【光纤通信】实验二剖析
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第1篇实验名称:光通信实验实验日期:2023年11月10日实验地点:光电工程实验室指导教师:[指导教师姓名]一、实验目的1. 理解光通信的基本原理和系统组成。
2. 掌握光通信中常用器件的工作原理和特性。
3. 学习光通信系统的测试和调试方法。
4. 分析光通信系统的性能指标,如传输速率、误码率等。
二、实验原理光通信是利用光波作为信息载体,通过光纤进行信号传输的一种通信方式。
其基本原理是将电信号转换为光信号,通过光纤传输,再由光接收器将光信号转换为电信号。
光通信系统主要由以下部分组成:1. 激光发射器:将电信号转换为光信号。
2. 光纤:作为传输介质,将光信号从发射端传输到接收端。
3. 光接收器:将光信号转换为电信号。
4. 光调制解调器:实现电信号与光信号的相互转换。
三、实验内容1. 光发射器特性测试2. 光纤传输特性测试3. 光接收器特性测试4. 光通信系统测试四、实验步骤1. 光发射器特性测试(1)将光发射器连接到测试仪,设置测试参数。
(2)测试光发射器的输出功率、光谱特性、调制特性等。
(3)记录测试数据,分析光发射器的性能。
2. 光纤传输特性测试(1)将光纤连接到测试仪,设置测试参数。
(2)测试光纤的衰减系数、色散系数等传输特性。
(3)记录测试数据,分析光纤的性能。
3. 光接收器特性测试(1)将光接收器连接到测试仪,设置测试参数。
(2)测试光接收器的灵敏度、动态范围、非线性等特性。
(3)记录测试数据,分析光接收器的性能。
4. 光通信系统测试(1)搭建光通信系统,包括光发射器、光纤、光接收器等。
(2)设置测试参数,如传输速率、误码率等。
(3)进行系统测试,记录测试数据。
(4)分析测试结果,评估光通信系统的性能。
五、实验结果与分析1. 光发射器输出功率为[输出功率值] dBm,光谱特性良好,调制特性符合要求。
2. 光纤衰减系数为[衰减系数值] dB/km,色散系数为[色散系数值] ps/nm·km。
光纤通信实验二光发射器实验1实验目的1.1 学习使用光纤通信中的重要器件LED或LD发光原理1.2 掌握光发送模块电光变换原理1.3 了解模拟光发送和数字光发送的区别2实验内容2.1 实验中,建议学生用一块74LS00 小规模集成电路,设计一个环型振荡器作为数字信号源。
也可以使用数字信号发生器。
2.2 实验中,模拟信号源取自信号发生器,或摄像机输出的视频信号。
2.3 光源的驱动电流,是通过测量负载电阻上的电压降计算得出,(负载电阻的阻值是已知的)。
2.4 通过测量,画出LED发出的光功率,与注入正向电流之间的关系曲线。
为了LED的安全,流过LED的电流必须小于50mA3LED工作原理3.1 发光二极管LED是取Light Emitting Diode 英文字头的缩写,主要应用于中小容量光通信系统中。
半导体激光二极管LD是取Laser Diode的英文字头的缩写。
主要应用于长距离传输的大容量光纤通信系统中。
发光二极管应用非常广泛,我们经常能看到,例如电视机上用于指示电源状态的红色发光管。
然而用于光纤通信中的LED管光谱更窄、工作频率更宽、寿命更长。
为了使管子发的光尽量多的注入到光纤中,LED管的结构又非常精密。
尽管如此,与激光二极管LD相比,LED只能用于几公里范围内的低码速光通信。
目前,光通信中大量使用的都是调制带宽极宽、响应速度快、发光光谱线宽极窄(数nm左右)、发光功率大的激光二极管。
无论LED或者LD要使它门发光最简单的电路如图1。
LED或LD发光电路图当开关K闭合,Vcc经过电阻R向光源提供合适的工作电流,得到工作电流以后光源发光,发出的光注入到光纤中并传送到远方。
限流电阻R的取值非常重要,R太大工作电流过小,光器件发出的光功率也小,光传送的距离也短。
R取值太小电流将会加大,光器件发出的光功率也大,一旦电流超过光源所能承受的最大工作电流,价值昂贵的光器件将立刻烧毁。
