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2．了解电话呼叫接续过程；3．掌握电话呼叫时的各种可闻信号音的特征； 4．了解记发器的工作过程； 5．掌握PCM 编译码原理；6．了解双光纤全双工通信的组成结构。
二、实验仪器1．光纤通信实验箱 2．20M 双踪示波器3．FC-FC 单模光跳线 2根 4．小型电话单机 2部 5．铆孔连接线 若干三、基本原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机由电话用户接口电路A 、PCM 编译码A 、记发器电路、PCM 编译码B 、电话用户接口电路B 等组成，光信道为双光纤通信结构。
电话语音信号的光纤传输，可以有多种方式，一种是原始语音信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是先把话音信号数字化，然后再经过光纤传输，目前使用最多的是PCM 编译码方式。
下面先介绍本实验平台上两路电话电路接口示意图。
图7.1.1 电话用户A 、B 结构示意图图7.1.2 电话用户A 、B 模拟光传输结构示意图（A 到B 单工）P601用户A用户BP804激光/探测器P201P205PCM 编码 PCM译码TP801/802P801P802P804用户B ：49P803PCM 编码 PCM译码P601P602P603P604TP601用户A ：48图7.1.3数字电话光纤通信基本组成结构示意图（一）电话接口电路原理介绍用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit —SLIC ）。
任何交换机都具有用户线接口电路。
根据用户电话机的不同类型，用户线接口电路（SLIC ）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。
在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT 功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC ），其余功能由集成模拟SLIC 完成。
1 附录1.1 附录一：再生段距离计算再生段距离的计算分为两种情况: 第一种情况是损耗受限，即再生段距离由光通道衰减决定。
第二种情况是色散受限，即再生段距离由光通道总色散所限定。
采用最坏值法设计时，损耗受限系统的实际可达再生段距离可用下式来估算:L=P-P-P-2A-M T R p CfCαα+s式中:PT－表示寿命终了时发送光功率(dBm)PR－表示寿命终了时接收灵敏度(dBm)(BER≤10E-12)Pp－表示光通道代价(dB) -----在G.652光纤上一般对于STM-1/4，取1dB；对于STM-16，类型S-16.1,L-16.1取1dB,类型L-16.2,V-16.2,U-16.2取2dB。
Ac－表示每个活动连接器损耗(dB)Mc－表示系统富裕度(dB)光纤衰减系数（包括光纤熔接头衰耗）1.31μm af=0.37dB/km1.55μm af=0.22dB/km每个活动连接器损耗：Ac=0.5 dB光纤熔接头平均衰减：as =0.055 dB/Km系统富裕度：Mc=3dB1.155Mbit/s光接口:长距离光接口发送光功率为-4dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-5dBm；接收灵敏度为-36dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-33dBm.1.31μm长距离：[-5-(-33)-1-1-3]/(0.37+0.055)=54.1Km1.55μm长距离：[-5-(-33)-1-1-3]/(0.22+0.055)=83.6Km最大传输距离（衰耗限制）：83.6Km2.622Mbit/s光接口622Mbit/s光器件：S-4.1:光接口发送光功率为-13.5dBm,按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-14.5dBm；接收灵敏度为-30dBm，按劣化3dBm 考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-14.5-(-27)-1-1-3]/(0.37+0.055)=17.6kmL-4.1：光接口发送光功率为-2dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dBm；接收灵敏度为-30dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-3-(-27)-1-1-3]/(0.37+0.055)=44.7kmL-4.2：光接口发送光功率为-2dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dBm；接收灵敏度为-30dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27dBm.