1、光纖通信實(shí)驗(yàn)講義實(shí)驗(yàn)一 P-I特性曲線的繪制與光纖熔接機(jī)的使用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)半導(dǎo)體激光器發(fā)光原理2、 了解半導(dǎo)體激光器平均輸出光功率與注入電流的關(guān)系3、 掌握半導(dǎo)體激光器P-I曲線的測(cè)試與繪制方法4、 了解光纖熔接機(jī)的操作方法二、 實(shí)驗(yàn)容 測(cè)量半導(dǎo)體激光器功率和注入電流，并畫出P-I關(guān)系曲線。 使用光纖熔接機(jī)實(shí)現(xiàn)兩根光纖的熔接。三、 實(shí)驗(yàn)儀器示波器，RC-GT-III型光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，光功率計(jì)，萬用表，光纖熔斷器一臺(tái)。四、 基本原理1、 半導(dǎo)體激光器的功率特性與伏安特性 圖1-1 激光器的功率特性 圖1-2 激光器的伏安特性半導(dǎo)體激光器的輸出光功率與驅(qū)動(dòng)電流的關(guān)系如圖1-1所示，該

2、特性有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流稱為門限電流(或稱閾值電流)，用Ith表示。在門限電流以下，激光器工作于自發(fā)發(fā)射，輸出熒光功率很小，通常小于100puW；在門限電流以上，激光器工作于受激發(fā)射，輸出激光，功率隨電流迅速上升，基本上成直線關(guān)系。激光器的電流與電壓的關(guān)系相似于正向二極管的特性，如圖1-2所示，但由于雙異質(zhì)結(jié)包含兩個(gè)PN結(jié)，所以在正常工作電流下激光器兩極間的電壓約為1.2V。 閾值條件就是光諧振腔中維持光振蕩的條件。圖1-3 LD半導(dǎo)體激光器P-I曲線示意圖半導(dǎo)體激光器具有高功率密度和極高量子效率的特點(diǎn)，微小的電流變化會(huì)導(dǎo)致光功率輸出變化，是光纖通信中最重要的一種光源，激光二極管可以看

3、作為一種光學(xué)振蕩器，要形成光的振蕩，就必須要有光放大機(jī)制，也即激活介質(zhì)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，而且產(chǎn)生的增益足以抵消所有的損耗。將開始出現(xiàn)凈增益的條件稱為閾值條件。一般用注入電流值來標(biāo)定閾值條件，也即閾值電流Ith，當(dāng)輸入電流小于Ith時(shí)，其輸出光為非相干的熒光，類似于LED發(fā)出光，當(dāng)電流大于Ith時(shí)，則輸出光為激光，且輸入電流和輸出光功率成線性關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)就是對(duì)該線性關(guān)系進(jìn)行測(cè)量，以驗(yàn)證P-I的線性關(guān)系在實(shí)驗(yàn)中所用到半導(dǎo)體激光器其輸出波長(zhǎng)為1310nm，帶尾纖與FC型接口。實(shí)驗(yàn)中半導(dǎo)體激光器電流的確定通過測(cè)量串聯(lián)在電路中的R516上電壓值。由于R516=1Q，電路中的驅(qū)動(dòng)電流在數(shù)值上等于R516

4、兩端電壓。五、 實(shí)驗(yàn)步驟第一部分：P-I特性曲線的繪制：（以下實(shí)驗(yàn)步驟以1310nm光端機(jī)部分講解，即實(shí)驗(yàn)箱左邊的模塊。1550nm光端機(jī)部分與其一樣）1、電路部分操作：1）關(guān)閉系統(tǒng)電源，用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接模擬信號(hào)源的正弦波輸出端口和1310nm光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口。2）將光發(fā)送模塊中的激光器注入電流可調(diào)電阻R277逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭（即箭頭最小端），將輸入模擬信號(hào)衰減調(diào)節(jié)電阻R258逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到頭（即箭頭最小端），使模擬驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到最小值與輸入信號(hào)達(dá)到最小值。3）將單刀雙擲開關(guān)S200撥向模擬傳輸方向（右邊），短接跳線J200，使光發(fā)模塊傳輸模擬信號(hào)。2、光路部分操作：1）將跳線帽（J200

