光纤通信实验指导书范本

《光纤技术实验》（一）武汉理工大学物理系2006－2－10目录ZY12OFCom23BH1光纤通信原理实验系统简介 (I)光纤实验箱使用注意事项 (V)无源器件简介 ............................................................................................................. V I 上篇光纤光学实验一光纤光学基本知识演示实验 (2)实验二光纤与光源耦合方法实验 (4)实验三多模光纤数值孔径（NA）测量实验 (7)实验四多模光纤插入损耗测试实验 (10)实验五单模光纤弯曲损耗测试实验 (13)实验六光纤活动连接器损耗测试实验 (16)实验七分路器插入损耗和分光比测试实验 (19)实验八波分复用器插入损耗和光串扰测试实验 (22)实验九光纤隔离器参数测量实验 (25)下篇光纤通信原理与技术实验一半导体激光器P-I特性测试实验 (28)实验二发光二极管P-I特性测试曲线 (32)实验三模拟信号光纤传输实验 (35)实验四数字信号光纤传输实验 (39)实验五电话光纤传输系统实验 (42)实验六图像光纤传输系统实验 (45)实验七系统眼图、抖动测试实验 (48)实验八时分复用解复用实验 (53)实验九波分复用技术实验 (57)实验十光纤线路接口码型HDB3编译码实验 (60)实验十一数字光接收机性能测试实验 (66)ZY12OFCom23BH1光纤通信原理实验系统简介本实验箱是为配合《光纤通信》课程的理论教学，结合目前光纤通信工程技术最新进展，为了提高大专院校学生实际操作和动手能力而研制开发的。

一、产品的系统特点光纤H1型实验箱注重产品的系统和功能组成，产品的设计着重体现系统性、先进性、实用性，并根据市场及客户实际需求，充分考虑工艺外观结构、产品的功能和性价比。

整个系统分电接口终端、光接口终端和光传输三大部分，各自独立又相互关联，所有模块在单独进行实验同时又可系统集联，实验灵活丰富，可设计、可比较、可操作、可观测性强。

ZY1804I光纤通信原理实验系统简介本实验系统是为配合《光纤通信》课程的理论教学，结合目前光纤通信工程技术最新进展，为了提高大专院校学生实际操作和动手能力而研制开发的。

一、产品的系统特点光纤I型实验系统注重产品的系统和功能组成，产品的设计着重体现系统性、先进性、实用性，并根据市场及客户实际需求，充分考虑工艺外观结构、产品的功能和性价比。

整个系统分中央控制器、备用环和光传输三大部分，各自独立又相互关联，所有模块在单独进行实验同时又可系统集联，实验灵活丰富，可设计、可比较、可操作、可观测性强。

整个系统采用2.048M传输速率，既有利于实验观测，又可以模拟实际光纤传输时的各种性能。

实验紧密结合光通信新技术的发展趋势，将波分复用、光时分复用和SDH传输网等新技术都通过实验演示出来，简单易懂。

采用大规模的现场可编程门阵列器件，使得产品的开放性、可升级性强。

同时为了实现自愈环（即备用环）功能以及使学生有更大的开发和操作空间，特意制作了二次开发板，并预留大量的I/O扩展口，可在开发板上独立完成二次开发设计。

所有实验大多采用开关控制，减小了实验操作时的繁琐性。

该实验系统融合了当今的光纤通信技术发展的一些新技术和新器件，并将其融入到光纤通信原理课程当中，同时与通信原理和程控交换课程的部分原理结合，其主要有以下特点：1、实验箱采用“整板+核心板”设计，特殊光器件玻璃罩保护，元器件贴片化，模块元件布局完全对称。

所有的测试钩和连接孔均有标识，深蓝色的电路板，白色丝印使得整个电路板层次性强、美观、大方。

2、实验箱和光纤通信原理教材紧密结合，实验项目和顺序与教材保持完全同步。

通过八个方面全面实验来了解光纤通信的全过程，八个方面分别是：光纤和光缆；通信用光器件（有源器件和无源器件）；光端机(光发、光收端机)；数字光纤通信系统；模拟光纤通信系统；光纤通信新技术；光纤通信测量技术；光纤通信网络。

