《光纖通信原理》實驗課件PPT-光纖通信原理實驗教學課件

1、光纖通信原理實驗光纖實驗箱使用注意事項光纖實驗箱使用注意事項！實驗前預習實驗步驟有防靜電措施有問題問老師注意注意不可用眼睛觀察光纖輸出端光纖接頭防止磕碰，尾纖防止拉扯 光電器件注意電流保護ATTENTION實驗目錄實驗目錄 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗五實驗五 光纖通信網(wǎng)中的光波分復用技術實驗光纖通信網(wǎng)中的光波分復用技術實驗 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實

2、驗 實驗目的了解數(shù)字信號光纖傳輸系統(tǒng)的通信原理 掌握完整數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)實驗配置儀器實驗配置儀器 ZY12OFCom13BG3光纖通信原理實驗箱示波器萬用表連接導線850nm光收發(fā)端機 單模和多模光跳線實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗原理實驗原理 數(shù)字信號的光源驅(qū)動電路與模擬驅(qū)動電路原理有一定區(qū)別。半導體激光器只有在工作電流超過閾值電流的情況下會輸出激光，是有閾值的器件。調(diào)制LD光源器件發(fā)光必須是直流偏置電流和信號電流的共同作用。實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗方法實驗方法 本實驗利用光纖對各種數(shù)字信號進行傳輸，以了解和熟悉光纖

3、傳輸數(shù)字信號系統(tǒng)的組成。用雙蹤示波器觀察光發(fā)模塊與光接收模塊各點的波形，并進行比較。實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗原理圖實驗原理圖 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 IthIbImIPLD的P-I特性曲線與調(diào)制波形實驗框圖實驗框圖 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 測試端口數(shù)字信號光纖傳輸系統(tǒng)組成框圖原始信號信號處理單元光發(fā)端機光收端機信號處理單元編碼光纖譯碼實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 觀察各種數(shù)字信號在LD（1310nm）光纖傳輸系統(tǒng)中的波形 。觀察各種數(shù)字信號在LED（850nm）光纖傳輸系統(tǒng)中的波形 。實驗一實驗一 數(shù)字信號

4、光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備12用光纖跳線將1310nm光發(fā)端機與1310nm光收端機連接，組成1310nm光纖傳輸系統(tǒng)。 連接導線：T504與T101連接。 LD數(shù)字信號調(diào)制實驗數(shù)字信號調(diào)制實驗 3將撥碼開關BM1、BM2和BM3分別撥到數(shù)字、1310nm和1310nm。 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備45接通數(shù)字信號源模塊、光發(fā)模塊(K10)的直流電源。 6用萬用表監(jiān)控R110兩端電壓，調(diào)節(jié)半導體激光器驅(qū)動電流，使之小于25mA。實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 接上交流電源線，先開交流開

5、關，再開直流開關K01，K02。實驗操作78調(diào)節(jié)W121，使得TP121處波形幅度大于3.5V，觀察TP101，TP102和TP121波形，觀察數(shù)字信號光纖傳輸調(diào)制過程。 實驗步驟實驗步驟將數(shù)字信號源模塊K511接撥下，觀察各點波形變化。實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗步驟實驗步驟實驗操作910改變數(shù)字信號源模塊撥碼開關狀態(tài)，觀察各測試點波形變化。改用實驗箱中其他碼型的數(shù)字信號進行上述步驟（PCM編碼信號，CMI編碼信號，脈沖信號等）。 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗步驟實驗步驟實驗結(jié)束1112依次關閉各直流電源、交流電源，拆除導線，拆

6、除各光學器件，將實驗箱還原。 將實驗儀器擺放整齊。 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗設計實驗步驟實驗步驟 根據(jù)1310nm光纖通信系統(tǒng)數(shù)字信號調(diào)制實驗步驟，設計并執(zhí)行LED光纖通信系統(tǒng)數(shù)字調(diào)試實驗步驟。 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗報告實驗報告1、記錄并畫出LD（1310nm）數(shù)字信號調(diào)制過程中各測試點波形。 2、記錄并畫出LED（850nm）數(shù)字信號調(diào)制過程中各測試點波形。 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 ！注意事項注意事項1 1、光源，光跳線的插光源，