5、）撥出，使其處于斷開狀態(tài)，在測(cè)量掛片（NS201、NS200）上串接上一電流表。2）在1310nm TX端用光跳線連接到光功率計(jì)，同時(shí)打開光功率計(jì)電源開關(guān)。（注意操作要小心）3、打開交流電源開關(guān)。4、調(diào)節(jié)電位器R258到適當(dāng)位置，送入穩(wěn)定的模擬信號(hào)，以便激光器發(fā)送信號(hào)。5、 慢慢調(diào)節(jié)電位器R277使所測(cè)得的電流為下表中數(shù)值，依次測(cè)量對(duì)應(yīng)的光功率值。并將測(cè)得的數(shù)據(jù)填入下表。序號(hào)12345678910111213141516I（mA）P（uW）P（dBm）6、完實(shí)驗(yàn)后關(guān)掉各交流電開關(guān)。7、拆下光跳線與光功率計(jì)，拆到實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)箱還原。8、將各儀器擺放整齊。第二部分：光纖熔接機(jī)的使用：1、 取出

6、光纖熔接機(jī)，接上電源。2、 開機(jī)1）. 取下監(jiān)視器的保護(hù)蓋板2）. 將監(jiān)視器翻轉(zhuǎn)上來，調(diào)整好角度3）. 打開電源開關(guān)。使用交流電時(shí)開關(guān)撥向“-”；使用直流電時(shí)開關(guān)撥向“0”。4）. 預(yù)熱20分鐘5）. 按“清潔”鍵，觀察顯示屏3、 選擇模式，根據(jù)光纖的不同，可選擇SM（單模）和MM（多模）模式以與OTH（自選模式）4、 制作光纖1）. 將任一光纖用酒精擦拭以后從熱縮套管中穿過，用剝線鉗除去光纖涂覆層，再次采用酒精擦拭2）. 使用熔接機(jī)的光纖切割器進(jìn)行光纖的切割，以避免光纖斷面出現(xiàn)缺口、裂縫、尖角或角度偏差對(duì)熔接產(chǎn)生影響。5、 放置光纖1）. 撥動(dòng)手輪，使X、Y微動(dòng)臺(tái)處于中間位置。2）. 打開防

7、風(fēng)罩，打開左右光纖夾板，并檢查光纖有沒有發(fā)生扭曲。3）. 將兩根光纖小心放入左右V型槽底部4）. 關(guān)閉防風(fēng)罩6、 光纖對(duì)準(zhǔn)1）. 調(diào)節(jié)Z向手輪，移動(dòng)光纖使之進(jìn)入屏幕中央2）. 檢查光纖端面是否垂直、平整。3）. 按“CLEAN”清除灰塵和殘留物4）. 移動(dòng)光纖至打火點(diǎn)，使兩端面向距1-2mm5）. 調(diào)節(jié)X,Y測(cè)微頭，使兩根光纖相互靠攏6）. 反復(fù)按“X/Y”切換畫面，調(diào)節(jié)X,Y微測(cè)頭，使光纖相互靠攏7）. 光纖對(duì)準(zhǔn)后，觀察其端面是否在打火點(diǎn)，并使兩光纖的端面間隔在0.5-1mm之間7、 光纖熔接1）. 按下熔接鍵，進(jìn)行光纖的熔接2）. 熔接后進(jìn)行觀察，是否熔接成功六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、 分別畫出1

8、310nm激光器和1550激光器的P-I曲線，并比較其異同處。2、 整理所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，參考圖1-1畫出P-I曲線。實(shí)驗(yàn)二 模擬/數(shù)字信號(hào)電光、光電轉(zhuǎn)換傳輸實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解模擬/數(shù)字光纖通信的通信原理2、 掌握模擬/數(shù)字信號(hào)的傳輸機(jī)理3、 初步了解完整光纖通信系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)二、 實(shí)驗(yàn)容4、 用示波器觀察各種傳輸信號(hào)的波形5、 使用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中提供的各種信號(hào)進(jìn)行光傳輸實(shí)驗(yàn)三、 實(shí)驗(yàn)儀器 示波器，RC-GT-III型光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。四、 基本原理本實(shí)驗(yàn)主要使用光纖完成模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的傳輸，其原理如圖所示測(cè)試端口光纖光發(fā)送器件模擬信號(hào)源信 號(hào)處 理信 號(hào)處 理光接受器件 模擬信號(hào)光

