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1、试验1数字发送单元指标测试试验一、试验目的1 .r解数字光发端机平均输出光功率的指标要求2 .驾驭数字光发端机平均输出光功率的测试方法3 .r解数字光发端机的消光比的指标要求4 .驾驭数字光发端机的消光比的测试方法二、试验仪器1. ZYE4301G型光纤通信原理试验箱1台2. 光功率计1台3. FC/PC-FC/PC单模光跳线1根4. 示波器1台5. 850nm光发端机1个6. ST/PC-FC/PC多模光跳线1根三、试验原理四、 试验内容1 .测试数字光发端机的平均光功率2 .测试数字光发端机的消光比3 .比较骄动电流的不同对平均光功率和消光比的影响五、 试验步骤A、155Onn数字光发蟠机
2、平均光功率与消光比测试I.伪随机码的产生：伪随机码由CP1.D下载模块产生，请参看系统简介中的CP1.D下载模块。将PCY编译码模块的4.096MH，时钟信号输出端T661与CP1.D下载模块的NRZ信号产生电路的信号输入端T983连接，NRZ信号输出端T980将产生4M速率2,-1.位的伪随机信号，用示波器观测此信号。将此信号与155Onm光发模块输入端T151连接，作为信号源接入1550nm光发端机。2,用FC-FC光纤跳线将光发端机的输出端1550T与光功率计连接，形成平均光功率测试系统,调整光功率计,使适合测155Onm信号。3 .用K60、K90和K15接通PCY编译码模块、CP1.
3、D模块和光发模块的电源。4 .用光功率计测量此时间发端机的光功率，即为光发端机的平均光功率。5 .测消光比用数字信号源模块输出的NRZ因作为信号源.用K60接通电源，用用示波器从T504观测此信号，将K5U接1、2或2、3可观测到速率的变更，将此信号接到T151,作为伪随机信号接入光发端机。6 .用数字信号源模块的K50KK502.K503将数字信号拨为全“1”，测得此时间功率为H，将数字信号拨为全“0”，测得此时间功率为P。7 .将P1.PO代入公式2-1式即得1550nm数字光纤传输系统消光比。B、131On1.1.1.数字发蟠机平均光功率与消光比赛试8 .信号源仍用4M速率21位的伪随机
4、信号,与131Onm光发模块输入端TIOI连接。9 .用FC-FC光纤跳线将131Onm光发模块输出端1310T与光功率计连接，形成平均光功率测试系统，调整光功率计，使适合测131Onm信号。10 .将BM1.拨至数字,BM2拨至1310nmo11 .接通PCv编译码模块、CP1.D模块和131Onm光发模块（用K1.O）的电源.12 .用万用表在T1.O3和T1.o4监控Ruo（阻值为IC）两端电压，调整电位器WIO1,使半导体激光错驱动电流为额定值25m.13 .用光功率计测量此时间发端机的光功率，即为光发端机的平均光功率。耳测消光比用数字信号源模块输出的NRZ码作为信号源，清参看系统简介
5、中的数字信号源模块部分。用示波器从T504观测此信号，连接T504与T1.O1.,将数字信号拨为全“1”，测得此时间功率为P：,将数字信号拨为全“0”，测得此时间功率为Pg15 .将P“P。代入公式2T式即得131Onm数字光纤传输系统消光比。16 .重复9-15步,调整电位器W1.o1.,调整驱动电流大小为下表中数值时,测得的平均光功率与消光比填入卜表。六、 试验报告1 .记录光发端机的平均光功率。(拍照)(1)、1550nm数字光发端机平均光功率55.99uw(2)、131OnIn数字发端机平均光功率85.82UW2.通过试验数据计算光发端机的消光比。(1)、155Onm数字光发端机的消光
6、比P0=10.16uwP1=93.73uwEXT=10*Ig(P1./PO)-9.65dB(2)、131Onm数字发端机的消光比P0=2.25wP1.=IIo.7UWEXT=10*Ig(P1./PO)=16.92dB试融2光无源器件特性测试试验一、试验目的1. r解光无源器件，丫型分路器以与波分更用器的工作原理与其结构2. 驾驭它们的正确运用方法3. 驾驭它们主要特性参数的测试方法二、试验仪器1 .ZYE4301G型光纤通信原理试验箱1台2 .光功率计1台3 .示波器1台4 .FC-FC法兰盘1个5 .Y型分路器1个6 .波分复用翳2个三、试验原理B1.4-1丫型分路器性能现试试帔极图测试方法