7、光跳線的插頭屬易損件，應輕拿頭屬易損件，應輕拿輕放，使用時切忌用輕放，使用時切忌用力過大。力過大。 2、不可帶電拔插光電不可帶電拔插光電器件，要拔插光電器件器件，要拔插光電器件須先關電源。須先關電源。思考題思考題1、畫出光纖傳輸數(shù)字信號實驗框圖，并簡述數(shù)字信號光纖傳輸過程。 2、比較LD數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)與LED數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)傳輸信號的效果，并分別分析優(yōu)缺點。 實驗一實驗一 數(shù)字信號光纖傳輸實驗數(shù)字信號光纖傳輸實驗 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗目的了解電話及語音信號通過光纖傳輸?shù)娜^程 握模擬電話、數(shù)字電話光纖傳輸?shù)墓ぷ髟?實驗配置儀器實驗配置儀器 ZY12O

8、FCom13BG3光纖通信原理實驗箱示波器萬用表連接導線850nm光收發(fā)端機 單模和多模光跳線實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 電話機實驗原理實驗原理 對于局間通信來說，電話語音通信具有舉足輕重的作用。以電話通信網(wǎng)絡為載體，各種模擬（或數(shù)字）信號的傳輸系統(tǒng)已經(jīng)商用化。如電話、傳真、撥號網(wǎng)絡通信等業(yè)務都是在局間電話網(wǎng)上實現(xiàn)的。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗方法實驗方法 電話語音信號的光纖傳輸分為兩種方式，一種方式為模擬電話光纖傳輸，即電話用戶接口輸出的模擬信號直接送入光纖模擬信號傳輸信道，從而實現(xiàn)兩部電話的通話。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實

9、驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 另一種方式為數(shù)字電話光纖傳輸，即電話用戶接口輸出的模擬信號經(jīng)過PCM編碼以后，利用時分復用的方式，將兩路信號數(shù)字調(diào)制成一路信號進行光纖數(shù)字調(diào)制傳輸，然后分別送入兩個電話用戶接口電路中，實現(xiàn)兩部電話的全雙工通話。 實驗框圖實驗框圖 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 電話用戶接口電話電話電話用戶接口光發(fā)送光接收光纖電話模擬光纖傳輸實驗框圖實驗框圖實驗框圖 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 電話用戶接口電話電話電話用戶接口光發(fā)送光接收光纖PCM編譯碼電話數(shù)字光纖傳輸實驗框圖實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 模擬電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 數(shù)字電話光纖傳輸

10、系統(tǒng)實驗 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備12用實驗十一調(diào)試方法調(diào)節(jié)，使1310nm光纖通信系統(tǒng)能夠正常傳輸模擬信號。 連接導線：T401與T111連接，T412與T121連接，T402與T411連接。并接上電話機。模擬電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗模擬電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 3用光纖跳線將1310nm光發(fā)端機與1310nm光收端機連接起來。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備45接上交流電源線，先開交流開關，再開直流開關K01，K02。6接通電話用戶接口模塊(K40，K41)、光發(fā)模塊(K10)的直流電源。 將撥

11、碼開關BM1、BM2和BM3分別撥到模擬、1310nm和1310nm。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗操作78用萬用表監(jiān)控R110兩端電壓，調(diào)節(jié)半導體激光器驅(qū)動電流，使驅(qū)動電流小于25mA。 實驗步驟實驗步驟摘機進行兩人通話實驗，用示波器測試并比較TP401，TP412的波形，并做記錄。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗結(jié)束910依次關閉各直流電源、交流電源，拆除導線，拆除各光學器件，將實驗箱還原。 將實驗儀器擺放整齊。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗設計實驗步驟實驗步驟 根據(jù)1310nm光

12、纖通信系統(tǒng)模擬電話光纖傳輸實驗，設計并執(zhí)行850nm光纖傳輸系統(tǒng)模擬電話傳輸實驗。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備1連接導線：T401與T601連接，T411與T611連接，T412與T603連接，T402與T613連接，T621與T101連接，T631與T121連接，并接上電話機。數(shù)字電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗數(shù)字電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 2將K601，K602，K603撥上。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備34將撥碼開關BM1、BM2和BM3分別撥到數(shù)字、1310nm和1310nm。5接上交流電源線，先

13、開交流開關，再開直流開關K01，K02。用FC-FC光纖跳線將1310nm光發(fā)端機與1310nm光收端機連接起來。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備67用萬用表監(jiān)控R110兩端電壓，調(diào)節(jié)半導體激光器驅(qū)動電流，使之小于25mA。 接通電話用戶接口模塊、PCM編譯碼模塊和光發(fā)模塊(K10)的直流電源。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗操作89摘機進行兩人通話實驗，用示波器測試并比較TP401，TP402，TP411、TP412的波形，并做記錄。實驗步驟實驗步驟用示波器觀察TP101、T121波形。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸

14、系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗步驟實驗步驟實驗結(jié)束1011依次關閉各直流電源、交流電源，拆除導線，拆除各光學器件，將實驗箱還原。 將實驗儀器擺放整齊。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗設計實驗步驟實驗步驟 根據(jù)1310nm光纖通信系統(tǒng)數(shù)字電話光纖傳輸實驗，設計并執(zhí)行850nm光纖傳輸系統(tǒng)數(shù)字電話傳輸實驗。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 實驗報告實驗報告1、記錄實驗過程中各點的波形。 2、評估模擬電話通話和數(shù)字電話通話的質(zhì)量。 實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 3、評估850nm電話光纖傳輸系統(tǒng)和1310nm電話光纖傳

15、輸系統(tǒng)的性能。 ！注意事項注意事項1 1、若模擬電話光纖傳若模擬電話光纖傳輸時有噪聲，可根據(jù)輸時有噪聲，可根據(jù)模擬信號光纖傳輸步模擬信號光纖傳輸步驟進行調(diào)試。驟進行調(diào)試。 2、若數(shù)字電話光纖傳輸時若數(shù)字電話光纖傳輸時有噪聲，可根據(jù)數(shù)字光纖有噪聲，可根據(jù)數(shù)字光纖傳輸步驟進行調(diào)試。傳輸步驟進行調(diào)試。實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 思考題思考題1、能否用一根光纖傳輸兩路模擬信號，如果可以，如何實現(xiàn)？如果不行，說明理由。 2、與模擬電話相比，數(shù)字電話有哪些優(yōu)點?實驗二實驗二 電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗電話光纖傳輸系統(tǒng)實驗 3、畫出PCM編碼輸出一幀的結(jié)構(gòu)示意圖，用示波器觀察各幀的波形

16、，說明一幀信息中各時隙代表的意義。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗目的了解數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的組成原理 掌握各個模塊在整個系統(tǒng)中的作用 實驗配置儀器實驗配置儀器 ZY12OFCom13BG3光纖通信原理實驗箱示波器連接導線單模光跳線實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗原理實驗原理 綜合實驗為了適應數(shù)字光纖通信的需要，了解數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的完整硬件組成而設計的。 實際完整的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的硬件組成，包括接口碼型變換電路、線路碼型變換電路、光接口變換電路。本實驗還模擬了實際PCM通信系統(tǒng)與數(shù)字光纖通信系統(tǒng)整個過程傳輸碼型的變換。

17、 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗方法實驗方法 首先將模擬信號進行PCM編碼，并對PCM碼進行HDB3編碼，此HDB3碼就是PCM通信系統(tǒng)中實際傳輸?shù)拇a型，這段距離并不是以光纖為介質(zhì)進行傳輸?shù)?，為了在?shù)字光纖通信系統(tǒng)中傳輸，必須將接口碼HDB3碼變換為光纖線路碼型CMI碼。光纖線路碼CMI碼形成后，再送入到光接口數(shù)字驅(qū)動電路進行光纖傳輸。實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗方法實驗方法 實驗采用24位偽隨機碼代替PCM編碼進行傳輸。數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的組成應該包括HDB3編譯碼，CMI編譯碼，光發(fā)端機和光收端機及光纖光纜等部分組

18、成。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗框圖實驗框圖 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 偽隨機碼HDB3編碼HDB3譯碼CMI編碼光發(fā)送光接收數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸示意圖HDB3編碼HDB3譯碼CMI譯碼光纖實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 觀察數(shù)字信號在光纖通信系統(tǒng)中的編譯碼過程 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備12用光纖跳線將1550nm光發(fā)端機與1550nm光收端機連接起來，組成1550nm光纖傳輸系統(tǒng)。 T504與與T801連接，連接，T502與與T802連接，連接，T502與與T85

19、2連接，連接，T803與與T851連接，連接，T853與與T701連接，連接，T703與與T151連接，連接，T161與與T751連接，連接，T502與與T702連接，連接，T502與與T752連接。連接。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 34將K501，K502，K503撥任意碼形，作為傳輸偽隨機信號。 實驗步驟實驗步驟接上交流電源線，先開交流開關，再開直流開關K01，K02。 實驗準備5接通數(shù)字信號源模塊、HDB3編譯碼模塊、CMI編譯碼模塊和光發(fā)模塊(K15)的直流電源。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗操作6用示波器觀