3、系统采用整板上分模块的设计方式，除了核心板——中央控制器外，还配置了光发端机、光收端机、模拟信号源、数字信号源、数字终端、电话模块、串口通信模块等。

光纤通信系统实验指导书光纤通信系统实验指导书桂林电子科技大学信息科技学院二零零九年三月目录实验一数字光纤传输测试系统实验 (2)实验二SDH点对点组网2M配置实验 (9)实验三SDH 链型组网配置实验 (17)实验四SDH 环形组网配置实验 (27)实验一数字光纤传输测试系统实验概述光纤通信是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质实现信息传输，是一种最新的通信技术。

光纤是光导纤维的简称。

光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。

光纤通信使用的波长在近红外区，即波长800～1800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是目前所采用的三个通信窗口。

通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量，光是一种频率极高的电磁波（3×1014HZ），因此用光作载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，是通信发展的必然方向。

光纤通信有许多优点：首先它有极宽的频带。

目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统，这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。

其次，光纤的传输损耗很小，传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上，站间距离不足10Km；而工作在1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗，站间无中继传输可达100Km以上。

另外，光纤通信还具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗辐射等特点，它。

在地球上有取之不尽，用之不竭的光纤原材料—SiO2光纤通信可用于市话中继线，长途干线通信，高质量彩色电视传输，交通监控指挥，光纤局域网，有线电视网和共用天线（CATV）系统。

波分复用技术（WDM）的出现，使光纤传输技术向更高的领域发展，实现信息宽带、高速传输。

光纤通信将会在光同步数字体系（SDH）、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网（B—ISDN）、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。

光纤通信系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。

光纤通信原理与技术实验指导书实验一模拟（音频）信号的调制、传输和解调实验目的和要求1、光纤端面的处理和夹持；2、了解模拟信号的光纤调制方法；3、学会已调信号的解调技术；4、观看已调波和调制波的波形；5、光纤折射率的时刻法求解。

实验装置和仪器：GX1000光纤实验仪；半导体激光器；激光功率计；光纤刀；光学实验导轨；光纤调整架；光纤；示波器；音频信号发生器（或收音机）。

实验原理：激光器的输出特性（I—P）特性激光器的光输出特性(P—J特性)是表示注入电流与激光器输出功率之间的关系曲线。

如图1所示。

当注入电流增加时．由于自发辐射量增加，输出功率也会增加，但增加得较慢。

当光辐射量超过PN结中的吸取损耗，增益超过损耗时，激光器就开始振荡，因此光输出功率随注入电流的增加而急剧增加。

图1光的调制将调制信号加在激光器上，操纵激光器的电流，则激光器的输出功率随调制信号而改变。

如图2所示。

光通信系统图3是典型的光纤通信系统。

电信号加在激光器的偏置电路上，操纵激光器的注如电流，从而使激光器的输出光功率随外加信号变化，达到对输出光进行调制．经调制的光由光纤（光纤通信）或空间（空间光通信）传输到光电探测器，探测器将光信号转变为电信号，后续电路检波解调复原所加的电信号。

图2图3 图4实验内容及步骤：（一）光纤端面的处理1、用光纤剥皮钳剥去光纤两端的涂覆层，长度约10mm。

如图5在5mm出用光纤刀刻划一下。

用力不要太大，以不使光纤断裂为限。

在刻划处轻轻弯曲纤芯，使之断裂。

处理过的光纤端面不应再被触摸，以免损坏和污染。

将光纤的一端小心放入光纤夹中，伸出长约10mm，用簧片压住，放入三维光纤架中，用锁紧螺钉锁住。

将光纤的另一端放入光纤座上的刻槽中，伸出约10mm ,用磁吸压住。

光纤的耦合将实验仪置于直流挡。

调整激光的工作电流，使激光不太明亮，用一张白纸在激光器前后移动，确定激光焦点的位置。

通过移动三维光纤调整架和调整Z轴旋钮，使光纤端面尽量靠近焦点。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索- 百度文库《光纤通信》实验指导书王玮中南大学信息科学与工程学院通信工程系二〇一一年四月目录光纤通信原理实验系统简介 (1)光纤实验箱使用注意事项 (3)实验一⑴半导体激光器P-I特性测试实验 (4)实验一⑵光电检测器特性实验 (6)实验二模拟信号光纤传输实验 (9)实验三数字信号光纤传输实验 (12)附录ZYE4301G型光纤通信实验箱各模块引脚说明 (14)《光纤通信原理》实验报告 (17)光纤通信原理实验系统简介本套实验系统（ZYE4301G ）实验箱是为配合《光纤通信》课程的理论教学，结合目前光纤通信工程技术最新进展，为了提高学生实际操作和动手能力而研制开发的。

