光纤通信实验报告
- 格式：doc
- 大小：1.89 MB
- 文档页数：4
信息与通信工程学院
光纤通信实验报告
实验题目：脉冲展宽法测量多模光纤带宽
班 级：
姓 名：
学 号：
日 期： 2011年5月 光纤通信实验·报告
第1页 一、实验原理
多模光纤基带响应测试方法既可用频域的方法，也可用时域的方法。时域法利用的是脉冲调制。按照对脉冲信号采集及数学处理方法的不同，又分为脉冲展宽法、快速傅立叶变换法和频谱分析法。本实验采用的是较为简单的脉冲展宽法。
脉冲发生器脉冲窄化电路激光器自动光功率控制光检测器示波器待测光纤短光纤
图1. 多模光纤脉冲展宽测试仪原理图
如图1所示为多模光纤时域法带宽测试原理框图。从光发模块输出窄脉冲信号，首先使用跳线（短光纤）连接激光器和光检测器，可以测出注入窄脉冲的宽度1；然后将待测光纤替换跳线接入，可以测出经待测光纤后的脉冲宽度2。经过理论推导可以得到求解带宽公式：
22210.441()BGHz
多模光纤脉冲展宽测试仪如图2所示。前面板接口分上下两层。上层用于850nm测试，下层为1310nm。每个波长分别由窄脉冲发生器输出极窄光脉冲经被测光纤回到测试仪内进行O/E变换后送出电信号，通过高速示波器即可显示。本实验只测试850nm波段，采用的数字示波器如图3所示。
图2. 多模光纤脉冲展宽测试仪实物图 图3. 实验采用的数字示波器实物图
二、实验步骤
接跳线测试：
1. 打开测试仪电源开关（位于背面），前面板上的电源指示灯亮；
2. 将示波器输入端与本仪器850nm的“RF OUT”输出端用信号线接好；
3. 用一根光纤跳线将850nm的 “OPTICAL IN”和“OPTICAL OUT”连接起来； 4. 进行示波器操作：
a) 按AUTO－SCALE键调出波形；
b) 点击TIME BASE键，并通过右下方旋钮调整脉冲至适当宽度(一般设置为10.0ns/div)；
c) 点击t、V键，显示屏右方会出现V markers(off/on)、V markers(off/on)选框，先通过右侧对应按键将V markers设为on，分别调节V marker1和V marker2测出脉冲高度并找出脉冲半高值；再将V markers设为on，分别调节t marker1和t marker2 使其与脉冲半高值相交。则有t marker2-t marker1即为脉冲半高全宽1。
接光纤测试：
换下该光纤跳线，接入待测光纤用同样方法测出2。
三、实验结果
对测试截图进行整理得到如下测量图示和参数，如图4所示为接入跳线测试结果，如图5为接入光纤测试结果。
最大值328.125mV，最小值-12.5mV 半脉冲171.875mV，半脉宽540ps~1.8ns
图4. 接入跳线测试结果截图
最大值537.500mV，最小值-31.250mV 半脉冲253.125mV，半脉宽580ps~2.6ns
图5. 接入光纤测试结果截图
由图4和图5可得
11.800.541.26nsnsns
22.600.582.02nsnsns
故单位长度带宽220.4412.021.260.2793()BGHz. 光纤通信实验·报告
第3页 光纤长度是2.293km，在850nm窗口光纤的标称带宽值是401MHz∙km，则单位长度的带宽标称值为174.88Mhz。与实验值基本相符。
四、结论与思考
本次实验总过完成了4个实验，脉冲展宽法测光纤带宽是其中之一，我选择了此实验撰写实验报告。多模光纤在850nm窗口带宽较窄，这也理论计算和实际经验相符。实验中波形展宽了0.76ns，这将导致码间干扰严重，误码率较高。多模光纤本身特性决定了它适用于短距离传输，但其具有价格优势，通常用在机房或者局域网的互联。长途干线通常使用单模光纤。
实验中出现的问题是：接跳线时脉冲最大值比接光纤时小。这说明在测试过程中光纤接口连接可能存在耦合误差。由于数据在测试之后没有当场验证计算得到结论，所以实验中出现的问题没有及时发现，这也是由于对光纤接触太少，理解太浅薄所致。
五、心得体会
本科期间能接触到光纤实验仅有一次机会，短短的4个小时，机会尤为宝贵。光纤设备价格昂贵，一般也很难搭建起本科生适用的实验平台。实验中我和拍档认真测试实验，完成了4个实验的测试，记录了实验数据，实验后对数据进行了处理和分析。
实验本身比较容易完成，但本次实验却颇耗费了时间进行数据的正确性求证与问题分析。实验得到的光纤带宽，我的第一感觉就是，应该是太小了，200~300M的带宽无法达到实际应用系统中的传输速率。但参考标称值仔细思考才确信实验值是可信的。多模光纤是色散受限的，且采用的是850nm窗口传输。其带宽确实很小，脉冲展宽很大，码间干扰严重。这也决定了多模光纤的应用范围——短距离互联。
实验中老师演示了一套光纤传输系统的基本流程，使用了损耗器模拟实际传输中的干扰和损耗，从而在接收端观察眼图，同时利用误码仪测试误码率。我们清楚地看到眼图由好变差的过程，观察到了无码性能的变化。体会到光纤传输的可靠性很好，对课堂上老师讲的“实际系统测试给牵个线，误码仪放那里测试一天，有一个误码SDH设备就得重做”这句话有了更实际的体会。亲手尝试去熔接光纤也是很有趣的一个实验部分，熔接机的强大着实让人叹服，光纤通信设备确实是精密仪器。
光纤实验确实很有趣，在实际的高速系统中，安全、稳定、高容量的通信都依赖于光纤通信，光纤通信正以极快的速度发展，新技术层出不穷，容量记录不断刷新，是十分有前景的通信技术。如果能有机会继续在光纤通信方面发展，将是一件令人高兴的事情！