20、察并記錄TP504，TP803，TP853，TP703，TP151，TP161和TP753各點的波形。 實驗步驟實驗步驟實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗步驟實驗步驟實驗結(jié)束1415依次關閉各直流電源、交流電源，拆除導線，拆除各光學器件，將實驗箱還原。 將實驗儀器擺放整齊。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗報告實驗報告1、記錄實驗中各點的波形 。2、分析各點的波形，比較實驗所觀察到的波形與理論波形是否一致，如果不一致分析其原因。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 ！注意事項注意事項1、HDB3編

21、碼輸出波形編碼輸出波形與原與原NRZ碼相位相差碼相位相差4個碼元。個碼元。HDB3譯碼輸譯碼輸出波形與原出波形與原NRZ碼相位碼相位相差相差8個碼元。個碼元。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 2、CMI編碼輸出波形編碼輸出波形與原與原NRZ碼相位相差碼相位相差9個個碼元。碼元。CMI譯碼輸出波譯碼輸出波形與原形與原NRZ碼相位相差碼相位相差10個碼元。個碼元。 思考題思考題1、通過實驗，思考實際模擬信號的數(shù)字光纖傳輸過程，并畫出信號傳輸示意圖。并設計實驗實現(xiàn)上述過程。 2、若給定一NRZ碼組“100110011100111100111110”，試畫出傳輸過程中H

22、DB3編譯碼、CMI編譯碼的波形，通過實驗觀察上述各波形。 實驗三實驗三 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗數(shù)字光纖通信系統(tǒng)綜合實驗 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗目的了解眼圖的形成過程 掌握光纖通信系統(tǒng)中眼圖的測試方法 實驗配置儀器實驗配置儀器 ZY12OFCom13BG3光纖通信原理實驗箱萬用表連接導線單模和多模光跳線示波器光收端機和光發(fā)端機實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗原理實驗原理 分析眼圖圖形，可以知道被測系統(tǒng)的性能 。觀察眼圖眼開度、眼皮厚度等直觀參數(shù)。 眼圖是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸特性的簡單而又有效的方

23、法。眼圖可以在時域中測量，并且可以用示波器直觀的顯示出來。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗方法實驗方法 測量時，將“偽隨機碼發(fā)生器”輸出的偽隨機碼加在被測數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的輸入端，該被測系統(tǒng)的輸出端接至示波器的垂直輸入，用位定時信號（由偽隨機碼發(fā)生器提供）作外同步，在示波器水平輸入用數(shù)據(jù)頻率進行觸發(fā)掃描。這樣，在示波器的屏幕上就可以顯示出被測系統(tǒng)的眼圖。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗框圖實驗框圖 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 觸發(fā)觸發(fā)數(shù)據(jù)輸入觸發(fā)線垂直輸入被測系統(tǒng)偽隨機碼

24、光發(fā)機光收機示波器光纖眼圖測試系統(tǒng)框圖 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 測量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸各種數(shù)字信號的眼圖 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 觀察系統(tǒng)眼圖，并通過眼圖來分析系統(tǒng)的性能 實驗步驟實驗步驟實驗準備12用FC-FC光纖跳線將1550nm光發(fā)端機與1550nm光收端機連接起來。按測試框圖連接好示波器與實驗箱，連接按測試框圖連接好示波器與實驗箱，連接導線：導線：T661與與983連接，連接，T661與示波器外與示波器外觸發(fā)連接，觸發(fā)連接，980與與T151連接，連接，T161與示波與示波器的通道器的通道1連接。連接。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光

25、纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 34選擇示波器為外觸發(fā)方式。 實驗步驟實驗步驟實驗準備5接通PCM編譯碼模塊、CPLD下載模塊和光發(fā)模塊(K15)的直流電源。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 接上交流電源線，先開交流開關，再開直流開關K01，K02，五個發(fā)光二極管全亮。 67用示波器觀察并畫出光收端機的眼圖。 實驗步驟實驗步驟改變輸入時鐘信號頻率，將T661改成T662（1.024M）、數(shù)字信號源模塊T502（K404接1，2腳為64K，接2，3腳為256K），觀察光纖傳輸不同頻率時眼圖的形狀及變化。 實驗操作實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的