它包含了光纤通信系统设备中的各个主要组成部分，具体由以下十二个模块组成，其印刷电路板布局图如图0―1所示。

一、电源模块 二、光发送模块 三、光接收模块 四、预失真补偿模块 五、语音信号处理模块 六、模拟信号源模块 七、电话接口模块 八、数字信号源模块 九、PCM 编译码模块 十、CMI 编译码模块 十一、HDB3编译码模块 十二、CPLD 下载模块可以通过实验箱上述十二个模块灵活组成各种不同光纤通信系统，如：850nm 波长光纤通信系统、1310nm 波长光纤通信系统、1550nm 波长光纤通信系统；同时也可以组成单模光纤通信系统、多模光纤通信系统；模拟光纤通信系统、数字光纤通信系统；光时分复用传输系统和光波分复用传输系统等光纤通信工程中常用的绝大多数光纤通信系统。

实验系统基本组成方框图如图0―2所示： 图0―2 光纤传输实验系统方框图实验系统主要由光发模块，光收模块、光无源器件和辅助通信模块等组成。

光发端机完成将电信号调制至光载波上去，采用强度调制（IM ）；光接收机完成光信号的解调，采用直接检测（DD ），属于非相干解调。

光载波由半导体光源产生，由半导体光检测器将光信号转换成电信号从而达到传输信号的目的。

（通信企业管理）光纤通信实验指导书目录系统简介 (2)实验部分实验一数字信源及其光纤传输实验 (5)实验二 HDB3编译码及其光纤传输实验 (11)实验三 CMI编译码及其光纤传输实验 (20)实验四光发送模块实验 (28)实验五光接收模块实验 (35)实验六数字信号电—光、光—电转换传输实验 (39)1）方波信号和NRZ码传输；2）CMI码传输；3）HDB3码传输；实验七波分复用（WDM）光纤通信系统实验 (43)主要由以下功能模块组成：1.数字信号源单元:此单元产生码速率为170.5K的单极性不归零码（NRZ），数字信号帧长为24位，其中包括两路数字信息，每路8位，另外8位中的7位为集中插入帧同步码。

通过拨码开关，可以很方便地改变要传送的码信息并由发光二极管显示出来。

2.AMI（HDB3）编译码单元:此单元将数字信号源单元产生的NRZ码进行编码，通过专用芯片转换成HDB3码或AMI码通过切换开关切换，然后将编码后的信号又经过译码单元还原成NRZ码。

3.电话接口单元此单元有两路独立的电话输入接口、输出接口，通过专用电话接口芯片实现语音的全双工通信。

自带馈电电源。

4.PCM&CMI编译码单元；此单元采用CPLD来实现PCM&CMI编译码电路，可同时完成两路信号的编译码工作。

PCM模块可以实现传输两路语音信号，采用TP3057编译器。

5.可调信号源单元:此单元包括两路频率800HZ—2KHZ可调的方波、正弦波、三角波。

6.串行RS232接口单元:此单元配有RS232接口及信号端口TX和RX，可实现自发自收通信实验，两台计算机间的全双工光纤通信实验。

7.1310波长光发送单元:PHLC-1310nmFP同轴激光二极管。

8.1550波长光发送单元:PHLC-1310nmFP同轴激光二极管。

9.1310波长光接受单元:10.1550波长光接受单元:主要完成光电信号的转换，小信号的检测与信号的恢复放大等功能。

光纤通信实验指导书指导老师：刘红2008年3月第一部分光纤通信无源光器件连接实验实验一连接器和光纤跳线性能测试实验一、实验仪器1、J H5002型光纤通信原理综合实验系统二台2、J H5002B型光纤光无源器件连接实验箱一台3、光功率计一台二、实验目的1、使学生2、深入了解光连接器和光纤跳线器的各种特性3、熟悉光连接器和光纤跳线器的应用方法三、实验内容准备工作：使用两台发送波长分别为1310nm和1550nm 的“JH5002型光纤通信原理综合实验系统”作为1310nm和1550nm光源。

