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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。
光纤光缆测试方案
1. 引言
本文档旨在提供一份光纤光缆测试方案，以确保光纤光缆的正常运行和性能。
2. 测试目标
- 确定光纤光缆的传输性能是否符合标准要求。
- 检测光缆的连接质量和传输损耗。
- 验证光缆的工作距离是否符合设计规格。
- 检查光缆是否存在任何损坏或故障。
3. 测试工具和设备
- OTDR（光域分析仪）：用于测量光纤光缆的传输损耗、衰减和反射损耗。
- 光功率计：用于测量光缆的光功率水平。
- 光源：用于提供光信号以进行测量。
- FiberScope（光纤检测仪）：用于检查光纤连接端面的质量。
- 清洁工具：用于清洁光纤连接器和连接端面。
4. 测试步骤
1. 清洁光纤连接器和连接端面，确保光纤连接质量良好。
2. 使用OTDR测量光纤光缆的传输损耗和衰减。
3. 使用光功率计测量光缆的光功率水平，并与标准要求进行比较。
4. 使用FiberScope检查光纤连接端面的质量，确保无污染和损坏。
5. 使用OTDR测量光纤光缆的反射损耗，确保无异常反射。
6. 验证光缆的工作距离是否符合设计规格。
5. 结论
通过进行上述测试步骤，我们可以确认光纤光缆的质量和性能是否符合标准要求。
如发现任何问题或异常，应及时进行故障排除和维修。
请注意，本测试方案仅供参考，具体的测试步骤和参数应根据实际情况进行调整和确认。
光缆测试教程目录第一章光纤连接 (4)第一节光耦合 (4)一、光纤与光源耦合 (4)二、光纤与光接收器的耦合 (8)第二节光纤连接 (9)一、光纤连接方法 (9)二、光纤连接损耗的初步分析 (9)三、光纤的熔接 (13)第二章光纤尺寸参数测量 (23)第一节光纤尺寸参数定义 (23)一、作用 (23)二、定义 (23)第二节光纤几何尺寸参数测量方法 (25)一、近场图像法 (25)二、折射近场法 (27)三、侧视法 (30)四、机械法 (32)五、传输或反射脉冲延迟法 (33)六、光纤伸长量的测定 (35)第三章光纤带尺寸参数测量 (38)第一节光纤带结构 (38)一、结构 (38)二、类型 (38)第二节光纤带尺寸参数定义 (39)一、定义 (39)二、尺寸要求 (39)第三节光纤带尺寸参数测量 (40)一、目视测量法 (40)二、孔径规法 (41)第四章光纤传输特性和光学特性 (42)第一节光纤传输特性和光学特性测试目的 (42)第二节性能测量 (42)一、衰减 (42)二、色散 (55)三、偏振模色散 (65)四、截止波长 (77)五、模场直径 (83)六、有效面积 (90)七、数值孔径 (95)八、光学连续性 (97)九、微弯敏感性 (98)第五章光纤机械性能 (102)第一节光纤机械性能测试的目的 (102)第二节测量方法 (103)一、光纤强度 (104)二、疲劳参数 (111)三、可剥性 (115)四、光纤的翘曲 (117)第六章光纤带机械性能 (122)第一节光纤带机械性能测试的目的 (122)第二节测量方法 (122)一、光纤带可分离性 (122)二、光纤带可剥离性 (123)三、光纤带抗扭转 (124)四、光纤带残余扭转 (125)第七章光纤的环境性能 (126)第一节光纤环境性能测试的目的 (126)第二节测量方法 (126)一、温度循环 (126)二、温度时延漂移 (128)三、浸水 (130)四、高温高湿 (130)五、高温 (131)六、核辐照 (132)第八章光纤机械性能测试 (137)第一节光缆机械性能测试的目的 (137)第二节性能测试 (138)一、拉伸 (138)二、光缆护套耐磨损 (140)三、压扁 (140)四、冲击 (142)五、反复弯曲 (144)六、扭转 (145)七、曲挠 (148)八、弯折 (149)九、弯曲 (149)十、耐切入 (150)十一、枪击损伤 (150)十二、刚性 (151)十三、拉力弯曲 (154)第九章光缆的环境性能 (155)第一节环境性能测试的目的 (155)第二节性能与测试 (156)一、温度循环 (156)二、渗水 (158)三、阻水油膏滴流 (159)四、油分离和蒸发 (160)五、气体阻力 (161)六、风积振动 (162)七、过滑轮 (164)八、舞动 (165)九、耐电痕 (166)十、阻燃 (167)第十章光缆线路工程测量 (169)第一节光缆线路工程测量的目的 (169)第二节单盘光缆现场复测 (169)一、规定 (169)二、光缆长度复测 (170)三、单盘光缆衰减测量 (173)第三节光纤后向散射衰减曲线 (178)一、曲线的作用 (178)二、观察和评价 (179)第四节工程竣工测量 (180)一、目的 (180)二、测量内容 (180)三、光缆线路衰减测量 (180)四、光缆线路衰减曲线测量 (182)五、光缆线路电特性测量 (186)六、光缆护层对地绝缘测量 (188)七、光缆线路对地绝缘监测 (189)第五节光缆链路偏振色散测量 (190)一、目的 (190)二、偏振模色散对系统的影响 (190)三、光缆链路偏振模色散 (192)四、光缆链路偏振模色散的测量 (196)第六节光缆线路自动监控 (197)一、目的 (197)二、监测原理与系统组成 (197)三、光缆线路监控 (199)第一章光纤连接在介绍光纤光缆性能检测方法之前，先讲述光纤连接特别是光纤端面处理和熔接技术，作为必须掌握的基本技能训练。
