近代物理实验八光纤通信原理

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1、实验八光纤通信原理一、前言光纤通信已经成为通信网络中主要的传输方式，光纤通信技术是现代通信技术的主要技术之一，它具有通信容量大、传输质量高、抗电磁干扰能力强、体积小等优点，对国民经济的发展有着很大的影响。为使通信专业的学生对此有一个深入的认识，我们研制了光纤通信实验系统。二、实验目的该系统是一套较为完整的实验教学系统，包含了现代通信的主要环节。通过该实验教学演示以了解光纤通信所涉及的基本内容，深入理解光纤通信中的基本概念；通过对典型通信网（系统）光纤通信网络中所涉及到的新技术应用，如当今光通信领域最流行的两个窗口波长1310nm/1550nm，以让同学们掌握光纤通信网（系统）

2、的设计及相关技术。由此，同学们会对现代通信有一个较为全面的理解，对光纤在现代通信中的地位和作用有一个深刻的认识。三、实验内容1．语音信号光纤传输实验：语音信号光纤传输主要通过MIC接收声音信号，声音信号经过数字编码送入光纤传输；接收端，对接收的信号译码还原，通过D/A变换输出模拟信号。2．图像信号光纤传输系统实验：实验主要由摄像头摄取图像信号，并对图像信号进行JPEG压缩以及编码，编码后的信号送入光纤传输；接收端，对接收的信号编码信号进行译码，并解压缩还原，在320*240点阵的液晶显示器显示。3．任意波形信号光纤传输系统实验：将各种模拟信号（如三角波、正弦波、外输入模拟信号

3、等）进行光纤传输，用示波器观察输入信号波形和通过光纤传输后的输出波形，并进行比较。四、实验仪器DH2003型光纤通信实验仪示波器和波形发生器（自备）五．性能指标1、仪器采用1310nm/1550nm光纤。2、语音传输无失真；数据传输编码和解码。3、图象压缩传输信息无太大损失；图象数据采集用30万像素的彩色摄像头，数据用JPEG格式压缩编码，光纤传输，解压缩。液晶显示器：320×240，单色。4、对任意波形，通过光纤传输能还原。六、基本原理:1、仪器组成此系统由光纤数据发送和接收两部分组成。发送端分成数据采集、数据压缩、数据编码、数据光纤发送等，接收端分成数据光纤接收、数据解码

4、、解压缩、输出等。2、光纤传输原理框图数据压缩MIC摄像头任意波形A/DA/D数据编码数据发送图1.1数据光纤发送框图数据接收数据解码数据解压缩D/AD/A扬声器扬声器/示波器液晶显示器图1.2数据光纤接收框图七、仪器操作和显示1、按键操作部分按键为四个键，分别为选择键、确认键、转换键、复位键。他们的功能如下。选择键：用于选择图像、声音、任意波形中的一种方式进行光纤传输操作。确认键：用于对所选择的一种功能确认，选择了一种传输方式后，按确认键后对所选的传输方式（操作）即开始。转换键：用于进入图片预览功能。复位键：用于系统重新启动。2、液晶显示屏开机时，液晶显示器显示图像、声音、

5、波形。按选择键，依次选择图象功能、语音功能、任意波形功能，选中的功能反色显示。按确认键，选中的相应功能进入操作。八、实验步骤1、把黄色光纤带的两头分别插在实验箱上黑色光纤接发模块中，没有方向要求，注意别损坏光纤头，确保光纤连接正常。（一般情况下不要经常拔下光纤以免造成接触不良。若长期不做实验，可以把光纤移下来妥善保存，光纤接发模块的插孔也要封好。）2、确认以上操作已无误后，打开电源，实验箱上的红色指示灯点亮，液晶显示器显示图象声音波形的显示界面，按选择键，依次选择图象功能、语音功能、任意波形功能，选中的功能呈反色显示，若按下复位键仍无法进行选择则检查光纤连接是否正常。按确认键

6、，选中相应功能进入操作。4、进行声音传输实验首先把麦克风插在实验箱面板左边芯片旁的插孔中，接着按选择键选中声音功能，液晶显示器显示图象声音波形，再按下确定键进入声音功能；若选择功能无效先按复位键再重复进行以上操作。对准麦克风讲话或吹气，从实验箱侧面的扬声器将会有相同的声音输出，声音的大小可以通过实验箱上的调节旋纽进行调节。同时，把实验箱上波形输出端接到示波器上可以观察到声音波形。*注意麦克风不要离扬声器太近，同时输出调节旋纽也不要加到太大，以免输入信号和扬声器的输出信号相互干扰，对系统形成正反馈，发出刺耳声音，影响输出声音效果。5、任意波形传输实验首先让信号发生器的波形输出为

7、正弦波并且波形的幅值预先置为0.2V左右，可用示波器先观察好；接着把信号发生器的波形输出端接到实验箱的波形信号输入端，示波器连接到实验箱的波形信号输出端。先按复位键使系统复位，再按选择键选中波形功能，液晶显示器显示图象声音波形，然后按下确定键进入此功能。这时示波器可以看见相应的波形，扬声器也可听到单频声音（声音的大小可以通过实验箱上的调节旋纽进行调节），若改变信号的幅值和频率，示波器和扬声器的输出将随之改变。（*注意波形信号的幅值不要太大，最好不要超过1V，实验时可以逐渐加大信号幅值；同时输入信号及探头