光纤通信技术实验

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1、光纤通信技术实验主讲教师：陈寿坤电工电子实验中心实验目录实验一模拟信号光纤传输实验实验二数字调制原理实验实验三光发射机性能测试实验实验四光接收机原理实验实验五自动光功率控制实验实验六用户电话接口实验实验七电话光纤传输系统实验实验一模拟信号光纤传输实验一、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。二、实验仪器1、ZY11804H1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/PC-FC/PC单模光跳线1根5、连接导线20根三、实验原理1、从调制信号的形式来看，光

2、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。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呈线性，所以可以直接调制。图1-1发光二极管模拟调制原理图2、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1-2所示。

3、图1-2LED模拟调制电路测试端口图1-3模拟信号光纤传输系统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图1-4模拟信号源电路原理图四、实验内容1、用连接线连接模拟信号源模块1的T10（正弦波）和T96(13_AIN)。2、用FC-FC光纤跳线将1310nm光发端机（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，D

4、5，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，使得正弦波幅度在4V以下。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20V且无明显失真。7、用双踪示波器的两个探头同时测量TP108（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6、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

5、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、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。五、注意事项1、上电后不可随意用手碰触芯片，尤其是管脚部分。2、实验箱使用过程中应有防静电措施，以防静电损坏光学器件。3、光学器件属于昂贵器件，在安装和拆卸过程中请注意轻拿轻放，遇到问题须及时向老师报告。4、实验时不可将光纤输出端对准自己或别人的眼睛，以免损伤眼睛。六、预习思考题1、光纤传输系统能否传输数字信号，为什么？2、分析和比较LD模拟信号调制与LED模拟信号调制的异同点，并

6、指出其优缺点。七、实验报告1、记录并画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。2、简述模拟信号光纤传输过程；比较LD与LED模拟信号调制的效果。3、对实验结果以及实验结果的分析正确。实验二数字调制原理实验一、实验目的1、掌握光发送机的组成原理。2、了解半导体激光器和发光二极管的P-I特性曲性曲线及其调制信号的波形。3、掌握几种常见的数字调制电路的原理二、实验仪器1、ZY11804H1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/PC-FC/PC单模光跳线1根5、连接导线20根三、实验原理1、

7、在数字光纤通信系统中，光源发出的光可以看作是光频载波，通过驱动电路的调制，使其承载荷信息。数字信号的光调制一般都采用直接光强调制方式进行调制。这种将电信号通过调制使其变为光信号的过程称为数字信号的光调制。图2-1光发送机原理组成框图2、LED时利用其有源区中自发辐射的器件，只要给它加电流，就会发出荧光。同时LED具有较好的输出功率随电流工作呈线性变化的特点图2-2LED的P-I特性曲线和调制波形3、当输入Si为“0”时，T1截止，VBB为参考电压，T2导通，电流流经LED而发光；Si为“1”时，T2截止，T1导通，LED因无电流流过而不发

8、光。这是一种能满足LED驱动电流的要求的电路，其负载电源稳定，容易调整，便于与LD驱动电路兼容，应用灵活，维护方便。图2-3LED射极耦合驱动电路4、LD是利用在其有源区中受激发射的器件，只有