光纤测试方案在现代通信领域中，光纤技术已经成为了网络连接的主要手段之一。
为了确保光纤网络的稳定性和高效性，需要进行光纤测试。
本文将介绍一种光纤测试方案，以保证光纤网络的质量和性能。
一、光纤测试的背景光纤是一种利用光的传输介质，具有高带宽、低延迟和较低的信号损耗等诸多优点。
然而，由于安装和使用不当、损耗等因素的影响，光纤网络的性能可能会受到影响。
因此，进行光纤测试是必不可少的。
二、光纤测试的目的光纤测试的目的在于检测光信号在光纤中的传输质量和性能，以确保光纤网络的正常运行。
通过测试，可以获取以下信息：1.光纤的传输损耗：用于评估光信号在传输过程中的损失程度，以确定网络中是否存在光信号丢失的问题。
2.光纤的反射损耗：用于评估光信号在光纤连接部分的反射情况，以确定光纤连接的质量。
3.光纤的衰减情况：用于评估光信号在光纤中的衰减程度，以确定是否需要增加信号放大器来增强信号。
4.光纤的带宽：用于评估光纤的传输能力，以确定光纤网络的最大传输速率。
三、1.选择合适的测试仪器：根据实际需求和预算，选择适合的光纤测试仪器。
常用的测试仪器包括OTDR（光时域反射仪）、光波长计、光功率计等。
2.准备测试环境：在进行光纤测试前，确保测试环境符合要求。
避免光纤连接部分存在灰尘、污垢等影响测试结果的因素。
3.进行光纤测试：根据需要，选择不同的测试方法和仪器进行光纤测试。
可以通过OTDR来检测光纤的传输损耗和衰减情况，通过光波长计来测量反射损耗和带宽。
4.分析测试结果：根据测试结果，分析光纤网络存在的问题，并采取相应的措施进行修复或优化。
例如，发现存在反射损耗过大的情况，可以重新清洁和连接光纤。
5.定期维护和测试：光纤网络在长期使用过程中可能会出现各种问题，因此需要进行定期的维护和测试，以保证网络的稳定性和可靠性。
四、光纤测试的意义1.确保网络质量：通过光纤测试，可以及时发现并解决网络中的问题，保证光纤网络的稳定性和高效性。
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。
光纤光缆性能测试技术实验指导书姚燕李春生北京邮电大学机电工程实验教学中心2006.5实验一 数字发送单元指标测试实验一、实验目的1、了解数字光发端机输出光功率的指标要求2、掌握数字光发端机输出光功率的测试方法3、了解数字光发端机的消光比的指标要求4、掌握数字光发端机的消光比的测试方法二、实验内容1、测试数字光发端机的输出光功率2、测试数字光发端机的消光比3、比较驱动电流的不同对输出光功率和消光比的影响三、预备知识1、输出光功率和消光比的概念四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、FC接口光功率计 1台3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、万用表 1台5、850nm光发端机（可选） 1个6、ST/PC-FC/PC多模光跳线（可选） 1根7、连接导线 20根五、实验原理光发送机是数字光纤通信系统中的三大组成部分（光发送机、光纤光缆、光接受机）之一。
其功能是将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的尾纤发射出去。
光发送机的指标有如下几点：1、输出光功率：输出光功率必须保持恒定，要求在环境温度变化或LD器件老化的过程中，其输出光功率保持不变，或者其变化幅度在数字光纤通信工程设计指标要求的范围内，以保证其数字光纤通信系统能长期正常稳定运行。
输出光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的输出光功率。
输出光功率测试连接如图1-1所示。
图1-1 输出光功率测试连接示意图根据CCITT标准，信号源输出信号为表1-1所规定的要求。
表1-1 信号源输出信号要求数字率（kbit/s） 伪随机测试信号2048 215－18448 215－1 34368 223－1 139264223－12、消光比：消光比定义式如下式1-1，P 0是给光发端机的数字驱动电路发送全“0”码，测得的光功率，P 1是给光发端机的数字驱动电路发送全“1”码，测得的光功率，将P 0，P 1代入公式：01lg 10P PEXT =（1-1）即得到光发端机的消光比。