同学们做实验的时候宁可保守一些,光器件的工作电流LED不要超过50mA ,LD不要超过15mA 。
光纤通信实验报告实验报告:光纤通信技术引言:光纤通信技术是一种基于光传输原理的高速、大容量、低损耗的通信方式。
光纤通信以其优异的性能和广泛的应用领域受到了广泛的关注。
本次实验旨在探究光纤通信的基本原理和实验方法,以及光纤通信的特点和应用。
一、光纤通信的基本原理1.光纤通信的原理光纤通信是利用光纤作为传输介质,将光信号转换为电信号进行传输。
它主要包括光信号的产生、调制、传输和接收等过程。
光信号通过激光器发射端发出,经过光纤传输到接收端,然后通过光电转换器将光信号转换为电信号。
2.光纤的工作原理光纤是一种具有高折射率的细长光导纤维,主要由芯层、包层和包住层组成。
光信号在传输过程中会发生多次反射,利用全内反射原理将光信号在光纤内损耗尽可能小地传播。
二、光纤通信实验的步骤1.光信号的产生通过激光器发射端发出激光光束,光纤接收端接收光信号。
2.光信号的调制利用调制器对光信号进行调制,使其携带有用信息。
3.光信号的传输利用光纤的高折射率和全内反射的特点,将光信号传输到接收端。
4.光信号的接收通过光电转换器将光信号转换为电信号,进而进行信号处理,如放大、滤波等。
三、光纤通信的特点和应用1.高速传输光纤通信具有高传输速率和大容量的优势,可以满足现代通信的高速要求。
2.低损耗光纤通信中光信号的传输损耗非常小,可以远距离传输无衰减。
3.安全性强光信号在传输过程中不容易被窃听或干扰,保证了通信的安全性。
4.应用广泛结论:通过本次实验,我们深入了解了光纤通信的基本原理和实验方法。
光纤通信具有高速传输、低损耗、安全性强和应用广泛等特点,是现代通信领域的重要技术。
光纤通信的发展势头迅猛,未来有望取代传统的铜线通信,成为主流的通信技术。
(二 〇 一 五 年 十二 月专题设计实验报告学校代码: 10128 学号:201210204005题 目: 光纤通信实验学生姓名: 赵亚非专 业: 通信工程班 级: 一班指导教师: 纪松波实验一SDH网元基本配置一、实验目的:通过本实验,了解 SDH 光传输的原理和系统组成,了解 ZXMP S325 设备的硬件构成和单板功能,学习ZXONM 300 网管软件的使用方法,掌握 SDH 网元配置的基本操作。
二、实验器材:1、SDH 设备:3 套 ZXMP 325;2、实验用维护终端。
三、实验原理1、SDH 原理同步数字体制(SDH)是为高速同步通信网络制定的一个国际标准,其基础在于直接同步复用。
按照SDH 组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络,采用全球统一的接口以实现多环境的兼容,管理操作协调一致,组网与业务调度灵活方便,并且具有网络自愈功能,能够传输所有常见的支路信号,应用于多种领域(如光纤传输,微波和卫星传输等)。
SDH 具有以下特点:(1)接口:接口的规范化是设备互联的关键。
SDH 对网络节点接口(NNI)作了统一的规范,内容包括数字信号数率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。
电接口: STM-1 是 SDH 的第一个等级,又叫基本同步传送模块,比特率为 155.520Mb/s;STM-N 是 SDH 第 N 个等级的同步传送模块,比特率是STM-1 的 N 倍(N=4n=1,4,16,- - -)。
光接口:采用国际统一标准规范。
SDH 仅对电信号扰码,光口信号码型是加扰的 NRZ码,信号数率与SDH 电口标准信号数率相一致。
(2)复用方式a)低速 SDH----高速 SDH,字节间插;b) 低速 PDH-----SDH,同步复用和灵活的映射。
(3) 运行维护:用于运行维护(OAM)的开销多,OAM 功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因.(4)兼容性:SDH 具有很强的兼容性,可传送 PDH 业务,异步转移模式信号(ATM)及其他体制的信号。