设置两台“JH5002型光纤通信原理综合实验系统”线路编码工作方式为5B6B、输入数据为m序列。

按图1.1.1连接好测试设备，连接尾纤、连接器和光无源部件时注意定位销方向。

连接器跳线图1.1.1 光连接器和跳线性能测试连接示意1、插入损耗测量1）用光功率计测量1310nm光源经尾纤输出在“a”点的光功率P a；然后将信号接入连接器的输入端口；用光功率计测量经一对光连接器和光纤跳线器输出“b”点光功率P b。

记录测量结果，填入表格，计算一对光连接器和光纤跳线器插入损耗值。

2）可以在“b”点之后，再接入一对光连接器和光纤跳线器，测量输出“c”点光功率P c，观测大致的误差偏离值。

2、回波损耗被测件（连接器+跳线器）的回波损耗是指正向入射到被测件的光功率和沿着输入路径返回被测件入口端的光功率比。

实验步骤如下：（1）测量1550nm光分路器（3dB耦合器）的实际分光数值，按图1.1.2连接。

在不连接被测件条件下，测量3dB耦合器a、b两路输出的功率P a和P b。

图1.1.2 3dB耦合器特性测量（2）测量光分路器（3dB耦合器）两路输出的隔离度A ab，按图1.1.3连接。

在耦合器输出端之一的a点输入功率P c dBm，测量耦合器另一输出端b点的输出功率P c,dBm则a，b两点的隔离度A ab=P c- P c, dB。

实验1 电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构；2.初步了解完整光通信的基本组成结构；3.掌握光通信的通信原理。

二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统重要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。

电端机又分为电信号发射和电信号接受两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接受端机三个子部分。

实验系统基本组成结构（光通信）如下图所示：图1.2.1 实验系统基本组成结构在本实验系统中，电发射部分可以是M 序列，可以是各种线路编码（CMI 、5B6B 、5B1P 等），也可以是语音编码信号或者视频信号等，光信道可以是1550nmLD+单模光纤组成，可以是1310nm 激光/探测器组成，也可以是850nmLED+多模光纤（选配）组成。

本实验系统中提供的1550nmLD 光端机是一体化结构，光端机涉及光发射端机TX （集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接受端机RX （集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。

其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。

一体化数字光端机的结构示意图如下：图1.2.2 一体化数字光端机结构示意图四、实验环节1. 关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm 的光信道），注意收集好器件的防尘帽。

2. 打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。

确认，即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。

3. 示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。

4. 用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A 通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超过P204光接受输入光发射输出5V。

即将m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

光纤通信实验指导书刘光灿2009年3月实验1-1 光纤中传导模式MATLAB 仿真实验1、 实验目的（1）掌握用MATLAB 编写程序的方法； （2）掌握光纤中不同模式的模场分布特点。

2、 实验原理()()(138a)exp(j )cos ()()(138b)mm y m m J Ur a J U r aE A z m K Wr a K W r aβθ≤ -⎧=- ⎨≥-⎩⏹ LP 01模: (E y )01＝A[J 0(U 01r/a)/J 0(U 01)]0＜U 01＜2.405;⏹ 由贝塞尔函数曲线可知, J 0(U 01r ／a)及J 0(U 01)在其宗量的取值区域(0-2.405)之内均大于零,故导模场沿径向无零点; 由于m ＝0,导模场沿角向也无零点。

于是得LP 01模的光强分布为一园光斑。

⏹ LP 02模: (E y )02＝A[J 0(U 02r/a)/J 0(U 02)] 3.823＜U 02＜5.520⏹ J 0(U 02r ／a)有一个零点(r ＝2.405a ／U 02)而J 0(U 02)始终小于零。