实验一 光纤几何参数测试一、实验目的：1、2、 3、二、实验内容：1、 测量裸光纤芯径、包层直径、芯不圆度、包层不圆度、芯包不同心度几何参数。
2、 测量光纤涂层的涂层外径、涂层厚度、涂层不圆度、芯涂不同心度几何参数。
三、测试原理：利用LED 作为仪器的注入及照明光源，数值孔径为0.3，放大倍数为20倍的物镜将光注入光纤，精密的五维条件架使光的注入和端面的成像聚焦达到最佳。
20倍物镜将光纤端面成像到高分辨率，高灵敏度的CCD 摄像头的光敏面上，通过A/D 转换和图像采集系统，经计算机处理，得到光纤的各个几何参数。
光纤几何参数测试仪的原理框图光纤芯径和包层直径采用圆公式进行拟合计算：∑⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++=22202021)()(c i i c R Y Y X X S 式中：Sc 为标准偏差；X i 和Y i 为光信号在某一数值的象素点的坐标值。
（对多模光纤的芯径计算，X i 、Y i 为峰值×5%的象素点的坐标值）。
X 0、Y 0 为光纤或包层的重心坐标（即纤芯圆心或包层圆心的坐标值），R c 即为拟合圆的半径。
光纤纤芯直径或包层直径即为：2R c 光纤芯/包不圆度即为芯与包层之间的距离。
2对于芯和包层的不圆度，采用椭圆公式拟合：∑⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++-+=22022021s i n c o s ()s i n c o s (B Y X Y A X Y X S i i i i c θθθθ 式中：A 、B 为椭圆的长短轴值不圆度即为%10022⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-R B A 四、实验步骤：1、 打开光纤几何参数测试仪主机，计算机电源，预热40分钟。
2、 将光纤几何参数测试仪前面板上的单、多模开关置于相应位置。
3、 启动计算机后，显示屏上显示：Microsoft Windows 98 Startup Menu 选择6：Command Prompt Only 进入光纤几何参数测试系统主菜单。
光纤光缆测试技术实验报告本试验是针对单模光纤单芯光缆，主要介绍各项测试项目和测试过程，考察光纤光缆质量和性能。
试验项目结构如下：
1、聚酯或涤纶芯线关系参数测试：通过测试聚酯芯线或涤纶芯线关系参数，评价光缆导体参数偏差；
2、绝缘电阻测试：测量聚氯乙烯（PVC）绝缘层的电阻，可以评估该材料的质量；
3、绝缘测试：模拟真实的安装环境，测量芯缆绝缘材料的抗张强度以及耐电晕抗压，以判断其防水性能；
4、尤瑞尔系数测量：测量尤瑞尔系数，可以评价绝缘层的质量；
5、光学实验：测量光缆的传输特性，根据过程中接收电平，评估光纤光缆的数据传输距离；
6、电气参数测试：测量保护层的传导连接，允许电流测量，断开保护层的试验；
7、工艺实验：效能测试，如热变，冷收缩，外出线压缩；
实验结果显示，所有试验项目均达到了质量标准，单模光纤单芯光缆的质量和性能较高，可以达到工程实施要求。
本试验成功完成，用以评价光纤光缆质量和性能，可帮助工程中选择合适的光纤光缆，为光缆线路布放提供依据。
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==性能试验作业指导书篇一：性能测试作业指导书_修订稿性能测试作业指导书编制部门：UI与测试部文件修改记录表目的为了让测试同事初步了解LoadRunner并掌握目前性能测试项目的方法和基本步骤而编写。
1. 测试准备参考性能测试流程_初稿.doc注意：a. 考虑测试数据如何提取或如何造数据，即后续脚本中参数化要用的数据；b. 要考虑到哪些表可以查看到各业务操作的结果数据，以确认功能操作的正确性；c. 若表间存在关联，该如何删除相关结果数据，以便测试数据可以重复使用；建议以上几点最好在明确需求时和开发沟通好，在功能确认时进行验证。
举例：选房系统(来自:WwW. : 性能试验作业指导书 )与开发沟通得到的测试需求，仅供参考。
2. 录制脚本（VuGen）明确需求、功能确认无误之后，方可录制脚本。
3.1. 选择协议首先打开VuGen，依次点击：程序—>HP LoadRunner—>Applications—>VuGen，接着新建脚本，选择协议，如下图：录制时要选择正确的协议，否则录制后会出现脚本是空的情况。
在选房系统中选用“Web(HTTP/HTML)”协议。
如果不知道选什么协议，可以和开发沟通。
