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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。
光纤通信实验教学系统实验箱简介光纤通信实验教学系统（简称光纤通信实验箱）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，非常适合于本科院校、高职高专等各层次的光纤通信理论课的教学演示和实验性教学。
图1光纤通信实验箱一、实验箱的特点该实验箱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。
二、 实验箱的总体设计该实验箱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。
ZY12OFCom13BG3型光纤通信实验箱各模块引脚说明１、光发送模块和光接收模块K10：1310nm光收发模块直流电源开关K121：拨上，测T123用来捡测电流；拨下，用于光发光收实验，通过T121来测量接受信号T101：数字信号输入端口 T111：模拟信号输入端口T121：信号输出端口W101：数字信号驱动电流调节电位器，并且可调节数字信号的失真度W111：输入模拟信号的幅度调节电位器W112：模拟信号驱动电流调节电位器，并且可调节模拟信号的失真度W121：输出信号的幅值调节电位器，调节光接收端主放大器的放大倍数T131、T132：视频信号输入端口 T133、T134：视频信号输出端口T171，T181：计算机串口数据输出端口 T172，T182：计算机串口数据输入端口BM1：模拟、数字驱动电路选择开关BM2：850nm光发、1310nm光发选择开关 BM3：850 nm光收、1310nm光收选择开关1310nmT：1310nm光发端接口 1310nmR：1310nm光收端接口K15：1550nm光收发模块直流电源开关T151：1550nm光发送数字信号输入端 T161：1550nm光接收数字信号输出端1550nmT：1550nm光发端接口 1550nmR：1550nm光收端接口1、预失真补偿模块、语音信号处理模块K20 预失真补偿模块以及语音信号处理模块直流电源开关T201：预失真补偿模块信号输入端口T202：预失真补偿模块信号反向补偿输出端口T203：预失真补偿模块信号正向补偿输出端口W201,W202,W203：预失真补偿调节电位器T252：外输入语音信号端口T253：外输入语音信号处理输出端口T251：音乐输出端口 T261：喇叭输入端口 W261：音量调节电位器3、模拟信号源模块K30：模拟信号源模块直流电源开关T301：方波信号输出端口T302；三角波信号输出端口T303：2K正弦波信号输出端口T304：1K正弦波信号输出端口W301,W302,W303：2K正弦波TP303失真度调节电位器W304：2K正弦波T303频率调节电位器W305：三角波的幅度调节电位器W306：1K正弦波T304幅度调节电位器W307：2K正弦波T303的幅度调节电位器4、电话用户接口模块K40，K41：电话用户接口模块直流电源开关T401：电话甲模拟语音信号输出端口T402：电话甲模拟语音信号输入端口T411：电话乙模拟语音信号输出端口T412：电话乙模拟语音信号输入端口5、数字信号源模块T501：4.096MHz时钟信号输出端口T502：NRZ码位同步信号输出端T503：NRZ码帧同步信号输出端口T504：NRZ码信号输出端口K501,K502,K503：拨码开关，可进行NRZ码型的设置K511：输出信号的频率控制开关，拨上，输出NRZ码的速率为64KB/s；拨下，输出信号的速率提高四倍，为256KB/s。
实验1 数字发送单元指标测试实验一、实验目的1.了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求2.掌握数字光发端机平均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、实验仪器1.ZYE4301G型光纤通信原理实验箱1台2.光功率计1台3.FC/PC-FC/PC单模光跳线1根4.示波器1台5.850nm光发端机1个6.ST/PC-FC/PC多模光跳线1根三、实验原理四、实验内容1.测试数字光发端机的平均光功率2.测试数字光发端机的消光比3.比较驱动电流的不同对平均光功率和消光比的影响五、实验步骤Ａ、1550nm数字光发端机平均光功率及消光比测试1.伪随机码的产生：伪随机码由CPLD下载模块产生，请参看系统简介中的CPLD下载模块。
将PCM编译码模块的4.096MH Z时钟信号输出端T661与CPLD下载模块的NRZ信号产生电路的信号输入端T983连接，NRZ信号输出端T980将产生4M速率24－1位的伪随机信号，用示波器观测此信号。
将此信号与1550nm光发模块输入端T151连接，作为信号源接入1550nm光发端机。
2.用FC-FC光纤跳线将光发端机的输出端1550T与光功率计连接，形成平均光功率测试系统，调整光功率计，使适合测1550nm信号。
3.用K60、K90和K15接通PCM编译码模块、CPLD模块和光发模块的电源。
4.用光功率计测量此时光发端机的光功率，即为光发端机的平均光功率。
5.测消光比用数字信号源模块输出的NRZ码作为信号源。
用K60接通电源，用用示波器从T504观测此信号，将K511接1、2或2、3可观测到速率的变化，将此信号接到T151，作为伪随机信号接入光发端机。
6.用数字信号源模块的K501、K502、K503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。
7.将P1，P0代入公式2-1式即得1550nm数字光纤传输系统消光比。
光纤通信实验简介光纤通信是一种利用光纤作为传输介质的通信方式，它具有高带宽、低损耗、抗干扰等优点。