7、为：先测试出光源输出的光功率Po,将Y型分路器接入其中组成图4-1所示测试系统后,分别测出丫型分路器输出蟠的光功率巴和P2,分别代入4-1,4-2,4-3式即可得到待测Y型分路器的性能指标。波分更用器性能指标有耦合比CR、插入损耗1.、附加损耗1.、光串扰（隔离度）D1.R等。这里只探讨光串扰。光串扰是指一个输入端的光功率和由耦合器反射到其他输出端口的光功率的比值。其测试原理图如图42所示。图4-2波分复用器光串扰测试原理图上图中波氏为,=1310nm.1.=I55Onm的光信号经波分发用器且用以后输出的光功率分别为PIn、Pg,解复用后分别输出光信号，此时从1310窗口输出131Onm的光功
8、率为Pu,输出155Onm的光功率为：从1550窗口输出155Onm的光功率为%,输出1310nm的光功率为PM将各数字代入下列公式。哈(4-4)*：!今(4-5)f3上式中1.、1.即为相应的光串扰。由于便携式光功率计不能滤除波长131Onm只测1550nm的光功率，同时也不能滤除155Onm只测131Onm的光功率。所以改用穴面的方法进行光串扰的测量。测量:13IOnm的光串扰的方框图如4-3（八）所示。图4-3（八）131OnJi光串扰测试原理图测量155Onm的光串扰的方框图如43(b)所示:图4-3(b)155Onft光串扰测试原理图在这种方法中，光串扰计算公式为：%=MgA(4-6
9、)tI1.1=*g-(4-7)f21.上式中1.12,1.即是光波分品用怒相应的光串扰。四、试验内容1. 测量Y型分路器的插入损耗2. 测量:Y型分路器的附加损耗3. 测量波分第用器的光申扰五、试验步骤A、Y型分路器性能测试1 .用FJFC光跳线将131Onm光发端机与光功率让相连，组成简洁光功率涮试系统。2 .信号源的产生：信号源由CP1.D卜载模块产生，请参看系统简介中的CP1.D卜载模块，将PCM编译码模块中的4.096MIb时钟信号由T661输入到CP1.D下载模块的NRZ信号产生电路的时钟输入端983,这样在输出端T980将输出4M速率2,-1.位的伪随机信号，将其作为信号源接入到1
10、31Onm光发端机信号输入端T1.O1。并用示波器检测此信号。1. 拨码开关BM1.拨到数字，BM2和BM3拨到1310nm.2. 接通PCN编译码模块、CP1.D下载模块、光发模块的电源。3. 用万用表监控R1.1.O两端电压，用W1.O1.调整半导体激光器驱动电流，使之为25mAn万用表示值为25mY.4. 用光功率计测得此时间功率为Poo5. 拆除FC-FC光纤跳线，将Y型分路器依据图1-1中方法组成测试系统。6. 用光功率计分别测出Y型分路器输出两端光功率件和p2oB、波分复用器性能测试7. 信号源的产生同步骤2。8. 按图4-3（八）连接波分复用器：将波分红用器（八）标有“131On
11、m”的光纤接头插入1310nm光发端(1310nmT)将标有“1550nm”的光纤接头用爱护帽遮盖起来：用FC-FC法兰盘将两个波分红用器（A和（B）的“IN”端相连。9. 将拨码开关BM1.拨到数字，BM2和BM3均拨到13IOnnu1（）.接通PCM编译码模块、CP1.D下载模块、131Onn1.光发模块的电源。11. 用万用表监控Ruo两端电压，调整半导体激光器驱动电流，使之为25mA。12. 用光功率计测得此时波分曳用器（B）标有“1310nm”端光功率为P“，测得标有155Onm端光功率为PS13. 拆除波分红用器“IN”端FC-EC法兰盘，测得波分红用器（八）标有“IN”端输出光功
12、率为P”14. 代入上式计算1310nm光串扰C15. 依据4-3（b）测试框图和上述波分复用器131Onin光功率串扰步骤，设计步骤并测试155Onm光串扰。16. 将所得光功率数据代入公式4-6和4-7计算波分红用器的光串扰。六、试验报告1 .记录各试验数据，依据忒验结果计算丫型分路器插入损耗和附加损耗。（拍照）插入损耗1端口10*1.g(P0P1.)=4.87c1.B2端口10*1.g(P0P2)=3.841JB附加损耗10*1.g(P0(P1.+P2)=1.31dB2 .依据试验结果，计算获得波分熨用器光串扰。在WDM系统中，每一波长的光信号都具有肯定的光功率，当经过光放大器后，在光线