26、眼圖測試實驗 實驗步驟實驗步驟實驗結(jié)束89依次關閉各直流電源、交流電源，拆除導線，拆除各光學器件，將實驗箱還原。 將實驗儀器擺放整齊。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗設計實驗步驟實驗步驟 根據(jù)1550nm數(shù)字光纖通信系統(tǒng)眼圖實驗步驟，設 計 并 執(zhí) 行 8 5 0 n m 和1310nm數(shù)字光纖通信系統(tǒng)眼圖測試實驗步驟。實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 實驗報告實驗報告1、記錄，并畫各種頻率下光收端機的眼圖波形。 2、求出系統(tǒng)眼圖的眼開度、眼皮厚度、正負極性不對稱度以及系統(tǒng)的定時抖動。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖

27、測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 3、通過系統(tǒng)眼圖，評估系統(tǒng)性能。 ！注意事項注意事項 2、 在額定驅(qū)動電流的在額定驅(qū)動電流的情況下，光收端機輸出情況下，光收端機輸出波形幅度為波形幅度為3.5V 左右。左右。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 1 1、光源，光跳線的插光源，光跳線的插頭屬易損件，應輕拿頭屬易損件，應輕拿輕放，使用時切忌用輕放，使用時切忌用力過大。力過大。 思考題思考題1、若光收端機接收到標準的方波信號，則此時眼圖的眼開度，眼皮厚度，正負極性不對稱度以及系統(tǒng)定時抖動各為多少？ 2、簡述系統(tǒng)眼圖形成過程。 實驗四實驗四 光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗

28、光纖通信系統(tǒng)的眼圖測試實驗 3、如何從光纖通信系統(tǒng)眼圖來評估系統(tǒng)性能？ 實驗目的了解光纖接入網(wǎng)中波分復用原理 掌握波分復用技術及實現(xiàn)方法 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗配置儀器實驗配置儀器 ZY12OFCom13BG3光纖通信原理實驗箱連接導線波分復用器示波器萬用表FC-FC法蘭盤實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗原理實驗原理 WDM技術是根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送

29、入一根光纖進行傳輸；在接收端，再由一波分復用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開的復用方式。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗原理實驗原理 光纖通信系統(tǒng)中通常實用的石英光纖有三個低衰減區(qū)，即0.60.9um為第一個低衰減區(qū)，通常稱為短波長低衰減區(qū)。1.01.35um和1.451.8um為第二、第三個低衰減區(qū)。后兩者稱為長波長低衰減區(qū)。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗方法實驗方法 本實驗利用光纖通信工程應用最廣泛的長波長衰減區(qū)中1310nm與1550nm光纖通信波長進行波分復用，傳輸兩

30、路信號（一路模擬信號，一路數(shù)字信號）。 波分復用還有另一種連接方式，這種波分復用連接方式中，同一根光纖中光信號的傳輸方向相反，由于光波傳輸?shù)莫毩⑿?，兩個方向的光波傳輸不會有干擾。通過實驗可以驗證這一理論。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗框圖實驗框圖 波分復用器波分復用器信號甲波分復用系統(tǒng)實驗框圖A信號乙1310nm1550nm信號甲信號乙1310nm1550nm光纖實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗框圖實驗框圖 波分復用器波分復用器信號甲波分復用系統(tǒng)實驗框圖B信號乙1310nm1550nm信號甲信號

31、乙1310nm1550nm光纖實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容 實現(xiàn)用兩種連接方式組成1310nm與1550nm光纖通信的波分復用系統(tǒng) 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗步驟實驗步驟實驗準備12連接波分復用器：將波分復用器A標有“1310nm”光纖接頭插入1310光發(fā)端機，標有“1550nm”光纖接頭插入1550nm光發(fā)端機。將波分復用器B標有“1310nm”光纖接頭插入1310nm光收端機，標有“1550nm”光纖接頭插入1550nm光收端機；將兩波分復用器用FC-FC法蘭盤連接起來。實

32、驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 3實驗步驟實驗步驟實驗準備4將撥碼開關BM1、BM2和BM3分別撥到模擬、1310nm和1310nm。 連接導線：將T504與T151連接，T304與T111連接。 5接上交流電源線，先開交流開關，再開直流開關K01，K02。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 6實驗步驟實驗步驟實驗準備接通數(shù)字信號源模塊、模擬信號源模塊、光發(fā)模塊(K10、K15)的直流電源。 7按照實驗十一的方法調(diào)試1310nm光纖通信系統(tǒng)的模擬驅(qū)動。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光