[-3-(-27)-1-1-3]/(0.22+0.055)=69.1kmV-4.2：光接口发送光功率为-2dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-3dBm；接收灵敏度为-38.5dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-35.5dBm.[-3-(-35.5)-1-1-3]/(0.22+0.055)=100km最大传输距离（衰耗限制）：100km622Mbit/s色散限制：根据ITU-T建议G.957 ε=B·D·L·δλ×10-6ε=0.306（单模光发送模块）B为传输速率（Mbit/s）D为光纤色散系数（ 1.55μm：D=20 ps/nm.km）L为传输距离δλ为光源的均方根谱宽，一般SLM: -20dB谱宽δλ-20=1nm，δλ=δλ-20/6.07D.L=ε×δλ106B=(0.306×106)/(622.080×1/6.07)=2986 ps/nm1.55μm时：距离：L=2986/20=149.3Km所以，对于622Mb/s系统，一般可不考虑色散受限问题。
光纤活动连接器技术及指标要求一、引言光纤活动连接器，俗称活接头，国际电信联盟（ITU）建议将其定义为“用以稳定地，但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件”。
主要用于实现系统中设备间、设备与仪表间、设备与光纤间以及光纤与光纤间的非永久性固定连接，是光纤通信系统中不可缺少的无源器件。
正是由于连接器的使用，使得光通道间的可拆式连接成为可能，从而为光纤提供了测试入口，方便了光系统的调测与维护；又为网路管理提供了媒介，使光系统的转接调度更加灵活。
由于光纤活动连接器在光纤通信系统中具有如此重要的作用，因此各国的厂家对此投入了大量的人力、物力，进行了积极和深入的研究，研制开发出了多种光纤活动连接器，现已广泛地应用于各类光纤通信系统中。
二、光纤活动连接器的一般特征大多数的光纤活动连接器是由三个部分组成的：两个配合插头和一个耦合管。
两个插头装进两根光纤尾端；耦合管起对准套管的作用。
另外，耦合管多配有金属或非金属法兰，以便于连接器的安装固定。
光纤活动连接器的对准方式有两种：用精密组件对准和主动对准。
高精密组件对准方式是最常用的方式，这种方法是将光纤穿入并固定在插头的支撑套管中，将对接端口进行打磨或抛光处理后，在套筒耦合管中实现对准。
插头的支撑套管采用不锈钢、镶嵌玻璃或陶瓷的不锈钢、陶瓷套管、铸模玻璃纤维塑料等材料制作。
插头的对接端进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软线以释放应力。
耦合对准用的套筒一般是由陶瓷、玻璃纤维增强塑料（FRP）或金属等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成的。
为使光纤对得准，这种类型的连接器对插头和套筒耦合组件的加工精度要求很高，需采用超高精密铸模或机械加工工艺制作。
这一类光纤活动连接器的介入损耗在（0.18～3.0）dB范围内。
主动对准连接器对组件的精度要求较低，可按低成本的普通工艺制造。
但在装配时需采用光学仪表（显微镜、可见光源等）辅助调节，以对准纤芯。
为获得较低的插入损耗和较高的回波损耗，还需使用折射率匹配材料。
第四部分光接口参数测试4、1 平均发送光功率A、指标要求：发送机的发送功率定义为发送参考点（S参考点）所测得的发送机发送伪随机序列（PRBS）信号时的平均光功率。
其指标要求见表1：B、基本测试框图：图1：平均发送光功率测试配置C、测试步骤：1、按照图1进行配置连接；2、SDH测试设备发送规定传输比特率、码型和长度的伪随机信号；3、用标准测试光纤软线将待测光端机的发送端输出活动连接器与光功率计输入活动连接器相连，在光功率计上读得的光功率数值就是要测的平均发送光功率。
注：该项指标的测试尽管简单，但测量准确度却往往并不太理想，常可能超过0.5dB，因此，必须对光源、检测器（光功率计）、校准程序及环境条件按规定进行严格的要求，以控制测试偏差。
此外，采用标准测试光纤软线进行测试也是减小测试误差的重要手段。
4、2 眼图模板A、指标要求：在高比特率光通信系统中，发送光脉冲的形状不易控制，常常可能有上升沿、下降沿过冲、下冲和振铃现象。
这些都可能导致接收机灵敏度的劣化，需要严加限制。