9、纖傳輸方式信號(hào)處理光接收模塊光發(fā)送模塊信號(hào)處理固定速率數(shù)字 信號(hào)源模 塊光纖測(cè)試端口數(shù)字信號(hào)光纖傳輸框圖五、 實(shí)驗(yàn)步驟（以下實(shí)驗(yàn)步驟以1310nm光端機(jī)部分講解，即實(shí)驗(yàn)箱左邊的模塊。1550nm光端機(jī)部分與其一樣） 模擬信號(hào)傳輸部分1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源，把光跳線分別連接到1310的TX和RX端。2、 將模擬信號(hào)源模塊的正弦波或三角波、方波連接到光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）。3、 把開關(guān)S200撥到模擬傳輸端，短接跳線J200。4、 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接受模塊的模擬信號(hào)輸出端口觀察輸出信號(hào)。5、 通過電位器R257（調(diào)節(jié)直流分量電平）與R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)哪M信號(hào)

10、。6、 用示波器觀測(cè)傳輸前后的波形數(shù)字信號(hào)傳輸部分1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源，把光跳線分別連接到1310的TX和RX端。2、 將固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊的D1或D2、D3、FS、BS連接到光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口（P202）。3、 把開關(guān)S200撥到數(shù)字傳輸端。4、 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接受模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端口觀察輸出信號(hào)。5、 通過電位器R257（調(diào)節(jié)判決直流電平）與R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。6、 用示波器觀測(cè)傳輸前后的兩波形。六、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、 畫出模擬信號(hào)傳輸前后的波形2、 畫出數(shù)字信號(hào)傳輸前后的波形實(shí)驗(yàn)三 固定速率時(shí)分復(fù)用/解復(fù)用實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握集中插入

11、幀同步碼時(shí)分復(fù)用信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2、 掌握固定速率時(shí)分復(fù)用的同步復(fù)接原理。3、 掌握固定速率時(shí)分復(fù)用的數(shù)字分接原理。二、 實(shí)驗(yàn)儀器示波器，RC-GT-III型光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。三、 基本原理(一) 數(shù)字復(fù)接的基本組成：在實(shí)際應(yīng)用中，通?？偸前褦?shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器裝在一起做成一個(gè)設(shè)備，稱為復(fù)接分接器(縮寫為Muldex)。在這里我們首先討論數(shù)字復(fù)接器。數(shù)字復(fù)接器的基本組成如圖1-1所示。圖1-1 數(shù)字復(fù)接器的基本組成數(shù)字復(fù)接器的作用是把兩個(gè)或兩個(gè)以上的支路數(shù)字信號(hào)按時(shí)分復(fù)接方式合并成為單一的合路數(shù)字信號(hào)。數(shù)字復(fù)接器由定時(shí)、調(diào)整和復(fù)接單元所組成。定時(shí)單元的作用是為設(shè)備提供統(tǒng)一的基準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，備

12、有部時(shí)鐘，也可以由外部時(shí)鐘推動(dòng)。調(diào)整單元的作用是對(duì)各輸入支路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行必要的頻率或相位調(diào)整，形成與本機(jī)定時(shí)信號(hào)完全同步的數(shù)字信號(hào)。復(fù)接單元的作用是對(duì)已同步的支路信號(hào)進(jìn)行時(shí)間復(fù)接以形成合路數(shù)字信號(hào)。復(fù)接方式：將低次群復(fù)接成高次群的方法有三種；逐比特復(fù)接，按碼字復(fù)接，按幀復(fù)接。在本實(shí)驗(yàn)中，由于速率固定，信息流量不大，所以我們所應(yīng)用的方式為按碼字復(fù)接，下面我們把這種復(fù)接方式作簡(jiǎn)單介紹。按碼字復(fù)接：對(duì)本實(shí)驗(yàn)來說，速率固定，信息結(jié)構(gòu)固定，每8位碼代表一“碼字”。這種復(fù)接方式是按順序每次復(fù)接1個(gè)信號(hào)的8位碼，輸入信息的碼字輪流被復(fù)接。復(fù)接過程是這樣的：首先取第一路信息的第一組“碼字”，接著取第二路信息的