故导模场沿径向有一个零点(振幅变号)。

沿角向无零点。

光强分布为一亮园环和纤芯中心的亮斑。

⏹ LP 11模: (E y )11＝A[J 1(U 11r/a)/J 1(U 11)]·cos φ2.405＜U 11＜3.823;⏹ J 1(U 11r ／a)与J 1(U 11)均大于零,即场沿径向无零点;沿角向场分布为cos φ,当φ＝π/2和3π/2时出现零点,故场沿角向有一条零线。

因此,场的振幅分布在y 轴两侧改变符号,其光强分布为两个半园光斑,纤芯中心为暗线。

⏹ LP21模: (E y )21＝A[J 2(U 21r/a)/J 2(U 21)]·cos2φ3.823＜U 21＜5.136;0＜U 21r/a ＜5.136⏹ J 2(U 21r ／a)与J 2(U 21)均大于零,即场沿径向无零点,沿角向场分布为cos2φ,当φ＝p/4, 3p/4, 5p/4 以及7p/4 时出现零点, 即场沿角向有两条暗线,将光场分为四个亮斑。

光纤通信实验指导书电子技术教研室编2009年3月目录实验要求 (3)光纤实验箱使用注意事项 (4)实验一半导体激光器P-I特性测试实验 (5)实验二数字光纤通信系统线路码型CMI 编译码实验 (9)实验三光发射机性能测试实验 (13)实验四波分复用技术实验 (17)实验五电话光纤传输系统实验 (20)实验六光纤通信系统综合实验 (23)实验要求1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务，预习要求是：1）认真阅读实验知道书，了解实验任务2）复习实验中所有各仪器的使用方法及注意事项。

2、使用仪器和学习前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时必须严格遵守。

3、实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。

4、实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导老师。

找出原因、排除故障，经指导老师同意后再继续实验。

5、实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。

6、实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录试验结果（数据、波形、现象）。

所记录的实验结果经指导教师审阅签字后在拆除实验线路。

7、实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

8、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

光纤实验箱使用注意事项光学器件属于昂贵易损器件，所以在实验操作过程中应加倍小心，防止光学器件的损坏，为了保证实验顺利地进行，请注意以下事项：1、请仔细阅读实验指导书操作步骤后开机实验，实验各测试点、跳线及开关说明请参考附录III，正确连接导线，以免造成光学器件和芯片的损坏。

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。

5、实验箱使用完毕后，请立即将防尘帽盖住光纤输入、输出端口，用光纤端面防尘盖盖住光纤跳线端面，防止灰尘进入光纤端面而影响光信号的传输。

《光纤通信》实验指导书主编和玉梅校对审核西北第二民族学院电子与信息工程系二○○四年八月目录实验一中央处理控制器单元综合设计实验 (2)实验二码型变换综合设计实验 (4)实验三光纤发送系统综合设计实验 (6)实验四PCM编码光传输系统综合设计实验 (11)实验一 CPU中央处理控制单元系统综合设计实验（综合设计性实验）一、实验目的1.了解单片机在光纤通信系统中的应用。

2.了解该单元电路对整个光纤实验系统的管理与控制过程。

3.熟悉本系统中进行各种信号传输实验的电路连接与键盘操作方法。

二、实验仪器与器材1、光纤通信实验箱一个2、20MHz示波器一台3、万用表一台三、实验基本原理及电路中央处理控制器单元电路方框图如图6-1所示，它由AT89C51单片机，显示接口电路、数字接口电路，模拟接口电路与键盘电路等五个部分组成。

该控制单元是综合实验系统中的中心控制部分，它控制着其他各部分实验电路的工作，采用MCS-51单片机技术对全系统实验集中管理与控制，学生上机作某项实验或综合实验时，通过键进行操作，可选择各种方式的实验，通过发光管指示，可了解实验系统的工作状态。