13、中传输的光功率将会提高，较高的光功率会引起光纤的非线性效应，光纤的非线性效应会造成传输信号能量附加损耗、信号频率变更以与信道间串扰等不良影响。试殴3模拟信号光纤传输试融一、试验目的1. J解模拟信号光纤系统的通信原理2. 了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构二、试验仪器1. ZYE4301G型光纤通信原理试验箱1台2. 20MHz双踪模拟示波器1台3. 万用表1台4. FC/PC-FC/PC单模光跳线1根5. 850nm光发端机和光收端机1套6. ST/PC-ST/PC多模光跳线1根三、试验原理1.D模拟信号调制试验中，有爱好时可采纳预失真补偿电路而模拟信号波形进行失真补偿，可视察出补偿后
14、的传输效果与补偿前的效果的不同。关于预失真补偿可参见附录。模拟信号源本试验箱850nm为1.ED光源，1310nm和155Onm为1.D光源。图5-3模拟信号光纤传输系统根留四、试验内容1 .各种模拟信号1.ED模拟调制：三角波、正弦波、方波。2 .各种模拟信号1.D模拟调制：三角波,正弦波、方波.五、试胎步骤本试验采纳模拟信号源模块输出的信号做为待传输的模拟信号。A、1.D模拟信号调制试殴I.模拟信号源用模拟信号源模块的IK正弦波信号，将输出端T303与1310nm光发模块模拟信号输入端T1.I1.连接。2 .用FC-FC光纤跳线将1310nm光发端机(131OnmT)与13IOnm光收端机
15、(131OnmR)连接起来，K121置2、3通。3 .将拨码开关BM1.拨到模拟，BM2和BM3拨到1310nm04 .用K30打开模拟信号源模块电源：用K1.O打开光发模块电源.5 .将K31置中间两脚通，调整IK正弦波信号幅度调整电位器W306,用示波器CH1.通道从TP303观测，使波形幅度约为2V,且无明显失真C6 .调整输入模拟信号幅度调整电位度Wi1.1.、模拟信号驱动电流调整电位器1V112和131Onm光收模块输出信号幅度调整电位器W121,用示波器CM2通道从TP121观测，使得输出倍号波形幅度为2V且无明显失真，画出两信号的波形。再用示波器从TPH2视察驱动电流信号：视察模
16、拟信号光纤传输调制过程。下面给出了以正弦波为例TPU1.、TP1.I2、TP121各点的波形,7 .将T303换成T302(三角波)或T301(方波),视察各测试点波形效果.B、1.ED模拟信号调制试验依据1.D模拟信号调制试验步骤，设计1.ED模拟信号调制步骤，并通过试验实现。六、试疆报告1 .记录并Mi出各模拟信号的波形，对模拟信号光传输前后的波形进行比较。（拍照RIO1.STOP-WVVVW/0GWU/WWWAU三r22.IaUFrO-1.W.2kH-2e.eMfB.auH.5.*u*e.esTh1.O1.和Tp412TP65。、TP651,TP652、TP653图形如下:RI601.T
17、,Df.1,UJ1.J1.J1.o,1.1.1.U1.UmMD-3.74UFrU)三8第5kHxCHU2.60UUH1.2.0UTiw5e.6us(b.esTP1.OhTP121图形如下:2 .评估模拟电话通话和数字电话通话的质量。数字电话的通话质量要比模拟电话的通话质量好，因为数字电话系统的抗噪声性能更好，更能更好的还原出通话信号。3 .评估850nm电话光纤传输系统和131Onm电话光纤传输系统的性能。1310nm电话光纤传输系统的性能比850nm电话光纤传输系统的性能更好，因为131Onm的光色做为零，损耗更低。七、留意事项1 .若模拟电话光纤传输时有噪声，可依据模拟信号光纤传输步骤进行
18、调试，使系统传输2K正弦波，当输出(T121)幅度为2Y且无明显失真时即可。2 .若数字电话光纤传输时有噪声，可依据数字光纤传输步骤进行调试，使系统传输一般伪随机码信号，若输出(T121)与输入波形相同，幅度大于3.5Y且无误码即可。试验6图像光纤传输系统试殴一、试验目的1 .学习模拟视频信号光纤传输系统组成2 .熟识图象信号在光纤系统中的传输过程二、试验仪器1 .ZYE4301G光纤通信原理试验箱1台2 .双踪模拟示波器1台3 .万用表1台4 .小摄像头（电视信号发生器）1个5 .小电视机（视频监视器）1台6 .视频信号线2根7 .85Onm光发端机和光收端机1套8 ST/PC-ST/PC多