13、第一組“碼字”，再取第三信息的第一組“碼字”，輪流將3個(gè)支路的第一組“碼字”取值一次后再進(jìn)行第二組“碼字”取值，方法仍然是：首先取第一路信息的第二組碼，接著取第二路信息的第二組碼，再取第三路信息的第二組碼，輪流將3個(gè)支路的第二組碼取值一次后再進(jìn)行第三組碼取值，依此類推，一直循環(huán)下去，這樣得到復(fù)接后的二次群序列，這種方式由于是按碼字復(fù)接，循環(huán)周期較長(zhǎng)，所需緩沖存儲(chǔ)器的容量較大。(二) 數(shù)字分接的基本組成：在實(shí)際應(yīng)用中，通?？偸前褦?shù)字復(fù)接器和數(shù)字分接器裝在一起做成一個(gè)設(shè)備，稱為復(fù)接分接器(縮寫為Muldex)。在這里我們繼續(xù)討論數(shù)字分接器。數(shù)字分接器的基本組成如圖1-4所示。數(shù)字分接器的作用是把一

14、個(gè)合路數(shù)字信號(hào)分解為原來支路的數(shù)字信號(hào)。圖1-3 數(shù)字分接器的基本組成(三) 所用實(shí)驗(yàn)?zāi)K的結(jié)構(gòu)原理：本實(shí)驗(yàn)使用固定速率信號(hào)源，固定速率時(shí)分復(fù)用復(fù)接端接口與固定速率時(shí)分復(fù)用分接端接口三個(gè)模塊。(1) 固定速率信號(hào)源此模塊產(chǎn)生三路碼速率為64k的單極性不歸零碼（NRZ），數(shù)字信號(hào)幀長(zhǎng)為8位，其中兩路可作為數(shù)字信息，每路8位，另外8位中的7位可作為為集中插入幀同步碼。通過撥碼開關(guān)，可以很方便地改變要傳送的碼信息并由發(fā)光二極管顯示出來。(2) 固定速率時(shí)分復(fù)用的復(fù)用端接口本實(shí)驗(yàn)所用到的模塊組合是固定速率時(shí)分復(fù)用的復(fù)用端,這些模塊產(chǎn)生三路信號(hào)時(shí)分復(fù)用后的FY_OUT信號(hào)。(3) 固定速率時(shí)分復(fù)用分接端

15、接口分接端輸入單極性非歸零信號(hào)，由位同步信號(hào)提取電路和幀同步信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生位同步時(shí)鐘信號(hào)（BS）和幀同步信號(hào)（FS），通過BS、FS這把兩路數(shù)據(jù)信號(hào)從時(shí)分復(fù)用信號(hào)中分離出來，兩個(gè)8位的并行數(shù)據(jù)信號(hào)，兩個(gè)并行信號(hào)驅(qū)動(dòng)16個(gè)發(fā)光二極管，左邊8個(gè)發(fā)光二極管顯示第一路數(shù)據(jù)，右邊8個(gè)發(fā)光二極管顯示第二路數(shù)據(jù)，二極管亮狀態(tài)表示“1”，熄滅狀態(tài)表示“0”。四、 實(shí)驗(yàn)容與步驟（以下實(shí)驗(yàn)步驟以1310nm光端機(jī)部分講解，即實(shí)驗(yàn)箱左邊的模塊。1550nm光端機(jī)部分與其一樣）1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源，取三根短實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將(固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊)的輸出端D1、D2、D3、分別對(duì)應(yīng)接到(固定速率時(shí)分復(fù)用復(fù)接端)接口D_IN1

16、、D_IN2、D_IN3。2、 打開電源，將示波器的A通道探頭接FS，B通道探頭接BS，分別記錄示波器雙通道的波形，分析它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3、 將示波器的A通道探頭分別接FS、BS，B通道探頭分別接D_IN1、D_IN2、D_IN3，分別記錄示波器雙通道的波形，分析它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4、 將示波器的A通道探頭接FY-OUT，B通道探頭分別接FS、BS，分別記錄示波器雙通道的波形，分析它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系。5、 將示波器的A通道探頭接FY-OUT，B通道探頭分別接D_IN1、D_IN2、D_IN3，分別記錄示波器雙通道的波形，分析它們的對(duì)應(yīng)關(guān)系。6、 關(guān)閉電源，取出光跳線，把光跳線分別連接到1310的TX

17、和RX端。7、 將FY_OUT連接到光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口（P202）。8、 把開關(guān)S200撥到數(shù)字傳輸端。9、 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接受模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端口觀察輸出信號(hào)。10、 通過電位器R257（調(diào)節(jié)判決直流電平）與R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。11、 用一根短實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線將數(shù)字信號(hào)輸出端口接到接收端固定速率時(shí)分復(fù)用分接端接口FY_IN。12、 將發(fā)送端的D3端口所對(duì)應(yīng)的八位撥碼開關(guān)撥成幀同步碼（7位巴克碼1110010）。13、 觀察解復(fù)用結(jié)果。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果用示波器觀察波形是否和理論相一致。1、 接上示波器觀察D1、D2、D3的波形，記錄下來。2、 接上示波器觀