3.2. 录制选项设置选择协议，点击“Create”按钮，在弹出框中点击“Option”按钮，进入录制选项设置页面篇二：电性能测试作业指导书更多免费资料下载请进：好好学习社区更多免费资料下载请进：好好学习社区更多免费资料下载请进：好好学习社区好好学习社区更多免费资料下载请进：更多免费资料下载请进：好好学习社区篇三：5、力学性能试验作业指导书力学性能试验作业指导书根据《锅炉安全技术监察规程》规定，锅炉受热面管子的对接接头，当材料为碳素钢时，可免作检查试件，当材料为合金钢时，在同钢号、同焊接材料、同焊接工艺、规范的情况下，从每批产品上切取，接头数的0.5%作为检查试件，但不得少于1套试样所需接头数。
光纤光缆技术实验报告书指导教师：刘孟华、魏访报告人：吴宁峰组员：吴思童李金活姜峰曹健保王鹏实验时间：2014.06.08光缆的接续一、实验目的：通过接续盒将光缆接续。
二、实验仪器：准备工具、材料（接续盒、环割刀、光缆、工具、以表齐全，摆放整齐）。
三、操作步骤：1、光缆开剥：在开剥前检查光缆是否损坏，清洁光缆的端头，在光缆端头约1m处用割刀环切光缆外护套，割断外护套之后将外护套抽离（注意切伤光纤），剥去内护套露出加强芯、光纤束管。
依次用棉纱、酒精加强芯、光纤束管擦拭干净。
2、光缆端头及加强芯的固定安装将光缆端头正确放到接续盒固定处，固定。
3、光纤束管开剥理顺光纤束管，确定光纤束管的拨开位置。
用专用束管刀或钳使束管外部受伤，切勿伤及光纤。
去掉束管时，顺着束管方向用力，剥除后用脱脂棉将光纤上的油膏轻轻擦拭干净，放在干净的作业台上。
4、光纤预留盘：把束管放入收容盘内，收容盘两端用尼龙扎带将束管固定在收容盘内，注意扎带不要太紧使光纤变形增加损耗。
5、用相同的方法使另一个光缆接头同样处理。
6、光纤熔接保持作业台和熔接机的清洁，并打开熔接机设定好参数、预热。
光纤接续要按顺序一一对应接续，不得交叉错接。
7、光纤的盘纤每接一管光纤要将接好的光纤编号收入收容盘内，收容时可从一端或两端向光纤保护管方向收容，将光纤保护管安全牢固的固定在光纤保护管的固定槽内。
确认无误后盖上盘盖并测试。
8、光纤接头盒的封装：在进行光缆与接头盒的密封时，要先进行密封处的光缆护套的打磨工作，用纱布在外护套上垂直光缆轴向打磨，以使光缆和密封胶带结合得更紧密，密封得更好。
接头盒上下盖板之间的密封，主要是注意密封胶带要均匀地防止在接头盒的密封槽内，将螺丝拧紧，不留缝隙四：实验感想通过这次实验我们初步了解到了光纤光缆的内部结构及各部分结构的作用，初步了解到了光缆的连续。
光纤的熔接一、实验目的：通过熔接的方法使光纤无缝的接续在一起。
二、实验仪器：光纤熔接机、剥纤钳、光纤切割刀、清洁棉等。
目录实验一LD/LED的P-I-V特性曲线测试实验二光电管光照特性测试实验三单模光纤衰减系数的测试实验四单模光纤几何参数测量实验五OTDR测量仪应用实验六单模光纤模场半径测量实验七微孔直径的衍射测量实验八图像信息处理的光电实现实验九光纤传感的温度测量实验实验十光纤传感的压力测量实验说明：一次实验3课时，分两批实验，周一晚6：00，周五晚6:00实验一、二、三，比较基础,同学都要做。
实验四~十相对专业一点，需花费较多的时间。
为保证质量,采用分组主攻一个或两个实验，同时适当了解其他实验的方式来做。
实验一LD/LED的P-I-V特性曲线一．实验目的1．测试LD/LED的功率－电流（P-I）特性曲线和电压－电流（V-I）特性曲线，计算阈值电流（I th）和外微分量子效率。
2．了解温度（T）对阈值电流（I th）和光功率（P）的影响。
二．实验仪器1．LD激光二极管（带尾纤输出，FC型接口）1只2．LED发光二极管1只3．LD/LED电流源1台4．温控器（可选）1台5．光功率计1台6．积分球（可选）1个7．万用表2台三．实验原理激光二极管LD和发光二极管LED是光通讯系统中使用的主要光源。
LD和LED都是半导体光电子器件，其核心部分都是P-N结。
因此其具有与普通二极管相类似的V-I特性曲线，如图所示：VV TI图1 LD/LED的V-I特性曲线由V-I曲线我们可以计算出LD/LED总的串联电阻R和开门电压V T。
图2 LD/LED的P-I特性曲线在结构上，由于LED与LD相比没有光学谐振腔。
因此，LD和LED的功率与电流的P-I 关系特性曲线则有很大的差别。
LED 的P-I 曲线基本上是一条近似的线性直线。
从图中可以看出LD 的P-I 曲线有一阈值电流I th ，只有在工作电流I f >I th 部分，P-I 曲线才近似一根直线。
而在I f <I th 部分，LD 输出的光功率几乎为零。
对于LD 可以根据其P-I 曲线可以求出LD 的外微分量子效率ηD 。
