山东大学威海光通信实验研究
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一、实习背景随着信息技术的飞速发展,光通信技术已成为现代通信技术的主流。
为了深入了解光通信技术的原理和应用,提高自身的专业技能,我参加了为期两周的光通信技术实习。
二、实习内容本次实习主要分为以下几个部分:1. 光通信基础知识学习在实习的第一周,我们学习了光通信的基本原理,包括光纤、光源、光放大器、光检测器等基本元件的工作原理。
同时,我们还了解了光纤的分类、传输特性以及光纤通信系统的组成。
2. 光纤通信实验在实习的第二周,我们进行了光纤通信实验。
实验内容包括:(1)光纤连接实验:学习了光纤连接器、光纤耦合器等器件的连接方法,掌握了光纤熔接技术。
(2)光源实验:了解了不同类型光源的特点和性能,如LED、LD、EDFA等。
(3)光放大器实验:学习了光放大器的工作原理和性能,如EDFA、Raman放大器等。
(4)光检测器实验:了解了不同类型光检测器的工作原理和性能,如PIN、APD等。
3. 光通信系统设计与分析在实习的第三周,我们学习了光通信系统的设计方法,并进行了以下设计:(1)光纤通信系统设计:根据实际需求,设计了光纤通信系统的传输速率、距离等参数。
(2)光放大器系统设计:根据实际需求,设计了光放大器系统的功率、增益等参数。
(3)光检测器系统设计:根据实际需求,设计了光检测器系统的灵敏度、响应速度等参数。
4. 光通信技术前沿研究在实习的最后阶段,我们了解了光通信技术的前沿研究,包括:(1)超高速光纤通信:研究了超高速光纤通信技术,如40G、100G等。
(2)波分复用技术:了解了波分复用技术的原理和优势。
(3)光纤传感技术:学习了光纤传感技术在工业、环境监测等领域的应用。
三、实习收获1. 提高了专业素养:通过本次实习,我对光通信技术的原理、应用和发展趋势有了更深入的了解,提高了自身的专业素养。
2. 增强了实践能力:在实验过程中,我掌握了光纤连接、光源操作、光放大器调试等实际技能,提高了自己的实践能力。
光通信方向研究课题光通信作为一种高速、大容量的通信技术,已经成为当前信息传输领域的热门研究方向。
光通信的广泛应用已经带来了许多技术和理论上的挑战,因此,光通信方向的研究课题也变得非常重要。
本文将围绕光通信方向的研究课题展开讨论,包括提出问题、研究现状、研究方法以及未来发展方向等。
一、提出问题光通信方向研究课题需要从实际需求出发,客观分析当前存在的问题。
比如,随着互联网的快速发展,传统的电信基础设施已经无法满足人们对于高速、大容量通信的需求。
因此,如何提高光通信系统的传输速度和传输容量成为了一个重要问题。
此外,光通信系统在长距离传输中会遇到信号衰减的问题,如何克服光信号的衰减也是一个需要解决的问题。
二、研究现状1. 光纤传输技术的应用目前,光纤传输技术已经成为光通信系统中最为成熟和广泛应用的技术。
光纤的使用可以实现大容量和高速的传输,解决了电信基础设施无法满足需求的问题。
然而,随着光纤传输技术的不断发展,其传输速率也逐渐接近了极限。
因此,研究者们正在寻找新的方法和技术来提高传输速率。
2. 光子晶体光纤的研究光子晶体光纤作为一种新型的光纤材料,具有优异的光学特性和调控能力。
研究者们已经发现,光子晶体光纤可以用于改变光信号的传播速度,提高信号传输的带宽。
因此,目前有许多与光子晶体光纤相关的研究课题正在进行中,包括光子晶体光纤的设计、制备和应用等。
三、研究方法1. 理论模拟与仿真在光通信方向的研究课题中,理论模拟与仿真是一种常用的研究方法。
研究者们可以通过建立数学模型和进行仿真实验,来分析和验证新的光通信系统设计方案的可行性。
例如,可以使用光学传输计算软件对光纤传输系统进行仿真,来评估不同参数对传输性能的影响。
2. 实验验证与数据分析在研究光通信方向课题时,实验验证与数据分析也是非常重要的方法。
通过对现有光通信系统进行实验,可以验证新的理论研究成果的可行性和有效性。
此外,对实验数据进行分析,可以获得对光通信系统中存在问题的深入认识,从而指导后续的研究工作。