18、察FY_OUT的波形3、 接上示波器觀察FS的波形4、 對(duì)比復(fù)用和單個(gè)波形的關(guān)系。5、 觀察固定速率時(shí)分復(fù)用分接模塊的LED燈顯示的結(jié)果是否與固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊的LED燈結(jié)果一致。實(shí)驗(yàn)四 波分復(fù)用（WDM）光纖通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解光纖接入網(wǎng)波分復(fù)用原理。2、 掌握波分復(fù)用技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器1、 RC-GT-III光纖通信原理實(shí)驗(yàn)箱2、 雙蹤模擬示波器3、 FC-FC波分復(fù)用器兩個(gè)4、 FC-FC法蘭盤一個(gè) 三、 基本原理WDM技術(shù)就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長(zhǎng))不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波

19、作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器(合波器)將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸；在接收端，再由一波分復(fù)用器(分波器)將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開的復(fù)用方式。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立的(不考慮光纖非線性時(shí))，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。波分復(fù)用系統(tǒng)原理圖如圖18-1所示。圖4-1 WDM原理圖完整的WDM系統(tǒng)由以下兩類部分組成：一類是WDM分波前后所須的元件，如EDFA、MuxDeMux(MultiplexerDeMultiplexer，合波分波多工器)便屬此類；一類是WDM的應(yīng)用，如OADM(Optical AddDrop Mu

20、ltiplexer，光塞取多工器)、OXC(Optical Cross Connects，光交換器)。EDFA是WDM系統(tǒng)中最重要的元件之一，不需經(jīng)光電轉(zhuǎn)換便可放大光能量。在EDFA的制造上是以常規(guī)石英系光纖為母材摻進(jìn)鉺離子，由于鉺離子的摻入，提供了一個(gè)1550nm的能帶，使得原本的訊號(hào)和高功率泵激激光(pumping laser，波長(zhǎng)980nm或1480nm，功率101500mW)得以提高光訊號(hào)的強(qiáng)度，而不需將光訊號(hào)轉(zhuǎn)成電訊號(hào)后才得以放大。MuxDeMux是WDM系統(tǒng)使用中不可或缺的兩種元件。也就是我們常說的復(fù)用、解復(fù)用器。DWDM使光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)傳送數(shù)個(gè)波長(zhǎng)的訊號(hào)，而Mux則是負(fù)責(zé)將數(shù)

21、個(gè)波長(zhǎng)匯集至一起的元件；DeMux則是負(fù)責(zé)將匯集至一起的波長(zhǎng)分開的元件。OADM是WDM系統(tǒng)中一個(gè)重要的應(yīng)用元件，其作用是在一個(gè)光導(dǎo)纖維傳送網(wǎng)絡(luò)中塞入取出(Add-Drop)多個(gè)波長(zhǎng)信道；置OADM于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)處，以控制不同波長(zhǎng)信道的光訊號(hào)傳至適當(dāng)?shù)奈恢?。OXC設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)上重要的匯接點(diǎn)，匯集各方不同波長(zhǎng)的輸入，再將各訊號(hào)以適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng)輸送至合適的光導(dǎo)纖維中。它可提供光導(dǎo)纖維切換(Fiber switching，連接不同光導(dǎo)纖維，波長(zhǎng)不轉(zhuǎn)換)、波長(zhǎng)切換 (Wave length switching，連接不同光導(dǎo)纖維，波長(zhǎng)經(jīng)轉(zhuǎn)換)、與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換(Wave length conversion，輸出至同一

22、光導(dǎo)纖維，波長(zhǎng)經(jīng)轉(zhuǎn)換)三種切換功能。OXC并提供路由恢復(fù)、波長(zhǎng)管理、與話務(wù)彈性調(diào)度。單模光纖的傳輸譜分為四個(gè)窗口：12801350nm，簡(jiǎn)單可稱為13lOnm窗口，也稱第二波段；15301560nm，簡(jiǎn)稱為1550nm窗口，也稱為第三波段或C波段； 15601620nm，簡(jiǎn)稱為第四波段或L波段；13501530nm，簡(jiǎn)稱為第五波段?？紤]到單模光纖在1310nm附近具有最低色散，且在1550nm波長(zhǎng)處具有最低損耗。 本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)方案是：波分復(fù)用系統(tǒng)的兩個(gè)光載波的波長(zhǎng)分別采用1310nm和1550nm。實(shí)驗(yàn)原理框圖如圖4-2。（A） 雙模擬信號(hào)的波分復(fù)用傳輸（B） 模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用傳輸（