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==光纤实验指导书篇一：光纤实验指导书光纤通信实验指导书广东技术师范学院电子与信息学院目录实验一、半导体光源P-I特性曲线测试（做） ................................................... 7 实验二、光线路码实验（做） .............................................................. ................. 8 实验三、平均发送光功率的测试（做） ............................................................14 实验四、消光比EXT测试（做） .............................................................. ........ 16 实验五、模拟光发送调制度m测试 ...................................................................17 实验六、光纤几何特性测量 .................................................................. ............... 19 实验七、光纤损耗特性测量 .................................................................. ............... 21 实验八、光纤无源器件特性测试（做） ............................................................25 实验九、光接收机灵敏度测试 .................................................................. ........... 27 实验十、光接收机动态范围的测试 .................................................................. ... 30 实验十一、眼图实验 .................................................................. ........................... 31 实验十二、语音光纤传输系统 .................................................................. ........... 35 实验十三、2M数字光纤通信系统 .................................................................. .... 39 实验十四、WDM光纤通信系统（做） .............................................................44实验系统组成实验平台主要包括以下几个部分：传输光纤及无源光器件、模拟和数字光端机各一对、测试信号（如模拟的三角波、正弦波和锯齿波和数字的ＰＮ序列等）和各种时钟源、丰富的接口（如2M口、电视、电话、计算机接口等）、主控CPU及键盘、液晶显示、误码性能测试等。
ZY12OFCom23BH1 光纤通信原理实验系统实验指导书电子与信息工程学院电子与通信教学团队光纤通信原理实验指导书光纤通信系统简介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。
光纤通信是人类通信史上一重大突破，现今的光纤通信已成为信息社会的神经系统，其主要优点是：1、光波频率很高，光纤传输频带很宽，故传输容量很大，理论上可通过上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制、打印等多种业务；2、不受电磁干扰，保密性好，且不怕雷击，可利用高压电缆架空敷设，用于国防、铁路、防爆等；3、耐高温、高压、抗腐蚀，不受潮，工作十分可靠；4、光纤材料来源丰富，可节约大量有色金属（如铜、铝），且直径小、重量轻、可绕性好。
在20世纪70年代，光纤通信由起步到逐渐成熟，这首先表现为光纤的传输质量大大提高，光纤的传输损耗逐年下降。
1972～1973年，在850nm波段，光纤的传输损耗已下降到2dB/km左右；与此同时，光纤的带宽不断增加。
光纤的生产从带宽较窄的阶跃型折射率光纤转向带宽较大的渐变型折射率光纤；另外，光源的寿命不断增加，光源和光检测器件的性能也不断改善。
光纤和光学器件的发展为光纤传输系统的诞生创造了有利条件。
到1976年，第一条速率为44.7MB/s的光纤通信系统在美国亚特兰大的地下管道中诞生。
80年代是光纤通信大发展的年代。
在这个时期，光线通信迅速由850nm波段转向1310nm波段，由多模光纤传输系统转向单模光纤传输系统。
通过理论分析和实践摸索，人们发现，在较长波段光纤的损耗可以达到更小的值。
经过科学家和工程技术人员的努力，很快在1300nm和1500nm波段分别实现了损耗为0.5dB/km和0.2dB/km的极低损耗的光纤传输。