从实验系统的输入键盘可看出，共有12个功能键，其中“脉冲波”、“方波”、“CMI”、“PN”、“数字电话”、“PCM”键为数字信号功能键。

在做数字信号光传输实验时，用此6个功能，若再做数字信号与模拟信号的光传输实验时，则再加上“三角波”、“正弦波”、“外输入”、“模拟电话”4个模拟信号功能键。

具体操作为：若做数字电话光传输实验时，则按一下“数字电话”键后，再按下“确认”键，这时，CPU接通与数字电话有关的数字电路、光发系统与光收系统等单元电路。

实验结束后，再按一下“复位”键，使系统复位重新启动。

四、实验内容及步骤内容：1. 熟悉CPU单元电路模块工作过程。

2. 熟悉CPU单元电路对实验系统的管理与控制。

3. 熟悉键盘的功能键和操作方法。

4. 测量并分析TP101、TP102、TP103、TP104、TP105、TP107、TP109、TP110各测量点波形及数据。

光纤通信系统实验指导书光纤通信系统实验指导书桂林电子科技大学信息科技学院二零零九年三月目录实验一数字光纤传输测试系统实验 (2)实验二SDH点对点组网2M配置实验 (9)实验三SDH 链型组网配置实验 (17)实验四SDH 环形组网配置实验 (27)实验一数字光纤传输测试系统实验概述光纤通信是利用光波作为载波，以光纤作为传输媒质实现信息传输，是一种最新的通信技术。

光纤是光导纤维的简称。

光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。

光纤通信使用的波长在近红外区，即波长800～1800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm和1550nm），这是目前所采用的三个通信窗口。

通信发展过程是以不断提高载频频率来扩大通信容量，光是一种频率极高的电磁波（3×1014HZ），因此用光作载波进行通信容量极大，是过去通信方式的千百倍，具有极大的吸引力，是通信发展的必然方向。

光纤通信有许多优点：首先它有极宽的频带。

目前我国已完成了10Gbps的光纤通信系统，这意味着在125um的光纤中可以传输大约11万路电话。

其次，光纤的传输损耗很小，传统的同轴电缆损耗约在5dB/Km以上，站间距离不足10Km；而工作在1.55um的光纤最低已达到0.2dB/Km的损耗，站间无中继传输可达100Km以上。

另外，光纤通信还具有抗电磁干扰、抗腐蚀、抗辐射等特点，它。

在地球上有取之不尽，用之不竭的光纤原材料—SiO2光纤通信可用于市话中继线，长途干线通信，高质量彩色电视传输，交通监控指挥，光纤局域网，有线电视网和共用天线（CATV）系统。

波分复用技术（WDM）的出现，使光纤传输技术向更高的领域发展，实现信息宽带、高速传输。

光纤通信将会在光同步数字体系（SDH）、相干光通信、光纤宽带综合业务数字网（B—ISDN）、用户光纤网、ATM及全光通信有进一步发展。

光纤通信系统主要由三部分组成：光发射机、传输光纤和光接收机。

《光纤通信》实验指导书适用专业:通信工程课程代码: 8416190 总学时: 40 总学分: 3 编写单位: 电气信息学院编写人:黄小莉高秀梅审核人:审批人:批准时间:年月日目录实验一平均发送光功率的测试 (1)实验二视频图像传输系统 (3)实验三模拟话音光纤传输系统 (5)实验一平均发送光功率的测试一、实验目的1、了解光端机的工作原理2、掌握数字光发送机的功率测量方法3、理解平均光功率的含义二、实验内容使用光功率计，基于HD-GX-Ⅲ型光纤通信实验箱进行平均发送光功率的实验。

三、实验原理光端机的平均发送光功率是指在正常工作条件下光端机输出的平均光功率，即光源尾纤输出的平均光功率。

平均发送光功率指标与实际的光纤线路有关，在长距离光纤数字通信系统中，要求有较大的平均发送功率；在短距离的光纤数字通信系统中，要求较小的平均发送光功率。

设计人员应根据整个光纤通信系统的经济性、稳定性和可维护性全面考虑该指标，提出合适的数值要求，而不是越大越好。

平均发送光功率测试框图如图一所示。

图一光发送端光功率测试框图说明：1)平均光功率与PCM信号的码型有关，NRZ码与50%占空比的RZ码相比，其平均光功率要大3dB。

2)光源的平均输出光功率与注入它的电流大小有关，测试应在正常工作的注入电流条件下进行。

实验平台中，可以选择系统自身产生的2M伪随机序列来测试平均光功率，系统中PN序列的长度只有24-1，即15位。

四、主要技术重点、难点光功率计的使用五、实验仪器、设备及材料光功率计、HD-GX-Ⅲ型光纤通信实验箱、光纤跳线六、实验步骤1、用短接帽将跳线XP401的1、2两脚连接，这样选择传输的是系统内部产生的2M伪随机序列。

