模拟信号光纤传输实验

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1、贵州大学实验报告学院：电气工程学院专业：电子信息工程班级：电信091姓名学号实验组实验时间12月指导教师彭老师成绩实验项目名称模拟信号光纤传输实验实验目的1、了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实验要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用教师简单讲解，学生自己动手操作的形式。实验原理根据系统传输信号不同，光纤通信系统可分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。由于发光二极管和半导体激光器的输出光功率（对激光器来说，是指阈值电流以上线性部分）基本上与注入电流成正比，而且电流的变化转换为光频调制

2、呈线性，所以可以直接调制。对于半导体激光器和发光二极管来说，具有简单、经济和容易实现等优点。进行发光二极管及半导体激光器调制时采用的就是直接调制。IP图2-1发光二极管模拟调制原理图从调制信号的形式来看，光调制可分为模拟信号调制和数字信号调制。模拟信号调制直接用连续的模拟信号（如话音、模拟图像信号等）对光源进行调制。图2-1就是对发光二极管进行模拟调制的原理图。连续的模拟信号电流叠加在直流偏置电流上，适当地选择直流偏置电流的大小，可以减小光信号的非线性失真。电路实现上，LED的模拟信号调制较为简单，利用其P-I的线性关系，可以直

3、接利用电流放大电路进行调制，实验箱模拟信号调制电路如图2-3所示。一般来说，半导体激光器很少用于模拟信号的直接调制，半导体激光器模拟调制要求光源线性度很高。而且要求提高光接收机的信噪比比较高。与发光二极管相比，半导体激光器的V-I线性区较小，直接进行模拟调制难度加大，采用图2-3调制电路，会产生非线性失真。本实验通过完成各种不同模拟信号的LED光纤传输（如正弦波，三角波，外输入音乐信号），了解模拟信号的调制过程及调制系统组成。模拟信号光纤通信系统组成如图2-2所示。半导体激光器的模拟调制，直接利用图2-3所示电路进行调制，比较L

4、ED直接模拟调制与LD直接模拟调制的区别。在LD模拟信号调制实验中，采用预失真补偿电路对模拟信号波形进行失真补偿，观察补偿后的传输效果与补偿前的效果。测试端口图2-2模拟信号光纤传输系统框图模拟信号源信号处理单元光发送器件光接收器件信号处理单元光纤模拟信号光纤传输系统原理框图如图所示：图2-3LED模拟调制电路整个驱动电路采用射极跟随器。W43用于调节信号的幅度，W9用于调节驱动电流的大小。模拟信号的产生电路如下图所示：图2-4模拟信号源电路原理图其中1KHz的方波是由CPLD通过分频得到，其中T7接线口输出为频率1KHz的三角

5、波，T10接线口输出为1KHz的正弦波。电位器W3用于调节输出的正弦波和三角波的幅度，是其输出信号的幅度从0～+5V可调。实验仪器1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台2、20MHz双踪模拟示波器1台3、万用表1台4、FC-FC单模光跳线1根5、850nm光发端机和光收端机（可选）1套6、ST/PC-ST/PC多模光跳线（可选）1根7、连接导线20根实验步骤1、用连接线连接模拟信号源模块1的T10（正弦波）和T96(13_AIN)。注释：T10（正弦波）的频率为1KHz。2、用FC-FC光纤跳线将1310nm光

6、发端机（1310nmT）与1310nm光收端机（1310nmR）连接起来。3、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“模拟”，将开关BM2拨为1310nm,将开关K30拨为“通信”，将电位器W44逆时针旋转到最小。4、打开交流电源开关，电源指示二极管D4，D5，D6，D7，D8亮。5、用双踪示波器测量T10处的波形，同时调节“幅度调节”电位器，使得正弦波的峰-峰值为4V。6、顺时针调节电位器W9（模拟驱动调节）和W45（幅值调节），使得测试钩TP114处的波形幅度为2V且无明显失真。7、用双踪示波器的两个探头同时测量TP

7、108（LT）和TP114(13_OUT)处的波形，分别调节电位器W9（模拟驱动调节）和W45（幅值调节），观察模拟信号调制的过程。8、将模拟信号源的T10换成T7（三角波）和T96(13_AIN)连接，按照以上步骤5-7做实验观察三角波信号光纤传输时调制过程。9、根据以上实验设计2K正弦波和三角波的传输实验，2K的正弦波和三角波由模拟信号源模块2产生。10、根据以上调制过程和LD模拟调制的原理，设计LED模拟信号调制实验。11、实验完成后，关闭交流电源，拆除各个连线，将所有的开关拨向下，将实验箱还原。T10TP108TP114

8、以正弦波为例T10、TP108、TP114波形实验内容1、各种模拟信号LED模拟调制：三角波，正弦波2、各种模拟信号LD模拟调制：三角波，正弦波实验数据正弦波TP10TP108TP114三角波TP10TP108TP114实验总结1、通过本次实验，对模拟信号光纤系