23、C） 雙數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用傳輸圖4-2波分復(fù)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)框圖四、 實(shí)驗(yàn)容與步驟 注意：1波分復(fù)用器屬易損器件，應(yīng)輕拿輕放。2光器件連接時(shí)，注意要用力均勻。第一部分：檢測(cè)模擬傳輸通道 方法如下：1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源，把光跳線分別連接到1310的TX和RX端。2、 將模擬信號(hào)源模塊的正弦波或三角波、方波連接到光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）。3、 把開關(guān)S200撥到模擬傳輸端，短接跳線J200。4、 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接受模塊的模擬信號(hào)輸出端口觀察輸出信號(hào)。通過電位器R257（調(diào)節(jié)直流分量電平）與R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)哪M信號(hào)。5、 對(duì)1550端進(jìn)行檢測(cè)，方法同上。第二部分

24、：檢測(cè)數(shù)字傳輸通道 方法如下：1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源，把光跳線分別連接到1310的TX和RX端。2、 將固定速率數(shù)字信號(hào)源模塊的FS或BS連接到光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口（P202）。3、 把開關(guān)S200撥到數(shù)字傳輸端。4、 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接受模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端口觀察輸出信號(hào)。通過電位器R257（調(diào)節(jié)判決直流電平）與R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)。5、 對(duì)1550端進(jìn)行檢測(cè)，方法同上。第三部分：雙模擬信號(hào)的波分復(fù)用（圖4-2-A）：1. 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接：關(guān)閉系統(tǒng)電源，將1310nm光端機(jī)的模擬信號(hào)源正弦波輸出端與1310nm光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）連

25、接；將1550nm光端機(jī)的模擬信號(hào)源正弦波輸出端與1550nm光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）連接； 分別將兩個(gè)光發(fā)送模塊的開關(guān)S200撥向模擬傳輸端。2. 光路部分的連接：1) 取下1310nm光發(fā)/光收端口上的紅色橡膠保護(hù)套；2) 取一只波分復(fù)用器，取下其雙光纖端的兩根光纖的橡膠保護(hù)套；3) 將波分復(fù)用器的1310端與1310nm光發(fā)送端口(1310nm TX)的法蘭盤對(duì)接，即：將光纖小心地插入法蘭盤，在插入的同時(shí)保證光跳線的凸起部分與法蘭盤凹槽完全吻合，然后擰緊固定帽即可；4) 同樣將波分復(fù)用器的1550端與1310nm光接送端口(1310nm RX)的法蘭盤對(duì)接。5) 用同樣的

26、方法將另一只波分復(fù)用器與1550nm光端機(jī)的連接。6) 取一只法蘭盤，取下其兩端的保護(hù)套，取下兩只波分器單光纖端光纖的保護(hù)套，分別將它們與法盤連接好。3. 開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察1310光端機(jī)的模擬信號(hào)輸出端與1550nm光端機(jī)的模擬信號(hào)輸入端的波形和1310光端機(jī)的模擬信號(hào)輸入端與1550nm光端機(jī)的模擬信號(hào)輸出端的波形，調(diào)整兩個(gè)光接收機(jī)的可調(diào)電位器（R257、R242），使輸出波形達(dá)到最好。第四部分：模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用（圖4-2-B）：1、 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接：關(guān)閉系統(tǒng)電源，將1310nm光端機(jī)的模擬信號(hào)源正弦波輸出端與1310nm光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）

27、連接，將S200撥向模擬傳輸端；將1550nm光端機(jī)的固定速率信號(hào)源的BS輸出端與1550nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口（P202）連接，將S200撥向數(shù)字傳輸端。2、 光路部分的連接，與第一部分的連接一樣。3、 開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察1310光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端與1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端的波形和1310光端機(jī)的模擬信號(hào)輸入端與1550nm光端機(jī)的模擬信號(hào)輸出端的波形，調(diào)整兩個(gè)光接收機(jī)的可調(diào)電位器（R257、R242），使輸出波形達(dá)到最好。第五部分：雙數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用（圖4-2-C）：1、 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接：關(guān)閉系統(tǒng)電源，將1310nm光端機(jī)的固定速率信號(hào)源的FS輸出