光纤通信与光电子技术实验指导书目录引言 (2)实验一半导体激光器P-I特性参数测量 (4)实验二半导体光电检测器参数测量 (8)实验三光纤无源器件参数测量 (15)实验四光纤时域反射测量(OTDR) (20)实验五语音、图像光纤传输及波分复用（WDM） (22)实验六掺铒光纤放大(EDFA) (25)实验七光纤激光器参数测量 (30)实验八光纤光栅温度传感与测量 (32)实验九单模光纤损耗特性和截止波长测量 (34)实验十光纤色散测量 (38)实验十一光纤非弹性散射及喇曼放大(FRA) (41)实验十二电吸收调制（EAM） (46)实验十三半导体激光器光谱测量与模式分析 (48)实验十四光纤马赫任德干涉测量 (54)实验十五液晶显示器（LCD）电光特性曲线测量 (57)实验十六辉光放电与等离子体显示（PDP） (62)实验十七多碱光电阴极光谱响应与极限电流密度测量 (67)实验十八微光像增强器电子透镜调节与增益测量 (71)实验十九CCD信号采集与处理 (75)实验二十CCD光电摄像系统特性测量 (79)实验二十一阴极射线显像管（CRT）电子聚焦与偏转 (83)实验二十二MEMS微镜与DLP投影 (91)实验二十三有机发光器件（OLED）参数测量 (94)引言光通信技术是当代通信技术发展的最新成就，在信息传输的速率和距离、通信系统的有效性、可靠性和经济性方面取得了卓越的成就，使通信领域发生了巨大的变化，已成为现代通信的基石，是信息时代来临的主要物质基础之一。
现代光通信是从1880年贝尔发明‘光话’开始的。
他以日光为光源，大气为传输媒质，传输距离是200m。
1881年，他发表了论文（关于利用光线进行声音的复制与产生）。
但贝尔的光话始终未走上实用化阶段。
究其原因有二：一是没有可靠的、高强度的光源；二是没有稳定的、低损耗的传输媒质，无法得到高质量的光通信。
在此后几十年的时间里，由于上述两个障碍未能突破，也由于电通信得到高速发展，光通信的研究一度沉寂。
实验一光电感测传感器性能实验一、实验目的了解光敏晶体管、光遮断器的特性二、实验仪器设备1、KL-62001 实验器。
2、模板KL-64001，KL-64002，KL-64003。
3、连接线2mm-0.65mm。
4、附件：小磁铁三、实验电路原理说明（一）、光电晶体光控电路本电路由光电晶体所构成的光控开关电路。
当光电晶体不受光时，C、E 两端为截止状态，因此输出端为高电位。
当受光时，受光强度的大小，输出电压随之做大小变化。
（二）、光遮断器当光遮断器的检测口没有物体通过时，发光二极管加一偏压，产生一光源，此一光源，照射光电晶体，集电极电流变大，使集电极电位（Vo）下降。
一旦光束被检测物阻断时，光电晶体的集电极电路下降，集电极电压（Vo）上升。
利用集电极电压的高低变化，并将输出波形加以调整，即可侦测物体的有无。
四、实验步骤与记录（一）、光电晶体1、依图所示，取出KL-64001 模板的PHOTO TRANSISTOR 区域。
2、输出Vo1 端接KL-62001 STATUS DISPLAY & DCV INPUT 正端，接地接INPUT 负端。
3、KL-62001 接线图4、将KL-62001 主机的电源打开，此时显示器应亮。
5、将KL-62001 STATUS DISPLAY & DCV MODE 选在DCV，RANGE 定在20V。
6、当光电晶体不受光时（用手将光电晶体的受光面遮住），量测Vo1 端的电压值，记录。
7、当光电晶体受光时（以日光灯直射时），量测Vo1 端的电压值，记录。
8、光源打开，移动光电晶体与光源的距离，记录。
距离 0cm 5cm 10cm 15cm 20cm 30cm 40cm 50cmVo1（二）、光遮断器1、依图所示，找出KL-64001 模板的PHOTO INTERRUPTOR 区域。
Vo2 端接至KL-62001 STATUS DISPLAY & DCV INPUT 正端，接地端接至INPUT 负端。
光纤光缆性能测试技术实验指导书姚燕李春生北京邮电大学机电工程实验教学中心2006.5实验一 数字发送单元指标测试实验一、实验目的1、了解数字光发端机输出光功率的指标要求2、掌握数字光发端机输出光功率的测试方法3、了解数字光发端机的消光比的指标要求4、掌握数字光发端机的消光比的测试方法二、实验内容1、测试数字光发端机的输出光功率2、测试数字光发端机的消光比3、比较驱动电流的不同对输出光功率和消光比的影响三、预备知识1、输出光功率和消光比的概念四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、FC接口光功率计 1台3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、万用表 1台5、850nm光发端机（可选） 1个6、ST/PC-FC/PC多模光跳线（可选） 1根7、连接导线 20根五、实验原理光发送机是数字光纤通信系统中的三大组成部分（光发送机、光纤光缆、光接受机）之一。
