光纤通信实验报告4-PN序列光纤传输系统

第1篇一、前言随着信息技术的飞速发展，光纤通信技术因其高速、稳定、安全的特点，已成为现代社会信息传输的主要方式。

为了深入了解光纤通信技术的原理和应用，我们开展了为期一个月的光纤实践项目。

本次实践旨在通过实际操作，加深对光纤通信技术的理解，提升动手能力和工程实践能力。

以下是本次实践总结报告。

二、项目背景与目标1. 项目背景光纤通信技术自20世纪60年代诞生以来，凭借其优越的性能，逐渐取代了传统的铜线通信方式，成为现代通信的主要手段。

我国在光纤通信领域取得了举世瞩目的成就，但仍有很大的发展空间。

2. 项目目标（1）掌握光纤通信的基本原理和关键技术；（2）了解光纤通信系统的组成和结构；（3）提高动手能力，学会光纤通信设备的安装、调试和维护；（4）培养团队协作精神和创新意识。

三、实践内容与过程1. 光纤通信基本原理学习（1）光纤的类型与特性：本次实践主要学习了单模光纤和多模光纤的特点、应用场景等；（2）光纤传输原理：深入了解了光纤的传输机理，包括全反射、色散、损耗等；（3）光纤通信系统组成：学习了光纤通信系统的各个组成部分，如发射机、光纤、接收机等。

2. 光纤通信设备安装与调试（1）光纤熔接机操作：学习了光纤熔接机的使用方法，掌握了光纤熔接技术；（2）光纤跳线制作：学会了光纤跳线的制作方法，包括剥皮、清洗、熔接等；（3）光纤通信系统调试：对光纤通信系统进行了调试，确保其正常运行。

3. 光纤通信系统维护与故障排除（1）光纤通信系统日常维护：了解了光纤通信系统的日常维护方法，包括清洁、检查、更换等；（2）故障排除：针对光纤通信系统可能出现的故障，学习了故障排除方法，如查找故障点、更换设备等。

四、实践成果与体会1. 实践成果（1）掌握了光纤通信的基本原理和关键技术；（2）熟悉了光纤通信设备的安装、调试和维护；（3）提高了动手能力和团队协作精神；（4）培养了创新意识和工程实践能力。

2. 实践体会（1）理论知识与实践操作相结合的重要性：通过本次实践，深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性，只有将所学知识应用于实际，才能真正掌握技能；（2）团队协作精神的重要性：在实践过程中，团队成员分工合作，共同解决问题，体现了团队协作精神的重要性；（3）创新意识的重要性：在实践过程中，我们不断尝试新的方法和技术，培养了创新意识。

光纤通信实验四PN序列光纤传输系统实验四 PN 序列光纤传输系统⼀、实验⽬的1. 了解PN 序列的特点2. 掌握PN 序列的产⽣⽅法⼆、实验内容1. PN 序列的光纤传输三、实验仪器1. 光纤通信实验系统 1 台2. ⽰波器1台3. 光纤跳线1根四、实验原理PN 码也称伪随机序列。

它具有近似随机序列(噪声)的性质，⽽⼜能按⼀定规律(周期)产⽣和复制的序列。

因为随机序列是只能产⽣⽽不能复制的，所以称其是“伪”的随机序列。

常⽤的伪随机序列有m 序列、M 序列和R －S 序列。

本实验系统是采⽤的m 序列作为伪随机序列。

m 序列即长线性反馈移位寄存器序列的简称。

带线性反馈逻辑的移位寄存器设定各级寄存器的初始状态后，在时钟触发下，每次移位后各级寄存器状态会发⽣变化。

观察其中⼀级寄存器（通常为末级）的输出，随着移位时钟节拍的推移会产⽣⼀个序列，称为移位寄存器序列。

可以发现，移位寄存器序列是⼀种周期序列，其周期不但与移位寄存器的级数有关，⽽且与线性反馈逻辑有关。

本实验系统采⽤了如下的逻辑关系：PN 序列的波形如下：光端FPGA 模块中有两路PN 序列输出，其中TP720是7位32Kbit/s 的NRZ 码，TP718是15位256Kbit/s 的NRZ 码。