19、模光跳线1根9 .FCPC-FCPC单模光跳线1根三、试验原理视频信号的传输量日.益增长，尤其是有线电视（CAT须要将几十路电视信号送到千家万户。视频信号的光纤传输也是人们特别关注的课题.本试验主耍采纳模拟信号干脆调制的方法进行视频信号的光纤传输。系统主要由小摄像头（电视信号发生器）、小型电视机（视频监视器）和模拟光纤通信系统组成。通过视察视频信号的光纤传输，测试光纤传输模拟信号的性能。该试验实质上就是光纤传输模拟信号。试验框图如图8-1所示。图8-1图奴光纤传Sft系统小摄像头产生视频信号（模拟信号），经过模拟调制送入光发端机，经光纤传输后，由光收端机监测到视频信号并输出到电视机接收端，观测
20、光纤传输视频信号的效果以与特点，以了解光纤传输电视信号的特点。在试验过程中图象效果越好说明光纤传输的性能越好。在进行光纤传输视频信号之前，先调整正弦波模拟传输，使得VP-P=2Y的正弦波正常传输，此时视频信号传输效果最佳。试验时可以比较半导体激光器和发光二极管光纤通信系统传输视频信号的效果。四、试验内容1 .模拟视频信号进行1.ED调制光纤传输2 .模拟视频信号进行1.D调制光纤传输五、试验步骤1 .连接导线：摄像头（或电视信号发生器）视频输出端与光发模块视频输入端门31连接，再用连接导线将T132与T1.I1.连接，电视机的视频输入端与光接收模块视频输出端T133连接,再用连接导线将T134
21、与T121连接。2 .装上850nm光发端机HFBR-1414T和光收端机HFBR-2416T,用ST-ST光纤跳线连接1310nmT和1310nmR,组成850nm光纤传输系统。3 .将拨码开关BM1.拨到模拟，BM2和BM3均拨到85OnnU4 .用万用表监控R1.1.O两端电压，用听112调整光发端机驱动电流，使小于30mAn既万用表示值小-30mV5 .接通光发模块（用K1.O）的直流电源和摄像头电源、电视机电源。6 .调整电位器W1.I1、利12和町21,使光纤视频传输效果达到展佳。7 .依据1.ED光纤通信系统视频传输试验步骤，设计并执行1.D光纤通信系统视频传输试验步骤。六、试验
22、报告1.视察图像信号经光纤传输后的效果，评估光纤传输图像信号的性能。图像效果较清楚，所以光纤传输图像信号的性能较好.2.比较1.ED与1.D视频传输效果。若试验中视频传输效果不志向，可依据模拟信号光纤传输步骤进行调试，使2K正弦波信号进行传输，输出（T121）波形幅度为2V且无明显失真。通过1.ED和1.D视频传输结果来看，1.ED的视频传输结果更清楚，1.ED视频传输的图像辨别率更高，因为1.ED的谱线宽度较宽，调制效率低，但它的输出特性曲线线性好,更适用于短距离，小容量的传输系统。试验7光纤通信网中的光波分复用技术试航一、试验目的1. r解光纤接入网中波分宽用原理2. 驾驭波分复用技术与实
23、现方法二、试验仪器1. ZYE4301G型光纤通信原理试验箱1台2. 20MHz双踪模拟示波器1台3. 万用表1台4. 波分红用器2个5. FC-FC法兰盘1个三、试验原理光波分复用(M)V:Wave1.engthDivisionMu1.tip1.exing)技术是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。依据每一信道光波的频率(或波长)不同，可以将光纤的低损耗窗I划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采纳波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来，送入一根光纤进行传输；在接收端再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由r不同波长的光载波信