28、端與1310nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口（P202）連接，將S200撥向數(shù)字傳輸端；將1550nm光端機(jī)的固定速率信號(hào)源的BS輸出端與1550nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口（P202）連接，將S200撥向數(shù)字傳輸端。2、 光路部分的連接，與第一部分的連接一樣。3、 開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察1310光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端與1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端的波形和1310光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端與1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端的波形，調(diào)整兩個(gè)光接收機(jī)的可調(diào)電位器（R257、R242），使輸出波形達(dá)到最理想狀態(tài)。第六部分：完成實(shí)驗(yàn):1 做完實(shí)驗(yàn)后依次關(guān)掉交流電開關(guān)，拆除導(dǎo)線。2 拆除

29、波分復(fù)用器并將各實(shí)驗(yàn)儀器擺放整齊。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、 記錄，并分別畫出傳輸前后列出測(cè)試點(diǎn)的波形。六、 思考題1、 光時(shí)分復(fù)用與光波分復(fù)用有何異同點(diǎn)?2、 如果采用多個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行波分復(fù)用，則對(duì)光源和波分復(fù)用器有何要求?15 / 15實(shí)驗(yàn)五 圖像、聲音光纖傳輸系統(tǒng)單/雙光纖傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 學(xué)習(xí)并掌握?qǐng)D像和聲音的雙光纖傳輸技術(shù)。2、 學(xué)習(xí)并掌握?qǐng)D像和聲音的單光纖傳輸技術(shù)。3、 更加熟悉WDM的使用。4、 掌握時(shí)分復(fù)用技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)的靈活搭配使用。二、 實(shí)驗(yàn)儀器1、 RC-GT-III光纖通信原理實(shí)驗(yàn)箱 2、 視頻信號(hào)源（如：攝像頭，VCD，DVD等）3、音頻信號(hào)源（如：攝像頭，VC

30、D，DVD，CCD） 4、視頻監(jiān)視器（如：電視機(jī)等）5、音頻監(jiān)聽器（如：電視機(jī)等） 6、雙蹤模擬示波器7、FC-FC波分復(fù)用器兩個(gè) 8、FC-FC法蘭盤一個(gè) 9、FC-FC光纖跳線兩根 10、專用音/視頻連接線兩根三、 基本原理光纖傳輸結(jié)構(gòu)圖如下所示：（A）音/視頻信號(hào)的雙光纖傳輸（B）音/視頻信號(hào)的單光纖傳輸圖5-1 音/視頻的光纖傳輸示意圖四、 實(shí)驗(yàn)步驟注意：1波分復(fù)用器屬易損器件，應(yīng)輕拿輕放。2光器件連接時(shí)，注意要用力均勻。第一部分：檢測(cè)模擬傳輸通道，方法如下：1、 關(guān)閉系統(tǒng)電源，把光跳線分別連接到1310的TX和RX端。2、 將模擬信號(hào)源模塊的正弦波或三角波、方波連接到光發(fā)送模塊的模擬

31、信號(hào)輸入端口（P203）。3、 把開關(guān)S200撥到模擬傳輸端，短接跳線J200。4、 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接受模塊的模擬信號(hào)輸出端口觀察輸出信號(hào)。5、 通過電位器R257（調(diào)節(jié)直流分量電平）與R242（增益調(diào)節(jié)）得到最佳傳輸?shù)哪M信號(hào)。第二部分：音/視頻信號(hào)的雙光纖傳輸（圖5-1-A）：1 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接：1) 關(guān)閉系統(tǒng)電源，用專用音/視頻連接線將VCD機(jī)的視頻輸出端（VIDEO OUT）與1310nm光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）連接；將VCD機(jī)的音頻輸出端（AUDIO OUT）與1550nm光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口（P203）連接； 分別將兩個(gè)光發(fā)送模塊的開關(guān)S200撥向模擬傳輸端。2) 用專用音/視頻連接線連接1550nm光收模塊的模擬信號(hào)輸出端口（P201）到電視機(jī)的音頻輸入端口（AUDIO IN），連接1310nm光收模塊的模擬信號(hào)輸出端口（P201）到