为此，ITU-T G.957规定了一个发送眼图的模板，如图2，模板参数列于表2中。
采用眼图模板法比较简便，而且可能捕捉到一些观察单个孤立脉冲所不易发现的现象。
但测试结果与所选择的测试参考接收机（光示波器）密切相关，因此其低通滤波器必须标准化。
逻辑1平均电平 幅度0.50逻辑0平均电平 -y1UI 时间图2：光发送信号的眼图模板B 、 基本测试框图：使用专用的光示波器进行发送机眼图模板的测试，使测试变得相当简 单。
测试配置如下图：图3：光发送机眼图模板测试配置C、测试步骤：1、按图3所示进行配置连接；2、用测试光纤将光发射机的输出端接至光示波器的输入端；3、在光示波器内内置有各级STM-N信号眼图模板，将眼图信号套入模板后进行观察及分析，看眼图波形是否完全落入模板的规定范围内。
4、3 接收灵敏度A、指标要求：接收机的灵敏度定义为接收参考点（R参考点）处为达到1⨯10-10（长途为1⨯10-11）的BER值所需要的平均接收功率的最差可接受值。
光接口是光纤通信系统的特有接口，它的指标测试依据由实际设计要求来确定。
图5-13中的S，R点为光接口，在S点的主要指标有平均发送光功率和消光比，在R点的主要指标有接收机灵敏度和动态范围。
1．平均发送光功率(1)平均发送光功率的含义平均发送光功率是指在光端机正常工作条件下输出的平均光功率，即光源尾纤输出的平均光功率．平均发送光功率的功率值用PT（μW）表示，电平值用LT( dBm)表示，光功率值与电平值之间的关系是：一般把dBm作为平均发送光功率的单位，平均发送光功率与光源类型、标称波长、传输容量、光纤类型有关．例如一个速率为139 264 kbit/s的单模光纤通信系统，标称波长为1 3 10nm，采用LD光源时，平均发送光功率应大于或等于一9dBm．还要指出的是，对于一个实际的光纤通信系统，平均发送光功率并不是越大越好．虽然，从理论上讲，发送光功率越大，通信距离就越长，但光功率太大会使光纤工作在非线性状态，这种非线性效应会对光纤产生不良影响，所以PT应有合适的数值．(2)测试方法平均发送光功率的测试方框图如图5-14所示．各种指标的测试都要送人测试信号，不同码速的光端机要求送入不同的PCM测试信号．速率为2 048 kbit/s和8 448 kbit/s的光端机送215-l序列的伪随机码，其速率为34 368 kbit/s和139 264 kbit/s的光端机送223一l序列的伪随机码，且2 048 kbit/s，8 448k bit/s和34 368 kbit/s三种速率的码型应为HDB3码，139 264 kbit/s速率的码型应为CMI码．误码仪的作用就是应能产生这些不同速率、码型和长度的伪随机测试信号．具体测试步骤如下：①如图5-14所示，将误码仪、光功率计与光端机连接．其中光纤测试线将光端机输出活动连接器与光功率计输入活动连接器相连．②误码仪发送符合要求的伪随机测试信号．③读取光功率计上的数值即是平均发送光功率，说明：①平均发送光功率与注入光源的电流大小有关，测试时的注入电流应是系统正常工作时的注入电流。
实验地点：信息楼10314在实验过程中注意以下几点：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、光电器件是静电敏感器件，请不要用于触摸。
3、做完实验后请将光纤用相应的防尘帽罩住。
4、在使用信号连接导线时应捏住插头的头部进行插拔，切勿直接拽线。
5、不能带电进行信号连接导线的插拔！6、光纤器件属易损件，应轻拿轻放，插光纤的时候要先对准，用力要轻，切忌倾斜、用力过大或弯折。
7、实验完成后整理好设备、接线。
实验光接收机的动态范围及眼图观测一、实验目的1.了解光收端机动态范围的指标要求。
2.掌握光收端机眼图的观测方法。
二、实验内容1.了解光收端机眼图的观测方法。
2.用示波器观察眼图。
三、实验仪器1.光纤通信实验系统1台。
2.示波器1台。
3.万用表1部。
4.光纤跳线1根。
四、实验原理（一）动态范围在实际的光纤通信线路中，光接收机的输入光信号功率是固定不变的，当系统的中继距离较短时，光接收机的输入光功率就会增加。
一个新建的线路，由于新器件和系统设计时考虑的富余度也会使光接收机的输入光功率增加。
为了保证系统的正常工作，对输入信号光功率的增加必须限制在一定的范围内，因为信号功率增加到某一数值时将对接收机性能产生不良影响。
在模拟通信系统中，输入信号过大将使放大器超载，输出信号失真，降低信噪比。
在数字通信系统中，当输入信号功率增加到某一数值时，将使系统出现误码。
应该指出，在 数字通信系统中，放大器输出信号的失真在测试时应与模拟系统区别开来。
