光纤传输系统

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1、光纤传输系统一、实验目的1、了解点到点光纤传输系统基本组成2、掌握光接收机的灵敏度概念3、掌握波分复用光通信系统的组成，掌握其关键器件特性4、学会设计波分复用通信系统并测量其性能参数二、实验原理1、光纤通信系统基本组成最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接受机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤

2、，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。基本的光纤传输系统包括光发射机、光接收机以及光纤参数部分。发射机把电信号转换为光信号，接收机把光信号转换为原来的电信号，光纤传输部分吧发射机发出的光传送到接收机。2、光发射机与光接收机1）光发射机在光纤通信系统中，由于信息由LED和LD发出的光波携带，因此光发射机主要有调制电路和控制电路组成，如图8-2所示。在数字通信中，输入电路将输入的PCM脉冲信号变换成NRZ／RZ码

3、后，通过驱动电路调制光源(直接调制)，或送到光调制器调制光源输出的连续光波(外调制)。对直接调制，驱动电路需给光源加一直流偏置；而外调制方式中光源的驱动为恒定电流，以保证光源输出连续光波。自动偏置和自动温度控制电路是为了稳定输出的平均光功率和工作温度，此外，光发射机中还有报警电路，用以检测和报警光源的工作状态。2）光接收机数字光机收机原理框图1、光电探测器2、前置放大器1、主放大器2、均衡器3、判决再生与时钟提取4、峰值检波器1、波分复用系统光波分复用（WDM，WavelengthDivisio

4、nMultiplexing）技术是在一根光纤上能同时传送多波长光信号的一项技术。它是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开（解复用）并作进一步处理，恢复出原信号送入不同的终端。因此，此项技术称为光波长分割复用，简称光波分复用（WDM）技术。双纤单向传输示意图单纤双向示意图一、实验技术1、点到点光纤通信系统误码率测试及灵敏度测量误码仪是测量传输系统的误码个数和误码率的仪器，一个光传输系统由一个光发射机和一个光接收机组成

5、。误码仪由发送部分和接收部分组成，如图所示：可调光衰减器光发射机光接收机误码仪发送端误码仪接收端点到点光传输系统误码检测框图时钟信号发生器码型发生器误码插入接口电路误码仪发送部分1、波分复用系统一、实验器材1、数字光收发机2、视频光通信发射/接收机3、误码测试仪二、实验任务1.搭建点到点单波长视频光纤传输系统，用可调光纤衰减器代替长距离传输光纤，测量发射机的输出功率，测量使显示器正常显示图像的最小接收功率，计算可传输距离2.搭建点到点单波长数字光纤传输系统，用可调光纤衰减器代替长距离传输光纤，测

6、量发射机的输出功率，测量使显示器正常显示图像的最小接收功率，计算可传输距离3.搭建一个双波长单向光通信系统，利用数字和模拟系统混合设计，测量计算可传输距离。4.设计一个实验，证明MUX/DEMUX器件存在信道干扰，记录现象5.搭建一个双波长双向光通信系统，利用数字和模拟系统混合设计，测量计算可传输距离一、实验数据及数据处理、1、视频光纤传输系统下的：输入端功率：P1=—5.65dBM读出其灵敏度为：P2=—39.57dBM故其损耗为：P=P1—P2=33.92dB又因为在波长为1310nm时，其

7、损耗系数为：x=0.35dB/km故其传输长度L=P/L=96.9km2、数字光纤传输系统下的：输入端功率：P1=—5.56dBM读出其灵敏度为：P2=—37.50dBM故其损耗为：P=P1—P2=31.20dB又因为在波长为1550nm时，其损耗系数为：x=0.20dB/km故其传输长度L=P/L=159.7km3、双波长单向传输系统：波长为1550nm时，其损耗系数为：x=0.20dB/km波长为1310nm时，其损耗系数为：x=0.35dB/km输入信号（nm）输入功率（dBM）灵敏度/输

8、出功率(dBM)传输距离（Km)1550—5.56—27.61110．21310—5.65—38.6394.234.、验证信道干扰1）在输入端加入波长为1550nm的光波，经过MUX/DEMUX器件之后，分别在1550nm信道与1310nm信道测量各自的功率在1550nm信道，P2=—7.22dBM在1310nm信道，P2=—26.14dBM又由2可以得知，原本的输出功率应当是—5.56dBM，可知，确确实实有一部分的波长为1550nm的波长进入1310信道2）在输入端加入波长为1310nm的光