33、波分復用技術實驗 實驗步驟實驗步驟實驗操作8用示波器觀察并比較T304與T121，T504與T161波形，改變T504與T304波形，觀察相應波形的變化。 9斷開兩波分復用器之間的FC-FC法蘭盤，觀察上述波形的變化。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗步驟實驗步驟實驗結(jié)束1011依次關閉各直流電源、交流電源，拆除導線，拆除各光學器件，將實驗箱還原。 將實驗儀器擺放整齊。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗設計實驗步驟實驗步驟 根據(jù)實驗框圖A實驗步驟和實驗框圖B，設計并執(zhí)行波分復用的另一種實現(xiàn)方式。 實

34、驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 實驗報告實驗報告1、記錄，并畫出各測試點的波形。 2、畫出波分復用系統(tǒng)組成方框圖，分析各部分組件在系統(tǒng)中的作用。 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 ！注意事項注意事項 2、 1310nm數(shù)字光纖通信數(shù)字光纖通信系統(tǒng)工作時，激光器驅(qū)動電系統(tǒng)工作時，激光器驅(qū)動電流不可超過流不可超過25mA，且，且T121輸出波形幅度大于輸出波形幅度大于3.5V。 1 1、光源，光跳線的插光源，光跳線的插頭屬易損件，應輕拿頭屬易損件，應輕拿輕放，使用時切忌用輕放，使用時切忌用力過大。力過大。 實驗五實

35、驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 思考題思考題1、 光波分復用器與Y型分路器有何區(qū)別？2、如果采用多個波長進行波分復用，對實驗箱和波分復用器有何要求？ 實驗五實驗五 光纖通信中的光波分復用技術實驗光纖通信中的光波分復用技術實驗 3、說明光時分復用與光波分復用的異同點。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光纖通信實驗箱各模塊引腳說明光纖通信實驗箱各模塊引腳說明 附錄附錄光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光功率計光功率計穩(wěn)定光源穩(wěn)定光源光時域光時域反射儀反射儀誤碼分析誤碼分析儀儀光纖熔光纖熔接機接機 要保證光纖通信系統(tǒng)要保證光纖通信

36、系統(tǒng)的質(zhì)量，就必須有嚴格的的質(zhì)量，就必須有嚴格的檢測手段，而檢查和測試檢測手段，而檢查和測試又離不開專門的光電檢測又離不開專門的光電檢測儀器儀表。儀器儀表。光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光功率計光功率計 光通信中的光功率較微弱，范圍大約光通信中的光功率較微弱，范圍大約從從nW級到級到mW級。光通信測量中普遍采用級。光通信測量中普遍采用光電法制作的光功率計，一般有通用型和光電法制作的光功率計，一般有通用型和高靈敏度型。其中高靈敏度型光功率計利高靈敏度型。其中高靈敏度型光功率計利用斬波器（通常和功率計的傳感器裝在一用斬波器（通常和功率計的傳感器裝在一起）將被測光信號調(diào)制成一定頻

37、率的交流起）將被測光信號調(diào)制成一定頻率的交流信號，以利于放大器放大，改善信噪比，信號，以利于放大器放大，改善信噪比，可使靈敏度比通用型提高可使靈敏度比通用型提高2030dB。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光功率計光功率計 光電法就是用光電檢測器檢測光功率，光電法就是用光電檢測器檢測光功率，實質(zhì)上是測量光電檢測器在受光輻射后產(chǎn)實質(zhì)上是測量光電檢測器在受光輻射后產(chǎn)生的微弱電流，該電流與入射到光敏面上生的微弱電流，該電流與入射到光敏面上的光功率成正比，因此，此類光功率計實的光功率成正比，因此，此類光功率計實際上是半導體光電傳感器（即檢測器，亦際上是半導體光電傳感器（即檢測器，亦

38、稱探測器）與電子電路組成的放大、數(shù)據(jù)稱探測器）與電子電路組成的放大、數(shù)據(jù)處理單元的組合。處理單元的組合。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光功率計光功率計 技術指標技術指標波長范圍波長范圍 靈敏度靈敏度 光功率測量范圍光功率測量范圍 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光功率計光功率計 ZY601BZY601B 1、測量范圍：、測量范圍：7010dBm（0.1nW10mW）；）；2、測量精度：測量精度：5% ；3、顯示分辨率：線性顯示為、顯示分辨率：線性顯示為0.1%1%；對數(shù)顯示為；對數(shù)顯示為0.01dB 4、使用溫度：使用溫度：040 。光纖通信系統(tǒng)常用儀表