一、实训目的通过本次实训,使学生了解光通信的基本原理,掌握光通信系统的工作原理和组成,熟悉光通信设备的基本操作,提高学生对光通信技术的实际应用能力。
二、实训内容1. 光通信基本原理(1)光纤传输原理:光纤传输是利用光的全反射原理,将光信号在光纤中传输。
光纤具有较高的传输速率、较远的传输距离、较小的信号衰减和较好的抗干扰性能。
(2)光发射和接收原理:光发射器将电信号转换为光信号,光接收器将光信号转换为电信号。
光发射器常用的有LED、LD等,光接收器常用的有PIN、APD等。
2. 光通信系统组成(1)光发射器:将电信号转换为光信号,常用的有LED、LD等。
(2)光纤:光信号传输的介质,具有高传输速率、远传输距离、小信号衰减和抗干扰性能。
(3)光接收器:将光信号转换为电信号,常用的有PIN、APD等。
(4)光放大器:用于提高光信号强度,常用的有EDFA、Raman放大器等。
(5)光分路器、光耦合器等:用于光信号的分配、耦合和整形。
3. 光通信设备操作(1)光纤熔接机:用于连接两根光纤,实现光信号的传输。
(2)光纤切割机:用于切割光纤,保证光纤连接的精度。
(3)光功率计:用于测量光信号的功率。
(4)光时域反射仪(OTDR):用于测量光纤的长度、损耗和断点。
三、实训过程1. 光发射器、光接收器原理实验(1)将LED、LD、PIN、APD等光器件接入光通信系统,观察光发射器和光接收器的工作情况。
(2)调整光发射器的驱动电流,观察光功率的变化。
(3)调整光接收器的偏置电压,观察光电流的变化。
2. 光纤传输实验(1)将两根光纤连接,使用光纤熔接机进行熔接。
(2)使用光纤切割机切割光纤,保证连接精度。
(3)将熔接后的光纤接入光通信系统,观察光信号的传输情况。
3. 光放大器实验(1)将光放大器接入光通信系统,观察光信号强度的变化。
(2)调整光放大器的输入功率和输出功率,观察光信号的变化。
4. 光分路器、光耦合器实验(1)将光分路器、光耦合器接入光通信系统,观察光信号的分配和耦合情况。
光通信实验报告实验一:测量光纤耦合效率【实验简介】:光线主要用于通信、光纤传感、图像传送以及光能传递等方面。
由于光纤制造技术的不断进步,光线内部的损耗越来越小,因此在实际应用中提高光源与光纤之间的耦合效率是提高系统传输效率的重要技术之一。
【实验目的】:1.了解光纤特性,种类2.掌握光纤耦合的基本技巧及提高耦合效率的手段3.熟悉常用的耦合方法【实验装置示意图】:【实验数据】:光纤输出光功率:0.78mW光纤输入光功率:1.9mW耦合效率为:0.78/1.9*100%=41.1%【实验思考总结】耦合时,因为起始的光强较弱,用探测器检测效果不明显。
可以先用目测法,观察输出光斑的亮度。
等到达到一定的亮度之后,在接入探测器,观察示数。
调节时,首先调节高度,然后调节俯仰角,最后在调节左右对准度与旋转方向。
实验二:测量光纤损耗【实验目的】:通过测量单模光纤的衰减值,了解测量光纤损耗的常用方法:插入法(实际测量中很多器件的插损、损耗都使用这种方法)。
【实验原理】:光源发出的光通过光的注入系统输入到短光纤中,并通过光纤活动连接器与光功率计接通。
首先测量短光纤的输出功率P1,然后通过光纤连接器接入被测光纤,测量长光纤的输出功率P2,则光纤的总损耗为A=10lg P1P2(dB)被测光纤的长度为L,则光纤的损耗系数为α=AL(dB/km)【实验装置示意图】:【实验数据】:光纤长度L:6km波长为1310nm的数据实验三:测量光纤的数值孔径【实验简介】:光纤的数值孔径大小与纤芯折射率、纤芯-包层相对折射率差有关。
光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。
【实验目的】:了解测量数值孔径的方法,对远场法有初步了解。
【实验原理】:远场强度有效数值孔径是通过光纤远场强度分布确定的,它定义为光纤远场辐射图上光强下降到最大值的5%处的半张角的正弦值。
【实验装置示意图】【实验数据】光功率最大值为162.5nW,下降到5%时对应的角度为8.5°和-8.3°【数据处理】光纤的数值孔径:=0.146NA=sin8.5°−−8.3°2实验四:测量光纤的模场直径和折射率分布曲线【实验目的】:1.通过近场法测量光纤的折射率分布曲线,对近场法有一定了解2.通过近场法测量多单模光纤的模场直径,了解了解并掌握近场法测量多模光纤模场直径的方法【实验原理】1.近场法是利用光纤输出端面上的光强度来测量光纤的部分几何参数的典型方法。