其功能是将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的尾纤发射出去。
光发送机的指标有如下几点：1、输出光功率：输出光功率必须保持恒定，要求在环境温度变化或LD器件老化的过程中，其输出光功率保持不变，或者其变化幅度在数字光纤通信工程设计指标要求的范围内，以保证其数字光纤通信系统能长期正常稳定运行。
输出光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的输出光功率。
输出光功率测试连接如图1-1所示。
图1-1 输出光功率测试连接示意图根据CCITT标准，信号源输出信号为表1-1所规定的要求。
表1-1 信号源输出信号要求数字率（kbit/s） 伪随机测试信号2048 215－18448 215－1 34368 223－1 139264223－12、消光比：消光比定义式如下式1-1，P 0是给光发端机的数字驱动电路发送全“0”码，测得的光功率，P 1是给光发端机的数字驱动电路发送全“1”码，测得的光功率，将P 0，P 1代入公式：01lg 10P PEXT =（1-1）即得到光发端机的消光比。
消光比的值与光源工作电流有一定的关系，一般当发送“0”时，工作电流应在阀值附近，实验时可调节相应的驱动电流值。
阀值电流的测量方法见附录。
光通信系统一般要求消光比越大越好，但是不可过大或过小，消光比太大，即预偏置电流太小或没有，影响通信系统传输速率；消光比太小，则调制深度浅，有用光功率比例减小，影响系统灵敏度。
六、实验注意事项1、由于光源，光功率计等光学器件的插头属易损件，应轻拿轻放，使用时切忌用力过大。
2、不可带电拔插光电器件，要拔插光电器件，须先关闭电源后进行。
七、实验步骤Ａ、1550nm 数字光发端机平均光功率及消光比测试1、连接导线：PCM 编译码模块T661与CPLD 下载模块T983连接，T980与1550nm 光发模块输入端T151连接2、用FC-FC 光纤跳线将1550T 输出端与FC 接口光功率计连接，形成输出光功率测试系统。
3、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。
4、接通PCM 编译码模块(K60)、CPLD 模块（K90）和光发模块(K15)的直流电源。
5、将光功率计调至1550波长档，用光功率计测量此时光发端机的光功率，即为光发端机的输出光功率。
6、关闭各直流电源开关，拆除导线，连接导线T504与T151，将数字信号拨为全“1”，测得此时光功率为P 1，将数字信号拨为全“0”，测得此时光功率为P 0。
7、将P1，P0代入公式4-1式即得1550nm 数字光纤传输系统消光比。
8、依次关闭各电源，拆除导线，拆除光纤跳线，将实验箱还原。
Ｂ、1310nm 数字发端机输出光功率及消光比测试1、连接导线：PCM 编译码模块T661与CPLD 下载模块T983连接，T980与1310nm 光发模块输入端T101连接。
2、用FC-FC 光纤跳线将1310T 输出端与光功率计连接，形成输出光功率测试系统。
3、将拨码开关BM1、BM2和BM3分别拨到数字、1310nm 和1310nm。
4、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。
5、接通PCM 编译码模块(K60)、CPLD 模块（K90）和光发模块(K10)的直流电源。
6、用万用表监控R110两端电压（红表笔插T103，黑表笔插T104），调节电位器W101，使半导体激光器驱动电流为25mA。
7、将光功率计调至1310波长档，用光功率计测量此时光发端机的光功率，即为光发端机的输出光功率。
8、关闭各直流电源开关，拆除导线，连接导线T504与T101，将数字信号拨为全“1”，测得此时光功率为P1，将数字信号拨为全“0”，测得此时光功率为P0。
注意：当驱动电流大于阀值电流时，P0 等于阀值电流对应的P0值。
9、将P1，P0代入公式1-1式即得1310nm数字光纤传输系统消光比。
10、重复6-9步，调节电位器W101，调节驱动电流大小为下表中数值时，测得的输出光功率及消光比填入下表。
11、依次关闭各电源，拆除导线，拆除光纤跳线，将实验箱还原。