24、号可以看作相互独立的(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。光纤通信系统中通常好用的石英光纤有三个低衰减区，中心波长为0.85um(0.6-0.9um)为第一个低衰减区,通常称为短波长低衰减区；中心波长为1.31um(1.251.35um)和中心波长为1.55um(1.45-1.8u11)为其次、第三个低衰减区。后两者称为长波长低衰减区。带宽是很宽的，波长为1.31um的窗口为17700GH,v,波长为1.55um的窗口为12500(M,总带宽超过30Iu,假如信道频率间隔为IOGI1.,在志向状况下，一根光纤可容纳3000个伯道。Mux（多路复用器）和DeMUX（
25、多路分解器）是WDM系统中不行缺少的两种元件。本试验利用光纤通信工程应用最广泛的长波长衰减区中I31nm与I55nm光纤通信波进步行波分身用，传输两路信号（一路模拟信号，一路数字信号）。试验原理框图如图13-2.波分红用还有另一种连接方式，其试验框图如图13-3所示。这种波分匏用连接方式中，同根光四、试验内容侑号甲源13IOnm13IOnm1550nmi分u三器波分v三器1550nm图132波分复用系统试脸框图1 .实现用两种连接方式组成1310nm与155Onm光纤通信的波分复用系统五、试验步骤I.连接波分复用器：将波分第用彩A标有“131Onm”的光纤接头插入1310光发端机输出（131O
26、nmT）,标有“155Onm”的光纤接头插入1550nm光发端机输出（155OnmT）：将波分复用器B标有“1波Onm”的光纤接头插入131On1.n光收端机输入（1310nmR）,标有“155O1.mr的光纤接头插入155Onm光收端机输入（155OnnIR）：将两波分匏用器用FC-FC法兰盘连接起来.2 .连接和调整信号源：将数字信号源模块的NRZ码信号输出端T501与1550nm光发模块的数字信号输入端T151连接,K511置2、3通,这样NRZ内的速率为256KB/S,模拟信号源的2K正弦波信号输出端T304与131Onm光发模块的模拟信号输入端TH1.连接，K31置中间两脚通,示波器
27、观测，调整W304和W307使输出信号频率约为2KHz,幅度为2V，且无失真。3 .将拨码开关BM1.拨到模拟、BM2和BM3均拨到1310rm4 .接通数字信号源模块(K50)、模拟信号源模块(K30)、两个光发模块(K1.0,K15)的电源。5 .用示波器视察并比较TP304与TP121处的信号波形，若TP121处无信号，可调整输入模拟信号幅度调整电位器WU1、模拟信号驱动电流调整电位器W1.12和131Onm光收模块输出信号幅度调整电位器加21。6 .将模拟信号改换为方波(T30D、三角波(T302)或IK正弦波(T303),视察相应波形7 .用示波器视察并比较TP504与TP161处的
28、信号波形，若TP161处无信号，可调整W16I波形，用K501、K502,K503变更T504的波形，视察相应波形的变更。六、试验报告!.记录,并画出各测试点的波形。(拍照)Tp304RIeO1.STOP/82BtoUUmtU)1.G2UFrW1.)1.e2ekMzHttf1.i5ee三u11msee.Ous*o.oeeeT301T301Tp5O4Tp1.21.变宽后Tp504的图像变宽后Tp1.21的图像2.画出波分第用系统组成方框图，分析各部分组件在系统中的作用。Z1.i射帆1 .光放射机光放射机是WDM系统的核心，除了对WDM系统中放射激光器的中心波长有特别的要求外，还应依据WDv系统的
29、不同应用(主要是传输光纤的类型和传输距离)来选择具有肯定色度色散容量的放射机。在发送端首先将来白终端设备输出的光信号利用光转发器把非特定波长的光信号转换成具有稔定的特定波长的信号，再利用合波器合成多通路光信号，通过光功率放大器(BA)放大输出。2 .光中继放大器经过长距离(80120km)光纤传输后，须要对光信号进行光中继放大，目前运用的光放大器多数为掺锂光纤光放大器(EDFA)。在WDM系统中必需采纳增益平坦技术，使EDFA对不同波长的光信号具有相同的放大增益，并保证光信道的增益竞争不影响传输性能。3 .光接收机在接收端，光前置放大器(PA)放大经传输而衰减的主信道信号，采纳分波器从主信道光信号中分出特定波长的光信道，接收机不但要满意对光信号灵敏度、过载功率等参数的要求，还要能承受肯定光噪声的信号，要有足够的电带宽性能。