在光纤通信实验中，我们将了解光纤通信的原理、组成部分以及实验步骤。
实验目的本实验旨在让学生了解光纤通信的原理，掌握光纤通信的基本操作。
实验材料•光纤通信实验箱•光纤通信模块•光源•接收器•光纤缆实验步骤第一步：准备工作1.将光纤通信模块安装在实验箱上。
2.将光纤缆连接到光纤通信模块的发光端口和接收端口。
第二步：设置光源和接收器1.将光源连接到发光端口。
2.将接收器连接到接收端口。
第三步：传输数据1.在电脑上打开串口通信软件。
2.将光纤通信模块连接到电脑的串口。
3.输入要传输的数据，并发送给光纤通信模块。
4.在串口通信软件中接收光纤通信模块发送的数据。
第四步：观察实验结果1.观察光纤通信模块发出的光信号。
2.观察接收器接收到的光信号。
3.比较发送的数据和接收到的数据，判断是否传输成功。
实验注意事项1.在操作光纤通信模块时，要注意避免弯折光纤，以免造成光信号的损失。
2.在调试光纤通信模块时，要注意调节光源和接收器的位置，以获取较好的信号接收效果。
3.在传输数据时，要确保光纤通信模块的参数与串口通信软件的参数相匹配，以确保数据传输的正确性。
实验结果分析根据观察到的实验结果，我们可以判断光纤通信模块的性能和传输质量。
如果发送的数据与接收到的数据完全一致，说明光纤通信正常工作。
如果有数据传输错误或丢失，可能需要检查光纤连接是否良好或调整光源和接收器的位置。
结论通过本次实验，我对光纤通信的原理和操作有了更深入的了解。
光纤通信技术具有很多优势，可以应用在许多领域，如通信网络、数据传输等。
同时，我也体会到了在实验中需要仔细操作和严密观察实验结果的重要性。
参考文献参考文献可以列举光纤通信实验的相关教材、学术论文等信息。
#### 一、实验目的1. 了解光纤数据传输的基本原理和过程。
2. 掌握光纤数据传输系统的组成及各部分的功能。
3. 熟悉光纤连接和测试的基本方法。
4. 分析光纤数据传输的性能指标，评估系统性能。
#### 二、实验仪器与材料1. 光纤通信实验箱2. 光纤跳线3. 光功率计4. 光纤熔接机5. 光纤连接器6. 光纤测试仪7. 计算机及相关软件#### 三、实验原理光纤数据传输是利用光导纤维作为传输介质，将电信号转换为光信号进行传输，再通过光电转换器将光信号还原为电信号。
光纤通信具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等优点。
#### 四、实验步骤1. 光纤连接（1）将光纤跳线的一端连接到实验箱的光纤接口。
（2）使用光纤熔接机将另一端光纤熔接到光纤跳线的另一端。
（3）将熔接好的光纤跳线连接到光功率计。
2. 数据传输测试（1）打开实验箱，设置数据传输速率和协议。
（2）将光纤跳线连接到实验箱的光纤接口，确保连接良好。
（3）使用光功率计测试光纤跳线两端的光功率。
（4）打开计算机，运行相关软件进行数据传输测试。
3. 性能指标分析（1）记录光功率计测试结果，分析光纤传输损耗。
（2）记录数据传输速率，评估系统性能。
（3）观察数据传输过程中的信号稳定性，分析系统抗干扰能力。
4. 光纤熔接（1）使用光纤熔接机熔接光纤。
（2）检查熔接质量，确保光纤连接良好。
（3）测试熔接后的光纤传输性能。
5. 光纤连接器测试（1）将光纤连接器连接到光纤跳线。
（2）使用光纤测试仪测试连接器的性能。
（3）记录测试结果，分析连接器性能。
#### 五、实验结果与分析1. 光纤传输损耗实验中，光纤跳线的传输损耗约为0.3dB/km，符合实验要求。
2. 数据传输速率实验中，数据传输速率为1Gbps，满足实验要求。
3. 系统抗干扰能力实验过程中，系统抗干扰能力良好，信号稳定。
4. 光纤熔接质量实验中，光纤熔接质量良好，无断纤、裂纹等现象。
5. 光纤连接器性能实验中，光纤连接器性能稳定，信号传输无衰减。
第一章光纤通信基本实验实验一双光纤通信传输认识与演示一、实验目的1．了解双光纤通信传输实验箱的结构。
2．了解各模块的功能和作用。
3．了解双光纤通信传输实验的特点。
二、实验内容1．熟悉双光纤通信传输实验箱各模块的功能和作用。
2．熟悉双光纤通信传输实验箱的使用与操作。
3．了解双光纤通信的波分复用传输方法。
三、实验仪器THKEGC-2型实验箱一台、FC/PC连接器一只、1310nm/1550nm波分复用器两只(接头类型：FC/PC)、示波器一台。
四、实验箱结构、特点(一) 结构简介实验系统结构见图1-1所示。
光纤通信传输实验系统采用模块化结构设计，分为左右两大模块(两套光纤发送接收系统)，每一个模块中又由许多子模块组成：图1-1 双光纤通信传输实验箱模块结构图1．1310nm光发送接收系统1）固定速率时分复用/解复用模块复接模块：三路串行数据输入接口，一路串行数据输出接口。
完成将三路串行数据打包成一路串行数据，结合解复用模块及光纤收发模块即可完成三路串行数据的单光纤传输。
解复用模块：一路串行数据输入接口，二路并行数据(三路数据中的一路是帧信号)直接输出到LED灯显示。
完成将一路串行数据还原成二路并行数据，结合复接模块及光纤收发模块即可完成三路串行数据的单光纤传输。
接口参数：三路输出数据的速率：64Kbps接口类型：NRZ。
①固定速率数据信号源模块此模块产生三路速率为64K的单极性不归零码(NRZ)，数据信号帧长为8位，其中两路可作为数据信息，每路8位，另外8位中的7 位可作为集中插入帧同步码。
通过拔动开关，可以很方便地改变码信息，并由发光二极管指示。
②固定速率时分复用复接模块此模块将固定速率数据信号源模块产生的三路NRZ码复接成一路速率为128K的信号，该信号由24位信息组成，其中16位为数据信息，另外8位作为帧同步码。
③固定速率时分复用分接模块此模块将固定速率时分复用复接模块产生的信号分接，还原成与固定速率数据信号源模块拔动开关相对应的并行数据信息，并通过发光二极管指示。