五、注意事项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。

CLKPN 序列六、实验步骤1.关闭系统电源。

2.⽤信号连接导线连接光端FPGA的PN序列输出P720和1310nm光发端数字信号输⼊⼝P100。

3.⽤光纤跳线连接1310nm光发模块和1310nm光收模块。

4.将1310nm光发模块的J100第⼀位拨为ON，第⼆位拨为OFF，J101设置为“数字”，RP100逆时针旋到最⼤。

5.将1310nm光收模块的RP106顺时针旋到最⼤，RP108逆时针旋到最⼤。

6.打开系统电源，⽤⽰波器观测1310nm光发模块的TP103和1310nm光收模块TP109。

光纤通信技术实验报告电路图光发送模块光接收模块编码模块译码模块实验一半导体激光器的P-I-V特性曲线测试一、实验目的通过测试LD的P（平均发送光功率）-I（注入电流）特性曲线和V（偏）和斜率效率，掌握LD半导体激置电压）-I特性曲线，计算阈值电流（Ith光器的工作特性。

二、实验仪器1、光发送模块1只3、编码模块1台4、光功率计1台5、万用表1台6、示波器1台7、跳线若干三、实验原理半导体发光二极管（LED）是用半导体材料制作的正向偏置的PN结二极管。

其发光机理是当在PN结两端注入正向电流时，注入的非平衡载流子（电子－空穴对）在扩散过程中复合发光，这种发光过程主要对应光的自发发射过程。

半导体发光二极管具有可靠性较高，室温下连续工作时间长、光功率－电流线性度好等显著优点，而且由于此项技术已经发展得比较成熟，所以其价格非常便宜。

然而LED的发光机理决定了它存在着很多的不足，如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等。

半导体激光二极管（LD）或简称半导体激光器则是通过受激辐射发光，是一种阈值器件。

处于高能级E2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子，而跃迁到低能级El，这个过程称为光的受激辐射，所谓一模一样，是指发射光子和感应光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向和传播方向都相同，它和感应光子是相干的。

半导体激光二极管作为激光器的一种，同样也必须满足粒子数反转和光反馈两个要求。

其使用的方法是向P型和N型限制层重掺杂，使费米能级间隔在PN结正向偏置下超过带隙实现粒子数反转。

再利用与PN结平面相垂直的自然解理面构成F-P腔，进行光放大，输出激光。

半导体激光器在热平衡情况下，自发发射占绝对优势。

当外界给系统提供能量时，如采用电流注入（即电泵），打破热平衡状态，随着注入电流的增加，半导体二极管渐渐地增加自发发射，当大量粒子处于高能级，即粒子数反转后，开始受激发射开始占主导地位。

在光束发射方向上的受激发射比自发发射的强度大几个数量。

一、前言光纤通信技术作为现代通信领域的重要技术之一，以其高速、大容量、抗干扰能力强等优点，在国内外得到了广泛的应用。

为了更好地了解光纤通信技术，提高自己的实际操作能力，我在导师的指导下，于近期进行了一次光纤通信实习。

以下是实习报告的详细内容。

二、实习目的1. 了解光纤通信的基本原理和组成；2. 掌握光纤的安装、调试和维护方法；3. 熟悉光纤通信设备的操作和故障排除；4. 增强实际动手能力，提高工程实践能力。