39、簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 穩(wěn)定光源穩(wěn)定光源 在光纖通信技術中，光纖衰耗的測量，在光纖通信技術中，光纖衰耗的測量，連接損耗的測量、活動連接器損耗以及光連接損耗的測量、活動連接器損耗以及光電器件或光收端機靈敏度的測量，光源都電器件或光收端機靈敏度的測量，光源都是不可缺少的儀表。是不可缺少的儀表。 光源大體可分為三類：可見光源、穩(wěn)光源大體可分為三類：可見光源、穩(wěn)定光源和寬譜線光源（白色光源、鹵素燈定光源和寬譜線光源（白色光源、鹵素燈光源等）。這里主要介紹其中的穩(wěn)定光源。光源等）。這里主要介紹其中的穩(wěn)定光源。其發(fā)光器件大都是半導體激光器或半導體其發(fā)光器件大都是半導體激光器或半導體發(fā)光二極管。發(fā)光二

40、極管。光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 穩(wěn)定光源穩(wěn)定光源 所謂穩(wěn)定光源，顧名思義，其輸出光所謂穩(wěn)定光源，顧名思義，其輸出光功率、波長及光譜寬度等特性（主要是光功率、波長及光譜寬度等特性（主要是光功率）在給定的條件下（例如一定的環(huán)境、功率）在給定的條件下（例如一定的環(huán)境、一定的時間范圍內(nèi)）其特性是相對穩(wěn)定的。一定的時間范圍內(nèi)）其特性是相對穩(wěn)定的。 若要達到一定穩(wěn)定度指標的要求，穩(wěn)若要達到一定穩(wěn)定度指標的要求，穩(wěn)定光源應有一定的措施以保證其特性的穩(wěn)定光源應有一定的措施以保證其特性的穩(wěn)定。一般采取定。一般采取APC（自動功率控制）電路自動功率控制）電路和和ATC（自動溫度控制）電路等

41、措施。自動溫度控制）電路等措施。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 穩(wěn)定光源穩(wěn)定光源 功率輸出調(diào)制信號輸出內(nèi)調(diào)制信號溫度控制（ATC）發(fā)光器件監(jiān)測探測器交流電源穩(wěn)壓電源外調(diào)制信號(APC)穩(wěn)定光源原理方框圖光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 穩(wěn)定光源穩(wěn)定光源 Z Y 6 0 2Z Y 6 0 2中心波長1310nm CW輸出光功率 1dBm（1.26mW）輸出穩(wěn)定度(CW)短期穩(wěn)定度(5mins)短期穩(wěn)定度(5mins)長期穩(wěn)定度(8hours)長期穩(wěn)定度(8hours)輸出方式CW、270Hz、1KHz、2KHz 供電電源9v,160mAh可充電電池,充電器 工

42、作溫度0+40 存儲溫度-40+70外形尺寸180mm100mm40mm 重量（含電池）0.41kg光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光時域反射儀光時域反射儀 光時域反射儀（即光時域反射儀（即OTDR）簡稱光時域計，簡稱光時域計，它是通過被測光纖中產(chǎn)生的背向散射信號來工它是通過被測光纖中產(chǎn)生的背向散射信號來工作的，所以又叫做背向散射儀。主要用來測量作的，所以又叫做背向散射儀。主要用來測量光纖長度，光纖故障點，光纖衰耗以及光纖接光纖長度，光纖故障點，光纖衰耗以及光纖接頭損耗等。頭損耗等。 光時域反射儀將反向傳至輸入端的背向光時域反射儀將反向傳至輸入端的背向散射光和菲涅爾反射光收集

43、并進行適當?shù)奶幧⑸涔夂头颇鶢柗瓷涔馐占⑦M行適當?shù)奶幚恚瑴y出這段光纖沿線各點的衰耗情況以及理，測出這段光纖沿線各點的衰耗情況以及斷點的位置和光纖的長度。斷點的位置和光纖的長度。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光時域反射儀光時域反射儀光時域反射儀只需在一端即可測試光纖的全光時域反射儀只需在一端即可測試光纖的全程衰耗和任意兩點間的衰耗，還可以觀察光纖波程衰耗和任意兩點間的衰耗，還可以觀察光纖波導結(jié)構(gòu)的均勻性，無須對端配合，也不需剪斷被導結(jié)構(gòu)的均勻性，無須對端配合，也不需剪斷被測光纖，無破壞性，因此特別適合現(xiàn)場施工和維測光纖，無破壞性，因此特別適合現(xiàn)場施工和維護測試。另外，它可以