2024年光纤通信实验心得体会范文随着科技的不断发展,光纤通信技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
作为一名电子通信专业的学生,我有幸参与了2024年的光纤通信实验。
在这次实验中,我对光纤通信技术有了更为深入的了解,并且获得了一些宝贵的心得和体会。
首先,实验过程中最让我印象深刻的是光纤的传输速度。
通过实验,我发现光纤通信的传输速度非常快。
相比于传统的铜线传输,光纤通信可以更快地传输大量的数据和信息。
这一点在当代社会中尤为重要,因为我们的日常生活涉及到了大量的数据传输,如互联网、通讯和数据中心等。
光纤通信的出现可以满足这种高速传输的需求,为我们提供更加便捷和高效的通信方式。
其次,实验中我也了解到光纤通信具有较低的传输损耗。
光纤作为一种传输介质,其特点就是无线电线传输的损耗要低得多。
在实验中,我们使用光纤传输了长距离的信号,发现信号的损失非常小,几乎没有影响数据传输的速度和质量。
这表明光纤通信可以更长距离地传输信号,而不会遇到传统电信号长距离传输的问题,保证了信号的稳定性和准确性。
除此之外,光纤通信还具有较高的带宽。
在实验中,我们测试了光纤通信的带宽,发现光纤通信能够支持更高的数据传输速率。
这意味着光纤通信可以满足未来高带宽的需求,例如高清视频、大容量文件传输等。
这对于现代社会中各种多媒体应用和云计算等大数据应用来说,是非常重要的。
通过这次实验,我还更深入地了解到光纤通信的一些基本原理和技术。
例如,我们学习了光纤的工作原理、光的传播方式和光纤的制作工艺等。
这些知识对于我理解光纤通信的工作原理以及今后在实际应用中的操作和维护都非常有帮助。
在实验中我还发现了一些问题和挑战。
首先,光纤通信技术在一些地方还没有得到广泛应用。
虽然光纤通信技术有很多优点,但是在一些偏远地区和发展中国家,由于成本和技术限制,光纤通信的普及还存在困难。
这需要我们在推广光纤通信的同时,也要考虑一些技术和经济方面的问题。
另外,我也意识到光纤通信技术在实际应用中还存在一些挑战。
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。
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,则光纤的总损耗为被测光纤的长度为L,则光纤的损耗系数为【实验装置示意图】:【实验数据】:光纤长度L:6km波长为1310nm的数据电流(mA)22.5 17.0 7.3P1(dBm) -7.1 -9.9 -13.2 P2(dBm) -9.2 -12.8 -15.5 损耗A(dB) 2.1 2.9 2.5 损耗系数0.44 0.41 0.383 (dB/km)波长为1550nm的数据电流(mA)25.4 16.2 13.6 P1(dBm) -6.9 -10.0 -11.1 P2(dBm) -8.7 -11.9 -12.9 损耗A(dB) 1.8 1.9 1.8 损耗系数0.30 0.32 0.30 (dB/km)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。
光纤通信实验心得体会范文近年来,随着信息技术的迅猛发展,光纤通信作为一种高速传输信息的重要手段,越来越受到人们的重视。
为了更好地理解和掌握光纤通信的原理和应用,我参加了光纤通信实验。
通过实验的过程,我深切感受到了光纤通信的优点和实际应用的重要性,并吸取了许多有价值的经验和教训。
本次实验的主要内容是通过搭建光纤传输系统,实现光信号的传输和调制解调。
实验中,我首先了解了光纤的基本原理和结构,通过实际操作,进一步加深了对光纤的理解。
在搭建光纤传输系统的过程中,我学会了如何正确安装和连接光纤,注意光纤的保护和维护。
同时,我也学会了使用光纤接口和相关设备,掌握了光信号的调制和解调技术。
在实验过程中,我深刻体会到了光纤通信的优点。
