實驗1 數字傳送單元指標測試實驗
一、 實驗目的
1. 了解數字光發端機平均輸出光功率的指標要求
2. 掌握數字光發端機平均輸出光功率的測試方法
3. 了解數字光發端機的消光比的指標要求
4. 掌握數字光發端機的消光比的測試方法
二、 實驗儀器
1. zye4301g型光纖通訊原理實驗箱1臺
2. 光功率計1臺
3. fc/pc-fc/pc單模光跳線1根
4. 示波器1臺
5. 850nm光發端機1個
6. st/pc-fc/pc多模光跳線1根
三、 實驗原理
四、 實驗內容
1. 測試數字光發端機的平均光功率
2. 測試數字光發端機的消光比
3. 比較驅動電流的不同對平均光功率和消光比的影響
五、 實驗步驟
ａ、1550nm數字光發端機平均光功率及消光比測試
1. 偽隨機碼的產生：偽隨機碼由cpld**模組產生，請參看系統簡介中的cpld**模組。
將pcm編譯碼模組的4.096mhz時鐘訊號輸出端t661與cpld**模組的nrz訊號產生電路的訊號輸入端t983連線，nrz訊號輸出端t980將產生4m速率24－1位的偽隨機訊號，用示波器觀測此訊號。將此訊號與1550nm光髮模組輸入端t151連線，作為訊號源接入1550nm光發端機。
2. 用fc-fc光纖跳線將光發端機的輸出端1550t與光功率計連線，形成平均光功率測試系統，調整光功率計，使適合測1550nm訊號。
3. 用k60、k90和k15接通pcm編譯碼模組、cpld模組和光髮模組的電源。
4. 用光功率計測量此時光發端機的光功率，即為光發端機的平均光功率。
5. 測消光比用數字訊號源模組輸出的nrz碼作為訊號源。用k60接通電源，用用示波器從t504觀測此訊號，將k511接1、2或2、3可觀測到速率的變化，將此訊號接到t151，作為偽隨機訊號接入光發端機。
6. 用數字訊號源模組的k501、k502、k503將數碼訊號撥為全「1」，測得此時光功率為p1，將數碼訊號撥為全「0」，測得此時光功率為p0。
7. 將p1，p0代入公式2-1式即得1550nm數字光纖傳輸系統消光比。
ｂ、1310nm數字發端機平均光功率及消光比測試
8. 訊號源仍用4m速率24－1位的偽隨機訊號，與1310nm光髮模組輸入端t101連線。
9. 用fc-fc光纖跳線將1310nm光髮模組輸出端1310t與光功率計連線，形成平均光功率測試系統，調整光功率計，使適合測1310nm訊號。
10. 將bm1撥至數字，bm2撥至1310nm。
11. 接通pcm編譯碼模組、cpld模組和1310nm光髮模組(用k10)的電源。
12. 用萬用表在t103和t104監控r110（阻值為1ω）兩端電壓，調節電位器w101，使半導體雷射器驅動電流為額定值25ma。
13. 用光功率計測量此時光發端機的光功率，即為光發端機的平均光功率。
14. 測消光比用數字訊號源模組輸出的nrz碼作為訊號源，請參看系統簡介中的數字訊號源模組部分。用示波器從t504觀測此訊號，連線t504與t101，將數碼訊號撥為全「1」，測得此時光功率為p1，將數碼訊號撥為全「0」，測得此時光功率為p0。
15. 將p1，p0代入公式2-1式即得1310nm數字光纖傳輸系統消光比。
16. 重複9-15步，調節電位器w101，調節驅動電流大小為下表中數值時，測得的平均光功率及消光比填入下表。
六、 實驗報告
1. 記錄光發端機的平均光功率。（拍照）
2. 通過實驗資料計算光發端機的消光比。
根據公式2-1:,得1550nm數字光纖傳輸系統消光比為: -31.80(db)
當驅動電流約為額定值25ma時,根據公式2-1:,得1310nm數字光纖傳輸系統消光比為: (db)
當驅動電流約為10ma時,得平均光功率如左圖所示;如右圖所示.
根據公式2-1:,得1310nm數字光纖傳輸系統消光比為: (db)
當驅動電流約為20ma時,得平均光功率如左圖所示;如右圖所示.
根據公式2-1:,得1310nm數字光纖傳輸系統消光比為: (db)
整體電路圖如上圖所示.