44、測量光纖長度，測量接頭護測試。另外，它可以測量光纖長度，測量接頭的位置和接頭的衰耗，特別是對于反射系數(shù)的位置和接頭的衰耗，特別是對于反射系數(shù)R接接近于零的粉碎性斷面，也能測出其位置。近于零的粉碎性斷面，也能測出其位置。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光時域反射儀光時域反射儀根據(jù)被測光纖的模式及待測的波長窗口，選擇根據(jù)被測光纖的模式及待測的波長窗口，選擇合適的插件，使光信號的模式及波長與被測光纖保合適的插件，使光信號的模式及波長與被測光纖保持一致。一般光時域儀主機均帶有多個光信號插件，持一致。一般光時域儀主機均帶有多個光信號插件，有長（有長（1.3m，1.55m）短（短（0.

45、85m）波長及單模波長及單模和多模之分，可以根據(jù)需要選擇。和多模之分，可以根據(jù)需要選擇。 根據(jù)被測光纖的長度及衰耗大小，選擇合適的根據(jù)被測光纖的長度及衰耗大小，選擇合適的量程及光脈沖的寬度。量程及光脈沖的寬度。 使用光時域反射儀時要設置精確的折射率使用光時域反射儀時要設置精確的折射率n值值 。光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 光時域反射儀光時域反射儀一般測試時，為了消除前端反射脈沖產(chǎn)生一般測試時，為了消除前端反射脈沖產(chǎn)生的盲區(qū)，以及因飽和耦合對開始一段光纖測量的盲區(qū)，以及因飽和耦合對開始一段光纖測量造成的影響，都在儀器的輸出口（同時也是輸造成的影響，都在儀器的輸出口（同時也是輸

46、入口）先接一段入口）先接一段0.52km的所謂的所謂“過渡光纖過渡光纖”，然后此然后此“過渡光纖過渡光纖”再和被測光纖耦合，這樣，再和被測光纖耦合，這樣，由于前端面飽和以及其它不穩(wěn)定因素造成的影由于前端面飽和以及其它不穩(wěn)定因素造成的影響均反映在響均反映在“過渡光纖過渡光纖”區(qū)間，而被測光纖始區(qū)間，而被測光纖始終落在儀表的線性穩(wěn)定區(qū)，減小了測試誤差。終落在儀表的線性穩(wěn)定區(qū)，減小了測試誤差。光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 誤碼測試儀誤碼測試儀 PCM通信設備傳輸特性中重要的指標是通信設備傳輸特性中重要的指標是誤碼和抖動，因此有不少型號的誤碼和抖動，因此有不少型號的PCM誤碼和誤碼

47、和抖動測試儀表，而且兩者往往裝在一起，統(tǒng)抖動測試儀表，而且兩者往往裝在一起，統(tǒng)稱為稱為PCM傳輸待性分析儀，有時也簡稱為誤傳輸待性分析儀，有時也簡稱為誤碼儀，例如碼儀，例如HP公司公司3762/3763A、3764A和武和武漢郵科院的漢郵科院的YGBERT2M等廠家生產(chǎn)的多種等廠家生產(chǎn)的多種誤碼測試儀表。誤碼測試儀表。 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 誤碼測試儀誤碼測試儀 誤碼儀組成誤碼儀組成時鐘信號發(fā)生器時鐘信號發(fā)生器 偽隨機碼偽隨機碼人工碼發(fā)生器人工碼發(fā)生器接口電路接口電路 光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介 誤碼測試儀誤碼測試儀 ZY701誤碼儀誤碼儀 碼發(fā)生器輸出符合CCITT G.703建議的樣板要求比特率2.048Mb/s線路碼型HDB3碼、AMI、NRZ、RZ碼 輸出阻抗75(不平衡)輸入阻抗75(不平衡)輸入信號HDB3碼、AMI、NRZ、RZ碼 碼型圖案215-1偽隨機碼，16bit人工碼，AIS碼，1000碼插入誤碼單比特插入、以10-3、10-4或10-6誤碼率周期插入輸入允許衰減06dB外接電源D