三、实习内容1. 光纤通信基本原理在实习过程中，我首先学习了光纤通信的基本原理。

光纤通信是利用光的全反射原理，将光信号通过光纤传输的技术。

光纤由芯、包层和护套组成，芯的折射率高于包层，使得光信号在芯与包层的交界处发生全反射，从而实现长距离、高速率的信号传输。

2. 光纤的安装与调试实习期间，我参与了光纤的安装与调试工作。

首先，我们需要根据现场情况选择合适的光纤型号和长度，然后进行光纤的切割、熔接和成端。

在熔接过程中，要注意保持熔接头的清洁和熔接温度的控制。

调试阶段，我们需要检查光纤的连接是否牢固，信号是否稳定，并根据实际情况调整光功率和光衰耗。

3. 光纤通信设备的操作与故障排除在实习过程中，我熟悉了光纤通信设备的操作流程。

首先，我们需要对设备进行初始化，然后进行设备配置和参数设置。

在实际操作中，我学会了如何使用设备进行信号测试、故障排查和故障处理。

4. 实际工程案例实习期间，我参与了实际工程案例的施工。

在实际工程中，我们遇到了许多问题，如光纤的弯曲半径、光纤的损耗、设备的兼容性等。

通过解决这些问题，我深刻体会到实际工程中的复杂性和挑战性。

四、实习收获1. 提高了光纤通信理论知识的掌握程度；2. 增强了实际操作能力，掌握了光纤的安装、调试和维护方法；3. 学会了光纤通信设备的操作和故障排除技巧；4. 增强了团队协作意识，提高了沟通能力。

五、实习总结通过本次光纤通信实习，我对光纤通信技术有了更加深入的了解，提高了自己的实际操作能力。

光纤通信实验报告中国石油大学（北京）光纤通信实验报告一、实验目的1. 了解光纤在量化传输中的原理和性能；2. 掌握光纤通信仪器的使用方法；3. 掌握光纤收发器、光分路器、光偏转器、光开关、光衰减器之间联结方法；4. 掌握光传输的参数测量技术。

二、实验原理及步骤1. 放大器原理：光纤放大器是一种可以在光纤上显示和观察信号时序变化的设备。

它能够按照固定的时间间隔来放大光纤传输的信号，从而允许技术人员观察信号的变化。

2. 分路器原理：光纤分路器是一种利用晶体原理实现光纤信号定向传输的设备。

分路器的使用是把一路信号分成几路，从而实现信号传输的目的。

3. 偏转器原理：光纤偏转器是一种用于改变光纤信号传输方向的设备。

它可以把一条光纤信号传输到另外一个方向，从而实现信号源和信号接收方之间的信号传输。

4. 开关原理：光纤开关是一种可以用来控制光纤信号传输的设备。

它可以控制信号的传输方向，从而可以把信号源和接收方之间的信号进行分开。

5. 衰减器原理：光纤衰减器是一种用来控制光纤信号强度的设备。

它可以把信号源和接收方之间的信号进行分开，从而可以控制信号的级别。

6. 实验步骤：(1) 安装光纤传输系统，安装光纤收发器、光分路器、光偏转器、光开关、光衰减器等实验设备；(2) 建立信号网络，安装配置传送端、接收端信号源；(3) 启动信号源，测量传输系统的参数，包括：传输效率、信噪比、带宽、时延以及抖动等；(4) 将测量的参数曲线进行分析，绘制传输系统的信号时序图；(5) 根据实验测量结果，完成实验报告。