为了保证数字通信系统的误码特性，光接收机的输入光信号只能在某一定范围内变化， 光接收机这种能适应输入信号在一定范围内变化的能力称为光接收机的动态范围，它可以表 示为：D = 10lg —max（dB ）min 式中，Pmax 是光接收机在不误码条件下能接收的最大信号平均光功率；Pmin 是光接收 机的灵敏度，即最小可接收光功率。
一般来说，要求光接收机的动态范围大一点较好，但如 果要求过大则会给设备的生产带来一些困难。
光纤通信实验报告实验1.1了解和掌握了光纤的结构、分类和特性参数，能够快速准确的区分单模或者多模类型的光纤。
实验1.21.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。
5.示波器B通道测试光收端机输出电信号的P204试点，看是否有与TX1550测试点一样或类似的信号波形。
6.按“返回”键，选择“码型变换实验—CMI码设置”并确认。
改变SW101拨码器设置（往上为1，往下为0），以同样的方法测试，验证P204和TX1550测试点波形是否跟着变化。
7.轻轻拧下TX1550或RX1550法兰接口的光跳线，观测P204测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。
8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试，如果要求两实验箱间进行双工通信，如何设计连接关系，设计出实验方案，并进行实验。
9.关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。
实验2.13.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5V），记录信号电平值。
即将拨码器设置序列电信号送入1550nm 光发端机，并转换成光信号从 TX1550法兰接口输出。
5.6.拨码器设置其它序列组合，W205 保持不变，记录码型和对应的输出光功率，得出你的结论。
四川大学电气信息学院光纤通信第一次实验报告组员：__报告撰写人:学号:实验1电光、光电转换传输实验一、实验目的：目的：了解本实验系统的基本组成结构，初步了解完整光通信的基本组成结构，掌握光通信的通信原理。
要求：1.画出实验过程中测试波形，标上必要的实验说明。
2.结合实验步骤，叙述光通信的信号变换、传输过程。
3.画出两实验箱间进行双工通信的连接示意图，标上必要的实验说明。
4.如果将光跳线分别连接TX1310、RX1550两法兰接口，P204测试点是否有信号，信号与TX1310是否一样，写出你的答案，通过实验验证你的答案。
二、实验基本原理图：本实验系统主要由两大部分组成：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收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
实验系统（光通信）基本组成结构（光通信）如下图所示：三、实验步骤1.连接电路用光跳线连接TX1310、RX1310接口（注意收集好器件的防尘帽）。
打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验一CMI码PN”，在P101 口输出32KHZ的15位m序列。
通过示波器确认有相应的基带波形输出后，连接P101、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310测试点，调节W201改变送入光发端机信号幅度，不超过5V。
然后观察示波器B通道测试光收端机输出电信号的P202测试点，看是否有与TX1310 测试点一样或类似的信号波形。
2.采用固定CMI码作为基带信号重复以上步骤，并记录波形。
3.观察接口影响轻轻拧下TX1310或RX1310法兰接口的光跳线，观测P202测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。
4.如果要求两实验箱间进行双工通信，如何设计连接关系，设计出实验方案，并进行实验。
5.如果将光跳线分别连接TX1310、RX1550两法兰接口，P204测试点是否有信号，信号与TX1310是否一样，写出你的答案，通过实验验证你的答案。
实验一光纤通信演示实验光纤通信以光波作为载波，以光纤作为传输媒质，正在成为当今通讯的主流。
本套系统将通信网络完整的演示为传输平台、接入平台、监控平台、管理平台。
通过本系统可实现视频、语音、数据在统一的光平台上传播。
一、实验目的：本实验目的了解光通信中各种信号的传输，熟悉光通信原理，掌握光通信的基本结构。
二、实验仪器：1.H10M0-120单频光端机2.智能PCM3.用户交换机4.VT600视频编、解码器5.E1/10Basee—T适配器6.电源7.监视器（电视机）8.工业摄像机9.计算机10.1.3pm单模光纤11.室内全方位云台一对局端、远端各一一台两对一对一对25寸、29寸各一台一部10m本套系统将通信网络完整的演示为传输平台、接入平台、监控平台、管理平台。