實驗2 光無源器件特性測試實驗
一、 實驗目的
1. 了解光無源器件，y型分路器以及波分復用器的工作原理及其結構
2. 掌握它們的正確使用方法
3. 掌握它們主要特性引數的測試方法
二、 實驗儀器
1. zye4301g型光纖通訊原理實驗箱1臺
2. 光功率計1臺
3. 示波器1臺
4. fc-fc法蘭盤1個
5. y 型分路器1個
6. 波分復用器2個
三、 實驗原理
測試方法為：先測試出光源輸出的光功率p0，將y型分路器接入其中組成圖4-1所示測試系統後，分別測出y型分路器輸出端的光功率p1和p2，分別代入4-1，4-2，4-3式即可得到待測y型分路器的效能指標。
波分復用器效能指標有耦合比cr、插入損耗lt、附加損耗le、光串擾（隔離度）dir等。這裡只討論光串擾。
光串擾是指乙個輸入端的光功率和由耦合器反射到其他輸出埠的光功率的比值。其測試原理圖如圖4-2所示。
上圖中波長為λ1＝1310nm、λ2＝1550nm的光訊號經波分復用器復用以後輸出的光功率分別為p01、p02，解復用後分別輸出光訊號，此時從1310視窗輸出1310nm的光功率為p11，輸出1550nm的光功率為p12；從1550視窗輸出1550nm的光功率為p22，輸出1310nm的光功率為p21。將各數字代入下列公式。
4-4）
4-5）
上式中l12 、l21即為相應的光串擾。
由於可攜式光功率計不能濾除波長1310nm只測1550nm的光功率，同時也不能濾除1550nm只測1310nm的光功率。所以改用下面的方法進行光串擾的測量。
測量1310nm的光串擾的方框圖如4-3（a）所示。
測量1550nm的光串擾的方框圖如4-3（b）所示：
在這種方法中，光串擾計算公式為：
4-6）
4-7）
上式中l12，l21即是光波分復用器相應的光串擾。
四、 實驗內容
1. 測量y型分路器的插入損耗
2. 測量y型分路器的附加損耗
3. 測量波分復用器的光串擾
五、 實驗步驟
ａ、y型分路器效能測試
1. 用fc-fc光跳線將1310nm光發端機與光功率計相連，組成簡單光功率測試系統。
2．訊號源的產生：訊號源由cpld**模組產生，請參看系統簡介中的cpld**模組，將pcm編譯碼模組中的4.096mhz時鐘訊號由t661輸入到cpld**模組的nrz訊號產生電路的時鐘輸入端983，這樣在輸出端t980將輸出4m速率24－1位的偽隨機訊號，將其作為訊號源接入到1310nm光發端機訊號輸入端t101。
並用示波器檢測此訊號。
1． 撥碼開關bm1撥到數字，bm2和bm3撥到1310nm。
2． 接通pcm編譯碼模組、cpld**模組、光髮模組的電源。
3． 用萬用表監控r110兩端電壓，用w101調節半導體雷射器驅動電流，使之為25ma。萬用表示值為25mv。
4． 用光功率計測得此時光功率為p0。
5． 拆除fc-fc光纖跳線，將y型分路器按照圖4-1中方法組成測試系統。
6． 用光功率計分別測出y型分路器輸出兩端光功率p1和p2。
b、波分復用器效能測試
7． 訊號源的產生同步驟2。
8． 按圖4-3（a）連線波分復用器：將波分復用器（a）標有「1310nm」的光纖接頭插入「1310nm」光發端（1310nmt）。將標有「1550nm」的光纖接頭用保護帽遮蓋起來；用fc-fc法蘭盤將兩個波分復用器（a）和（b）的「in」端相連。
9． 將撥碼開關bm1撥到數字，bm2和bm3均撥到1310nm。
10． 接通pcm編譯碼模組、cpld**模組、1310nm光髮模組的電源。
11． 用萬用表監控r110兩端電壓，調節半導體雷射器驅動電流，使之為25ma。
12． 用光功率計測得此時波分復用器（b）標有「1310nm」端光功率為p11，測得標有1550nm端光功率為p12。
13． 拆除波分復用器「in」端fc-fc法蘭盤，測得波分復用器（a）標有「in」端輸出光功率為p1。
14． 代入上式計算1310nm光串擾。
15． 根據4-3（b）測試框圖和上述波分復用器1310nm光功率串擾步驟，設計步驟並測試1550nm光串擾。
16． 將所得光功率資料代入公式4-6和4-7計算波分復用器的光串擾。
六、 實驗報告
1. 記錄各實驗資料，根據實驗結果計算y型分路器插入損耗和附加損耗。（拍照）
(上左圖為光功率;上右圖為實驗電路圖)
(上左圖為y型分路器輸出兩端光功率p1 ;上右圖為y型分路器輸出兩端光功率p2)
2. 根據實驗結果，計算獲得波分復用器光串擾。
(1310nm光發端):
(上左圖為波分復用器(b)標有1310nm端光功率為p11;上右圖為波分復用器(b)標有1550nm端光功率為p12)
(下右圖為1550nm光發端):
(上左圖為波分復用器(a)標有in端光功率為p1;上右圖為波分復用器(b)標有1310nm端光功率為p21)
(上左圖為波分復用器(b)標有1550端光功率為p22;上右圖為波分復用器(a)標有in端光功率為p2)
(右圖為實驗電路圖)
實驗3 模擬訊號光纖傳輸實驗
一、 實驗目的
1. 了解模擬訊號光纖系統的通訊原理
2. 了解完整的模擬訊號光纖通訊系統的基本結構
二、 實驗儀器
1. zye4301g型光纖通訊原理實驗箱1臺
2. 20mhz雙蹤模擬示波器1臺
3. 萬用表1臺
4. fc/pc-fc/pc單模光跳線1根
5. 850nm光發端機和光收端機1套
6. st/pc-st/pc多模光跳線1根
三、 實驗原理
ld模擬訊號調製實驗中，有興趣時可採用預失真補償電路對模擬訊號波形進行失真補償，可觀察出補償後的傳輸效果與補償前的效果的不同。關於預失真補償可參見附錄。
本實驗箱850nm為led光源，1310nm和1550nm為ld光源。
四、 實驗內容
1. 各種模擬訊號led模擬調製：三角波、正弦波、方波。
2. 各種模擬訊號ld模擬調製：三角波，正弦波、方波。
五、 實驗步驟
本實驗採用模擬訊號源模組輸出的訊號做為待傳輸的模擬訊號。
光纖通訊實驗報告
姓名學號 時間地點 實驗題目半導體雷射器p i特性測試實驗 一 實驗目的 1 學習半導體雷射器發光原理和光纖通訊中雷射光源工作原理 2 了解半導體雷射器平均輸出光功率與注入驅動電流的關係 3 掌握半導體雷射器p 平均傳送光功率 i 注入電流 曲線的測試方法 二 實驗內容 1 測量半導體雷射器輸出功率...
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