三、实验结果1. 传输效率：实验中，光纤传输的最大平均效率为98.7%，最小平均效率为97.8%，最高单点效率为99.3%，最低单点效率为97.2％。

2. 信噪比：实验中，光纤传输的信噪比约为20 dB。

3. 带宽：实验中，光纤传输的带宽约为1 MHz。

4. 时延：实验中，光纤传输的平均时延约为3 ms。

5. 抖动：实验中，光纤传输的抖动约为0.8 μs。

光纤通信实验报告光纤通信是一种使用光信号传输数据的通信技术，它利用了光的高速传输和大带宽的特性，成为了现代通信领域的重要技术之一。

在本次实验中，我们对光纤通信的原理和实验验证进行了深入研究。

实验一: 光的传播特性我们首先对光的传播特性进行了研究。

选择了一根直径较细的光纤，并采用了迎射法和反射法进行传导实验。

通过在纤芯中投射光线，并观察传导的情况，我们验证了光在光纤中的传播路径并没有明显偏向，光线能够相对直线传播。

实验二: 光纤的损耗与色散在光纤通信中，损耗和色散是不可避免的问题。

我们通过实验对光纤中损耗和色散的影响进行了测试。

损耗实验中，我们通过分析在不同长度光纤中传输的光强度，发现随着距离的增加，光强度会逐渐减弱。

这是由于光纤中存在材料吸收和散射等因素造成的。

为了减小损耗，优化光纤的材料和结构是很重要的。

色散实验中，我们将不同波长的光信号通过光纤传输，并测量到达另一端的时间。

实验结果显示，不同波长的光信号到达时间存在差异。

这是由于光纤中折射率随波长变化而引起的色散效应。

为了减小色散，需要采用更先进的技术，如光纤衍生波导和光纤增益等手段。

实验三: 单模光纤与多模光纤光纤通信中，单模光纤和多模光纤是常用的两种类型。

通过实验，我们对这两种光纤的传输特性进行了研究。

我们首先测试了单模光纤。

结果显示，在单模光纤中，光信号会以单一光波传播，因此具有较低的色散和损耗，适用于远距离传输和高速通信。

然后我们进行了多模光纤的实验。

实验结果显示，多模光纤中存在多个模式的光信号传播，由于不同模式间的传播速度不同，会导致严重的色散和损耗问题。

因此，多模光纤适用于近距离传输和低速通信。

结论通过本次光纤通信实验，我们对光纤通信的原理和实际应用有了更深入的了解。

我们发现光纤通信具有高速率、低损耗和大带宽等优势，而不同类型的光纤对于不同的通信需求有着不同的适应性。

然而，我们也看到了光纤通信中存在的一些问题，如损耗、色散和设备成本等。

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。

光纤传输实验报告光纤传输实验报告引言在现代科技的快速发展中，光纤传输技术成为了信息传输领域的重要组成部分。

光纤传输具有高速、大容量、低损耗等优势，被广泛应用于通信、数据传输、医疗设备等领域。

本实验旨在通过实际操作，验证光纤传输的原理和性能，并了解其在实际应用中的局限性。

实验一：光纤传输原理验证实验目的：验证光纤传输的原理，了解光纤的基本结构和工作原理。

实验步骤：1. 准备一根光纤，将其两端分别连接到光源和接收器。

2. 打开光源，观察接收器是否能够接收到光信号。

3. 通过改变光源的强度和频率，观察接收器对光信号的响应情况。

实验结果与分析：在实验中，我们观察到当光源工作时，接收器能够接收到光信号，并且随着光源强度和频率的变化，接收器对光信号的响应也相应变化。

这说明光纤传输是通过光信号的传输来实现的。

光信号在光纤中以全内反射的方式传播，通过光纤的折射和反射，实现信号的传输。

实验二：光纤传输性能测试实验目的：测试光纤传输的带宽、传输距离和传输速率。

实验步骤：1. 准备一根长度为100米的光纤，将其两端分别连接到光源和接收器。

2. 设置测试仪器，记录光纤传输的带宽、传输距离和传输速率。

3. 通过改变光源的强度和频率，观察带宽、传输距离和传输速率的变化情况。

实验结果与分析：在实验中，我们测试了光纤传输的带宽、传输距离和传输速率。

结果显示，光纤传输具有较大的带宽，能够支持高速数据传输。

传输距离方面，光纤传输的损耗较小，可以支持较长的传输距离。

传输速率方面，光纤传输速率高，能够满足大容量数据传输的需求。

实验三：光纤传输的局限性实验目的：了解光纤传输在实际应用中的局限性。

实验步骤：1. 将光纤连接到一个强光源和一个接收器。

2. 改变光纤的弯曲程度，观察光信号的传输情况。

3. 改变光纤连接的角度，观察光信号的传输情况。

实验结果与分析：在实验中，我们观察到当光纤被弯曲或连接角度改变时，光信号的传输会受到影响。

光纤传输需要保持较小的弯曲半径和恰当的连接角度，以确保光信号的传输质量。