通过本系统可将视频、语音、数据在传输平台上自由传送与通信，语音传输应用的是智能PCM；传输平台选用120单频光端机；监控应用层以VT600视频编解码器为核心，实现视频的传输；数字传输通过E1/10Basee—T适配器来完成。
系统组成图如图1所示。
下面我们逐一介绍传输平台、语音传输、监控、数据传输的实现。
（一）传输平台传输平台由一对H10M0—120单频光端机、电源和10m长的1.3ym单模光纤组成。
120单频光端机是光电一体跳群光纤传输设备，采用全数字处理跳群系统专用集成电路。
包含减小抖动技术、数字锁相和时钟提取技术、抗干扰的2M接口技术等。
具有RS232、RS485和V.35等辅助数据通道、公务通道。
可实现集中监控。
设备具有体积小、重量轻、功耗低、抗干扰能力强和可靠性高等突出特点。
机箱厚度仅为4.5厘米，整机重约4公斤。
设备外观图见图2所示。
图2H10M0－120型光传输设备立体图H10M0—120型光传输设备的内部结构可由图3表示：H10M0—120型光端机的核心部分为其跳群单元，由HMX3101专用集成电路实现。
本单元将4个准同步2048Kbps 基群(E1)数字信号跳群复用至34368Kbps 三次群(E3)信号解复用还原成基群信号。
光纤收发器测试检测项目
光纤收发器是光通信领域中的重要组件，其性能测试和检测项
目至关重要。
光纤收发器的测试检测项目包括但不限于以下几个方面：
1. 光电参数测试，包括光发射功率、光接收灵敏度、波长范围、光谱宽度等参数的测试。
光发射功率是指光纤收发器发送光信号的
强度，光接收灵敏度是指光纤收发器接收光信号的灵敏程度，波长
范围和光谱宽度则是指光纤收发器工作的光波长范围和光谱特性。
2. 环境适应性测试，包括温度适应性测试、湿度适应性测试、
抗振动、抗冲击等环境适应性测试。
光纤收发器在不同的环境条件
下的稳定性和可靠性是其性能的重要指标，因此需要进行各种环境
适应性测试。
3. 传输性能测试，包括传输距离测试、传输速率测试、误码率
测试等。
传输性能是衡量光纤收发器性能优劣的重要指标，传输距
离测试是指在不同距离下光信号的传输性能，传输速率测试是指光
纤收发器支持的最大传输速率，误码率测试则是指在传输过程中出
现的误码率情况。
4. 兼容性测试，包括光纤收发器与其他设备的兼容性测试，如光纤跳线、光纤交换机等设备的兼容性测试。
光纤收发器作为光通信系统中的重要组件，其与其他设备的兼容性对整个系统的稳定性和可靠性至关重要。
综上所述，光纤收发器的测试检测项目涵盖了光电参数、环境适应性、传输性能和兼容性等多个方面，通过全面的测试检测可以确保光纤收发器的稳定性、可靠性和性能优越性。
一、实验平台简介光纤通信实验教学系统（简称光纤通信实验平台）为实验者提供了一个功能完整的光纤通信系统原理的示范性教学与实验的平台，提供了全方位的教学实验。
以实验者为主体的设计理念、高的性价比和丰富的实验内容，非常适用于教师的教学和学生动手能力的培养，使得实验性教学规范化、训练目的化、效果评估公正化，非常适合于本科、大专、中专各层次的光纤通信理论课的教学演示和实验性教学。
二、实验平台的特点该实验平台是一个开放式的实验教学系统，提供了标准的教学模块供学生进行实验，同时其开放的接口（如光发送和光接收模块的外输入接口、开放的2M接口和开放的计算机接口等）和CPLD模块可以二次开发出一些新的实验内容，具有如下特点。
1、独立光发送组件和光接收组件，可以脱离实验箱用作其他应用，如用户自己开发其他的光纤实验或相关产品。
2、开放的2M接口，可以与光纤通信常用仪表如误码分析仪、E1测试仪等一起使用，开放的实验有数据图像光纤传输（配置MPEG编解码卡、摄像头、计算机）。
3、特有的误码测试模块，完成误码测试与液晶显示，这样无需为每台实验箱配置误码测试设备。
4、开放的计算机接口，可以完成计算机数据光纤传输实验（配有相应的软件）。
因此，可以开发计算机图像光纤传输实验。
5、二次开发模块可以满足用户各种要求，如mBnB编码、TDM（时分复用）等（配相应的软件）6、专业化的实验指导书和配套的教学光盘，介绍了该实验箱可以继续开发的实验项目以及目前光纤通信的实验教学。
三、实验平台的总体介绍1、概述该实验平台结合光纤通信专业的特点，给同学们搭建了一个最基本的、点到点的、强度调制－直接检测（IM/DD）光纤通信系统。
选择这样一个典型的、基础的系统能较好地衔接专业基础课，如《光纤通信原理》、《光纤通信系统》和《光纤通信技术》等。
针对目前光纤线路上通常承载的业务种类，在实验平台上传输的业务将主要由语音、图像和数据组成；所传输的信号既有模拟信号又有数字信号；采用的传输方式主要是基带传输，图像信号例外（采用方波频率调制方式来传输）。