首先,光纤通信具有高速传输的优势。
相比传统的电磁波传输,光纤通信的传输速度更快,传输容量更大,可以满足现代社会对大数据传输的需求。
其次,光纤通信具有高度可靠性。
光纤结构本身具有抗干扰性能,能够抵御外界的电磁干扰和电磁波的干扰,保证传输信号的稳定性和可靠性。
再次,光纤通信具有较低的能耗和成本。
光纤的传输损耗相对较小,不仅可以节约能源,还能降低通信成本,提高经济效益。
通过实验的过程,我对光纤通信的实际应用有了更深刻的认识。
光纤通信广泛应用于各个领域,如通信、互联网、电视、医疗、安防等。
在通信领域,光纤通信是实现宽带接入的重要技术手段,能够满足用户对高速、稳定的网络连接需求。
在互联网领域,光纤通信是实现大规模数据中心和云计算的基础,能够支撑海量数据的传输和存储。
在电视和娱乐领域,光纤通信可实现高清视频的传输和播放,提供更好的观影体验。
在医疗和安防领域,光纤通信能够实现高分辨率的图像传输和远程监控,为医生和安全人员提供更准确、可靠的信息。
在实验过程中,我也遇到了一些问题和困难。
首先,光纤的安装和连接需要非常小心和细致,稍有不慎就可能导致光纤的损坏或传输质量不佳。
其次,光信号的调制和解调过程需要较高的技术要求,对设备的操作和参数设置要求非常精确。
光纤通信基础实验指导光纤通信是一种基于光传输的信息传输技术,它利用光纤作为传输媒介,通过光信号的传输实现高速、低衰减的数据通信。
在现代通信领域中,光纤通信已经成为一种重要的通信方式。
为了更好地理解光纤通信的原理和技术,进行实验是非常重要的。
实验一:光纤传输特性实验在这个实验中,我们将通过实验来了解光纤的传输特性,包括衰减特性和色散特性。
首先,准备一根光纤和光源。
将光源连接到光纤的一端,然后在光纤的另一端连接一个光检测器。
通过改变光源的强度和频率,观察光检测器接收到的光信号的变化,并记录实验数据。
通过这个实验,我们可以了解光纤传输的衰减特性和色散特性,以及光源强度和频率对光信号传输的影响。
实验二:光纤通信系统实验在这个实验中,我们将构建一个简单的光纤通信系统,包括光源、光纤和光检测器。
首先,连接光源和光检测器到光纤的两端,然后通过调节光源的强度和频率,发送一个光信号,并在光检测器端接收光信号。
记录实验数据并分析光信号的传输质量。
通过这个实验,我们可以了解光纤通信系统的工作原理和性能特点,以及光信号在光纤传输过程中的损耗和衰减情况。
实验三:光纤通信网络实验在这个实验中,我们将构建一个简单的光纤通信网络,包括多个光源、光纤和光检测器。
通过调节多个光源的强度和频率,实现多个光信号的传输和接收,并通过光纤通信网络传输数据。
记录实验数据并分析光信号在光纤通信网络中的传输效果。
通过这个实验,我们可以了解光纤通信网络的构建和数据传输原理,以及多个光信号在光纤通信网络中的同步传输和接收过程。
在这些实验中,我们可以通过实际操作和数据记录,深入了解光纤通信的基础知识和技术,为进一步学习和应用光纤通信提供基础支持。
希望通过这些实验,能够帮助大家更好地理解光纤通信的原理和应用。
光纤通信实验报告1. 实验目的本次实验的目的是研究光纤通信的原理、方法和特点,掌握实际操作光纤通信系统的能力。
通过实验验证光纤通信系统的性能,并熟悉基本的光通信设备的使用技能。
2. 实验原理光纤通信是利用光学纤维作为传输介质,将光信号通过纤维传递,再由接收装置将光信号转换为电信号进行数据的接收和处理。
光源产生激光,经过透过器调整光强度,之后由发射器向光纤输入光信号。
光纤是将光信号通过光纤的全反射,由光源发出光束的入口被光纤捕获,从而实现了光信号的传输。
接收端利用接收器将传输的光信号转换成电信号进行接收、解析和处理。
整个过程非常迅速而且非常高效。
3. 实验仪器本次实验所用仪器有:光源、透过器、发射器、光纤、接收器及接收端的处理器。
4. 实验步骤(1)将光源与波长调整器连接,并将波长调整器波长改为1310nm,紧接着连接透过器。
(2)将透过器波长调整为1310nm,并将其连接到发射器。
(3)将发射器附着在光纤的末端,特别是朝向光源的位置。