ZY12OFCom13BG3光纤通信原理实验系统简介本套实验系统实验箱是为配合《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、主机箱简介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见附录Ⅵ，每个模块均留出了关键的测试孔和测试钩，利于客户连线做系统实验以及测试用。
1、电源模块：提供实验箱各模块电源。
2、光发送模块：实现各种信号的光传输。
3、光接收模块：实现光电信号的转换，滤波放大。
4、预失真补偿模块：对信号进行预失真补偿；语音信号处理模块：提供语音信号输入输出及放大处理功能。
5、语音信号处理模块：提供音乐芯片以及外置的语音输出，接受部分用扬声器扩出。
6、模拟信号源模块：产生正弦波、三角波，频率在14Hz至300KHz之间连续可调；幅度在0V至5V之间连续可调。
7、电话接口模块：提供电话接口功能。
8、数字信号源模块：产生24伪随机码、位同步码、帧同步码。
输出信号码元速率为64KB/s,伪随机码的码型可通过拨码开关任意设置。
9、PCM编译码模块：实验PCM编译码功能。
10、CMI编译码模块：实现CMI编译码功能。
编译码模块：实现HDB3编译码功能。
11、HDB312、CPLD下载模块：提供位同步、帧同步功能；提供学生自主设计电路的功能。
客户可以通过上述十二个模块以及相应的配件，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；时分复用传输系统和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。
1SSN1672-4305 实验室科学第20卷第4期2017年8月CN12-1352/N LABORATORY SCIENCE Vol. 20 No. 4 Aug. 2017光纤通信实验箱的改进何艳艳，徐贺，刘海，王英，周海，杨春华(华中科技大学光学与电子信息学院，湖北武汉430074)摘要：针对华中科技大学光学与电子信息学院现有光纤通信实验箱的不足，在现有实验箱的基础上设计了一套功能改进的实验箱。
设计了利用发光二极管进行光发射，塑料光纤传输，光敏二极管进行光接收的光纤传输部分；增加了防止过压损坏半导体二极管的限压保护电路；改进了语音采集模块和语音还原模块的电路；删除了计算机接口模块。
改进后的光纤通信实验箱不仅补充了原有实验箱缺失的很重要的一部分一光纤传输与通信，而且增强了实验箱的稳定性与耐用性，增强了实验效果，提高了学生的实验兴趣和创新意识。
关键词：光纤通信；半导体二极管；塑料光纤；光敏二极管中图分类号:TN919.3 文献标识码：A doi: 10.3969/j.issn.1672-4305.2017.04.008Improvement of optical fiber communication experimental deviceHE Yan-yan，XU H e，L1U H ai，WANG Ying，ZHOU H ai，YANG Chun-hua (School of Optical and Electronic Information,Huazhong University Science and Technology，Wuhan 430074，China)Abstract ：1n view of deficiencies of current optical fiber communication experimental device in our school，the improvement was proposed correspondingly.Optical fiber transmission unit is designed where light-emitting diode，plastic optical fiber and photodiode emits，transmits and receives light，respectively.The protection circuit of voltage limiting is designed to prevent over-voltage damage to the semiconductor diode;the circuits of audio signal acquisition and restoration were improved;computer interface section was deleted.The improvement in optical fiber communication experimental device not only supplemented a very important unit-optical fiber transmission and communication which was missing in the original experimental device，but also enhanced the experimental device stability and durability.At the same time，the experimental results were more effective and the interest and innovation sense of the students were enhanced.Key words：optical fiber transmission；light-emitting diode;plastic optical fiber；photodiode“光纤通信实验”是光电专业的学生学习了光 学、电学等学科的理论知识后进行的将理论与实践相结合的实践课程,也是用理论指导实践的过程[|-2]，基金项目：华中科技大学实验技术研究项目“光纤通信实 验箱的改造与开发”（项目编号：X S201305-19)。