如果将2、3两脚连接，则传输的将是外部输入的2M数据。

2、选择光发模块甲。

用短接帽将跳线XP500的1、2脚相连，开关KS501选择传输数字信号。

3、从发送模块甲的光源组件连接器S中取出保护塑料套，用光纤跳线分别插入发送端连接器S 与光功率计的输入连接器插头，连接光发送端的光输出与光功率计。

光纤通信实验指导书学院电子工程与电气自动化学院2016年2月目录实验要求 (II)光纤实验箱使用注意事项 (III)实验一单模光纤特性测量 (1)实验二多模光纤特性测量 (4)实验三光连接器和跳线特性测量 (7)实验四光可变衰减器性能测试实验 (9)实验五光波长区分 (11)实验六 OTDR原理及运用 (13)实验七双音多频检测实验 (16)实验八 PDH终端呼叫处理通信系统综合实验 (20)实验九 OCDMA直接序列扩频技术 (29)实验十光波分复用器 (35)附录实验系统概述实验要求1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务，预习要：1）认真阅读实验知道书，了解实验任务2）复习实验中所有各仪器的使用方法及注意事项。

2、使用仪器和学习前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时必须严格遵守。

3、实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。

4、实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导老师。

找出原因、排除故障，经指导老师同意后再继续实验。

5、实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。

6、实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录试验结果（数据、波形、现象）。

所记录的实验结果经指导教师审阅签字后在拆除实验线路。

7、实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。

8、实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。

光纤实验箱使用注意事项光学器件属于昂贵易损器件，所以在实验操作过程中应加倍小心，防止光学器件的损坏，为了保证实验顺利地进行，请注意以下事项：1、请仔细阅读实验指导书操作步骤后开机实验，实验各测试点、跳线及开关说明请参考附录III，正确连接导线，以免造成光学器件和芯片的损坏。

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。

实验一模拟信号光调制实验一、实验目的1、了解模拟信号光纤通信原理。

2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。

二、实验内容1、测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。

三、实验器材1、主控&信号源、25号模块各1块2、双踪示波器1台3、连接线若干4、光纤跳线1根四、实验原理1、实验原理框图光调制功率检测框图模拟信号光调制传输系统框图2、实验框图说明本实验是输入不同的模拟信号，测量模拟光调制系统性能。

如模拟信号光调制传输系统框图所示，不同频率不同幅度的正弦波、三角波和方波等信号，经25号模块的光发射机单元，完成电光转换，然后通过光纤跳线传输至25号模块的光接收机单元，进行光电转换处理，从而还原出原始模拟信号。

实验中利用光功率计对光发射机的功率检测，了解模拟光调制系统的性能。

注：根据实际模块配置情况不同，自行选择不同波长（比如1310nm、1550nm）的25号光收发模块进行实验。

五、注意事项1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。

2、不要带电插拔信号连接导线。

六、实验步骤1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明进行连线。

（1）用连接线将信号源A-OUT，连接至25号模块的TH1模拟输入端。

（2）用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口，此过程是将电信号转换为光信号，经光纤跳线传输后再将光信号还原为电信号。

注意，连接光纤跳线时需定位销口方向且操作小心仔细，切勿损伤光纤跳线或光收发端口。

（3）用同轴连接线将25号模块的P4光探测器输出端，连接至23号模块的P1光探测器输入端。

2、设置25号模块的功能初状态。

（1）将收发模式选择开关S3拨至“模拟”，即选择模拟信号光调制传输。

（2）将拨码开关J1拨至“ON”，即连接激光器；拨码开关APC此时选择“ON”或“OFF”都可，即APC功能可根据需要随意选择。

（3）将功能选择开关S1拨至“光功率计”，即选择光功率计测量功能。