表1-2 实验结果驱动电流（mA） 5 10 15 20 25平均光功率（uW）P1（uW）P0（uW）消光比(dB)八、实验报告1、字迹工整，原理分析透彻3、记录光发端机的输出光功率，通过实验数据计算光发端机的消光比4、比较不同驱动电流下的输出光功率及消光比，确定驱动电流取多大时，1310nm光发送系统更符合传输要求5、比较1310nm及1550nm数字光发送系统输出光功率及消光比，并分析系统性能指标6、对实验结果以及误差分析正确九、思考题1、输出光功率大小对光纤通信系统有何影响？2、消光比大小对光纤通信系统传输特性有何影响？1、如何确定数字光纤通信系统的驱动电流？实验二 光纤衰减与损耗测试实验一、实验目的1、了解光纤损耗的定义2、学会用插入法测量多模光纤的损耗二、实验内容1、测量多模光纤的衰减2、测量多模光纤的弯曲损耗三、预备知识1、了解多模光纤的特点、特性四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、850nm光发端机 1个3、FC接口光功率计 1台4、万用表 1台5、ST/PC-FC/PC多模光跳线 1根6、FC/PC-FC/PC多模光跳线 1根7、扰模器 1台8、小可变衰减器（或2km光纤） 1个9、连接导线 20根五、实验原理1、损耗机理本实验研究无源器件多模光纤的损耗。
对于光纤来说，产生损耗的原因较复杂，光能在光纤中传输时，除了由于吸收、散射而使光能损失外，由于成缆敷设造成的光纤微弯和宏弯曲，光纤的耦合和接续，都会使光能产生附加的损失。
归纳起来，产生衰减的原因大致可以分为三大类：吸收损耗，散射损耗，附加损耗，具体如下：（1）纤芯和包层物质的吸收损耗，包括石英材料的本征吸收和杂质吸收；（2）纤芯和包层材料的散射损耗，包括瑞利散射损耗以及光纤在强光场作用下诱发的受激喇曼散射和受激布里渊散射；（3）由于光纤表面的随机畸变或粗糙所产生的波导散射损耗；（4）光纤弯曲所产生的辐射损耗；（5）外套损耗。
这些损耗可以分为两种不同的情况：一是石英光纤的固有损耗机理，像石英材料的本征吸收和瑞利散射，这些机理限制了光纤所能达到的最小损耗；二是由于材料和工艺所引起的非固有损耗，它可以通过提纯材料或改善工艺而减小甚至消除其影响，如杂质的吸收、波导散射等。
光纤中平均光功率沿长度减少的规律为：()10()(0)10Z P Z P α−= （2-1）其中P(Z)和P(0)分别为轴向距离Z 处和Z＝0处的光功率，α为光纤的衰减系数，定义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位是dB/km。
当Z=L 时，()()10log(0)L P Z P αλ=− dB/km （2-2） 这里()αλ表示在波长λ处的衰减系数。
应用上式时，要特别注意两点：（1）假定光纤沿轴向是均匀的 ，即α与轴向位置无关。
（2）对多模光纤，必须达到平衡模分布。
只有满足这样的条件，测得的衰减系数才能线性相加。
2、损耗测量测量光纤损耗的方法很多，CCITT 建议以剪断法为参考，插入法为第一替代法，背向散射法为第二替代法。
多模光纤损耗的测量，注入条件是头等重要的。
多模光纤中可以传输成百上千个模，由于耦合条件的不同，各模携带的初始能量亦不同，传播过程中，由于模变换、模耦合和模衰减，各模携带的能量比例不断变化，只有经过很长的传输距离后，各模传输能量的比例才能固定下来。
这时才达到了平衡模分布或稳态模分布。
也就是说光纤输出端的近场分布和远场分布不再随长度而变化。
随着光纤轴向均匀性的差异和光纤所处的状态不同，达到平衡模分布的长度也不一样，一般可从几百米到几千米不等。
显然，测量剪断后2m 光纤的长度是远远达不到平衡模分布要求的。
为了满足测量的要求，必须加速平衡模分布建立的过程，就是说，要人为地控制注入条件和注入技术，使1～2m 长光纤输出端的场分布接近平衡模分布。
注入技术采取的措施包括扰模器（scrambler）、滤模器（mode filter）和包层模剥除器（cladding stripper）等。
在实验系统测试多模光纤损耗时，采用CCITT 推荐的以剪断法为测试方法，用小可变衰减器替代可调衰减的多模光纤，用柱状扰模器形成平衡模分布，测试实验框图如图2-1所示。
测试方法为首先用光纤跳线接850nm 光发端机，经过扰模器扰模后测试得到A 点处光功P 0图2-1多模光纤损耗测试实验框图率P 0，取下光功率计，接上待测光纤（小可变衰减器模拟），再用光功率计测试得到B 点光功率P 1，代入公式2-2即得多模光纤（小可变衰减器）损耗。
六、注意事项1、光源、光跳线的插头属易损件，应轻拿轻放，使用时切忌用力过大。
2、测量光纤弯曲损耗时，光纤在扰模器上缠绕不可拉得过紧。
3、不可带电拔插光电器件，要拔插光电器件，须先关闭电源后进行。
七、实验步骤1、用一根ST-FC光跳线一端接入850nm光发端机经扰模器扰模后与光功率计相连。
2、连接导线：PCM编译码模块T661与CPLD下载模块983连接，T980与光发模块输入端T101连接。
3、将拨码开关BM1、BM2和BM3拨到数字、850nm和850nm。
K121拨下。
4、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。
5、接通PCM编译码模块(K60)、CPLD下载模块（K90），光发模块(K10)的直流电源。
6、用万用表测量R110两端电压（红表笔插T103，黑表笔插T104）。
