光纤通信实验系统

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。

实验名称：光纤通信实验实验时间：2023年4月15日实验地点：哈工程物理实验室一、实验目的1. 了解光纤通信的基本原理和系统组成。

2. 熟悉光纤通信设备的使用方法。

3. 掌握光纤通信的实验操作技能。

4. 分析光纤通信系统的性能指标。

二、实验原理光纤通信是利用光纤作为传输介质，通过光波在光纤中的全反射原理进行信息传输的一种通信方式。

光纤通信具有传输速率高、抗干扰能力强、信号衰减小等优点。

三、实验仪器与设备1. 光纤通信实验系统2. 光纤跳线3. 光功率计4. 光衰减器5. 光纤连接器6. 光源四、实验步骤1. 连接实验设备：将光纤跳线连接光源和光功率计，确保连接牢固。

2. 设置实验参数：根据实验要求设置光功率计的量程和单位。

3. 测量光纤通信系统性能：a. 测量光功率：打开光源，调整光功率至适当值，记录光功率计的读数。

b. 测量光纤损耗：将光衰减器插入光纤通信系统，测量不同衰减值下的光功率，计算光纤损耗。

c. 测量传输速率：通过传输测试软件，测量光纤通信系统的传输速率。

4. 分析实验数据：对实验数据进行整理和分析，得出实验结论。

五、实验结果与分析1. 光纤损耗：实验中，光纤损耗约为0.3dB/km，符合理论预期。

2. 传输速率：实验中，光纤通信系统的传输速率达到100Mbps，满足实验要求。

3. 抗干扰能力：通过实验验证，光纤通信系统具有良好的抗干扰能力。

六、实验结论1. 光纤通信系统具有传输速率高、抗干扰能力强、信号衰减小等优点。

2. 光纤通信实验设备操作简单，实验结果与理论预期相符。

七、实验总结本次实验使我们对光纤通信的基本原理和系统组成有了更深入的了解，掌握了光纤通信的实验操作技能。

在实验过程中，我们注重了实验数据的准确性，并对实验结果进行了详细分析。

通过本次实验，提高了我们的实践能力和创新意识。

实验报告撰写人：[你的姓名]实验指导教师：[指导教师姓名]实验日期：2023年4月15日。

光纤通信系统传输及性能测试实验实验十八数字光纤通信系统综合实验一、实验目的1、了解数字光纤通信系统的组成原理2、掌握各个模块在整个系统中的作用二、实验内容1、数字信号在光纤通信系统中的编译码过程三、预备知识1、了解光纤通信系统的概念，了解系统的组成四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、20MHz双踪模拟示波器 1台3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、连接导线 20根五、实验原理数字光纤通信系统比模拟光纤通信系统具有更多的优点，也更能适应社会对通信能力和通信质量越来越高的要求。

数字通信系统用参数取值离散的信号（脉冲的有与无、电平的高与低）代表信息，强调的是信号与信息之间的一一对应关系。

20世纪70年代光纤通信的应用和80年代计算机的普及，为数字通信的发展创造了极其有利的条件。

本实验为了适应数字光纤通信的需要，让学生了解数字光纤通信系统的完整硬件组成而设计的。

实际完整的数字光纤通信系统的硬件组成，包括接口码型变换电路、线路码型变换电路、光接口变换电路。

同时本实验还模拟了实际PCM通信系统与数字光纤通信系统整个过程传输码型的变换，从而让学生对这两个实际通信系统之间信息码的变换有更深入和全面的理解。

首先将模拟信号（包括语音信号）进行PCM编码，在实际的PCM通信系统中传输的并不是PCM码，而是有很多优点的HDB3码，所以还要对其进行HDB3编码，此HDB3码就是PCM通信系统中实际传输的码型，同时也是本实验中的接口码型。

在局间通信中此部分表现为用户与电信局间的通信线路码型，这段距离并不是以光纤为介质进行传输的（数字光纤通信系统不能传输HDB3码），为了在数字光纤通信系统中传输，必须将接口码HDB3码变换为光纤线路码型CMI码。

具体过程为：先将接口码型HDB3码还原为PCM码，再将此PCM码变换为光纤线路码型CMI码，此线路编码电路硬件采用实验箱中CMI编译码电路，光纤线路码CMI码形成后，再送入到光接口数字驱动电路进行光纤传输。