通讯原理第一次实验报告1 DDS信号源使用实验人员:同组人员:一、实验目的1.了解DDS信号源的工作原理;2.掌握RZ9681实验平台DDS信号源使用方法;3.理解DDS信号源各种输出信号的特性;4.配合示波器完成系统测试。
二、实验仪器1.RZ9681实验平台2.实验模块:主控模块3.100M双通道示波器三、实验原理1.DDS信号产生原理直接数字频率合成(DDS—Digital Direct Frequency Synthesis),是一种全数字化的频率合成器,由相位累加器、波形ROM、D/A转换器和低通滤波器构成。
时钟频率给定后,输出信号的频率取决于频率控制字,频率分辨率取决于累加器位数,相位分辨率取决于ROM 的地址线位数,幅度量化噪声取决于ROM的数据位字长和D/A转换器位数。
图2.1.1.1 DDS信号源产生原理信号源由主控模块上的M4芯片内置的DA产生,M4产生的函数信号经直流交流电路转换和驱动电路驱动从DDS1锚孔输出。
幅度调节旋钮控制输出信号幅度,频率调节旋钮控制输出信号频率,旋钮左右旋转时产生脉冲信号,M4检测到后调整DA的速率(改变信号频率)和数字电位器阻值(改变输出幅度);信号种类:正弦、方波、三角、半波、全波、复合信号等;频率:0-200KHZ,幅度:10V(峰峰值)。
抽样脉冲采用M4的PWM功能实现,脉冲的频率和占空比可调(鼠标),脉冲频率:0-99KHZ,占空比12.5%-87.5%;经直流交流转换电路从P01输出。
2.DDS信号操作设置主控模块可以提供两路DDS信号源,分别是低频信号源DDS1和高频信号源DDS2,其中DDS2信号源除了作为调幅和调频的载波输出外,其他功能暂时保留。
实验中主要用到的是DDS1信号源,DDS1信号源可以生成各种类型的信号,提供可调的频率、幅度。
四、实验内容及步骤1.加电打开系统电源开关,底板的电源指示灯正常显示。
若电源指示灯显示不正常,请立即关闭电源,查找异常原因。
山东省光通信科学与技术重点实验室(**大学)开放课题管理办法第一章总则第一条为了充分发挥省重点实验室研究基地的作用,促进科研合作和学术交流,山东省光通信科学与技术重点实验室本着“开放、流动、合作、竞争”的运行机制设立开放课题,支持与本实验室主要研究方向相关的基础研究项目,并鼓励应用基础和交叉学科研究。
第二条开放课题是实验室对外开放和合作交流的重要手段,是实验室科研工作和人才培养的重要补充,是实验室日常工作的重要组成部分。
实验室鼓励国内外高水平科研人员作为访问学者来实验室开展合作研究。
第三条开放课题经费由实验室开放运行费支出,实行课题负责人制,单独核算,专款专用。
第二章课题申请与立项第四条凡具有博士学位或副教授以上职称,希望利用山东省光通信科学与技术重点实验室的科研条件开展研究工作的国内外科研人员,均可申请实验室开放课题。
对于已经获得项目资助的负责人,在项目执行期间内不受理新的项目申请;项目结题 1年后,对于取得突出成果的项目负责人,可再次提交申请。
实验室固定人员不得承担开放课题,但为了保障开放课题的执行和课题研究人员在实验室期间生活工作顺利,每项开放课题必须至少有一名实验室固定人员作为课题联系人。
第五条申请者须参照本管理办法独立提出具有创新性的研究课题,填写并提交《开放课题申请书》(见附件 1)纸质版(签字盖章完整)一式两份及相同内容的申请书电子版一份。
课题起始时间为提交申请次年的1月1日。
第六条课题项目的研究年限一般为2年,特别优秀的或有潜力的研究人员,经学术委员会批准可追加一年。
第七条课题的审定与立项1、初审。
以下情况不予资助:(1)申请手续不完备,申请书填写不符合规定;(2)不符合基金资助范围;(3)申请者或项目组主要成员在本实验室的申请项数,连同在研资助课题数超过两项;(4)已有同类研究或低水平重复;(5)明显缺乏立论根据,或研究方法、技术路线不清、无法进行评审;(6)缺乏基本的研究条件,或不能到实验室工作者;(7)申请经费过多,基金无力支持。