数字信号光纤传输技术实验

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5、知识解决实际问题的能力均具有十分重要的作用。一实验目的1．了解数字光纤通讯的基本原理2．测量电光特性和光电特性，对误码现象及收、发时钟的同步,数字式光信号发送和接收等问题进行实验研究和观测。3．利用单台计算机进行光纤通讯技术实验。二实验原理图1中表示了一个目前实用的光纤通讯系统的结构框图（图中仅画出一个方向的信道），该系统由以下四部分组成：光信号发送器、传输光缆、光信号接收器和收、发端的电端机。图1光纤通讯系统的结构框图光信号发送器实质上是一电光调制器，它用电端机（发）送来的电信号对光源进行调制，光源一般是半导体激光器和发光

6、二极管，调制方式在目前实用系统中大都采用光强直接调方式，光源器件经调制的光功率耦合到光纤中后把光信号传输到接收端，接收端的光电子检测器件（一般为半导体PIN管和雪崩管）把光信号变成电信号，再经放大、整形处理后送至电端机（收）。以上的系统结构框图对模拟信号和数字信号系统均适用。对模拟信号而言，由电端机（发）送来的是话音或图像信号，要求光信号发送器中的光源器件应具有线性度良好的电光特性，对于数字信号的光纤通讯系统，光源器件的非线性对系统性能影响不大。图2示出了数字信号光纤通讯系统中的光端机（即光信号）的发送器和接收器）的结构示意

7、图。该图中各单元的功能如下：9图2数字信号光纤通讯系统结构示意图极性双单变换单元是把来自电端机的双极性信号变换成单极性码，以便实施对光功率的调制；扰码及线路码变换是为了避免在光纤信道中出现长连的“0”码或长连的“1”码，以利接收端时钟信号的提取和误码率的监测；光发送单元的作用是把数字信号的电脉冲调制成光脉冲，并把光脉冲耦合到光纤信道中去，在接收端经光电检测器和低噪声放大器组成的光信号接收单元是把来自光纤输出端的光脉冲转变成电脉冲，经放大后输出。在长距离高速率的光纤通讯系统中，由于光纤的各种“色散”效应可能使传至接收端的光脉冲

8、波形产生严重的畸变而引起码间干扰，接收端的均衡器就是为克服这一影响而设置的一个单元；再生单元的作用是把经过判决之后的数字信号进行再生。接收端再生单元以后的各单元与发送端它们所对应的单元相比，具有相反的功能。光纤通讯系统中所用的光纤分多模光纤和单模光纤两种，多模光纤主要用于模拟信号传输系统或