注意正确调整发射器的位置和方向,以确保光能够被准确的输入到光纤中。
(4)将光纤的另一端连接到接收器,并调整接收器的定位和调整角度,以便更好的接受光信号。
(5)通过接收器将光信号转换成电信号,之后将其接到处理器中。
(6)可通过一系列的测试诊断工具对数据传输质量进行检测和分析,并通过调整系统参数来保障系统的稳定与安全。
5. 实验结果实验结果表明,光纤通信传输速度高,传输品质稳定,具有高带宽,同时还可以承受长距离传输,在实现高速率数据传输的过程中,光纤通信比传统的WIFI传输速度快得多。
6. 实验感悟通过本次实验,我掌握了光纤通信的原理和运行过程,了解了各个光通信设备的性能和特点。
在实际操作过程中,我深感光纤通信传输速度的高效简洁性,并对传统的有线网络传输方式有了更多的认识。
光纤通信是未来网络通信的重要手段,我相信在接下来的时间里,它将发挥更加重要的作用。
苏州大学电子信息学院设计性实验报告实验二光纤信道眼图观察实验者姓名:张帅华合作者姓名:张泽林,包天宇专业:电子信息工程班级:13电信学号:1328403028指导老师:高明义实验日期:2016.5.26目录一、实验目的 (1)二、实验原理 (2)三、基本操作过程 (3)四、仪器与设备 (4)五、安全注意事项 (4)六、实验内容、数据记录与处理 (5)七、结果与讨论 (5)一、实验目的1.了解眼图产生原理;2.用示波器观测扰码的光纤信道眼图。
二、实验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。
电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分,光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
在本实验中,涉及的电发射部分有两个功能模块: 8位的自编数据功能和扰码功能。
涉及的电接收部分就是收端均衡滤波器电路、时钟提取、再生、相应的解扰功能。
眼图观测的实验结构如下图所示:图6.5.1 CMI 码光纤通信基本组成结构在整个通信系统中,通常利用眼图方法估计和改善传输系统性能。
我们知道,在实际的通信系统中,数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变,也会引入噪声和干扰,也就是说,总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下,系统性能很难进行定量的分析,常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能,常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响,是一种常用的测试手段。
什么是眼图?所谓“眼图”,就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号,以码元同步时钟作为同步信号在示波器屏幕上显示的波形。
干扰和失真所产生的传输畸变,可以在眼图上清楚地显示出来。
6.5.2 无失真及有失真时的波形及眼图光 电电 光 光纤 1310nmLD+单模数字序列光发射 光接收 TP201P112均衡 滤波器TP106+10-111010001(a)无失真时(a)有失真时信号波形T眼图(a) 无码间串扰时波形;无码间串扰眼图(b) 有码间串扰时波形;有码间串扰眼图在图6.5.2中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”,一个无失真,另一个有失真(码间串扰)。
图6.5.2中可以看出,眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时,眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻,所有可能的取样值仅有两个:+1或-1。
当波形有失真时,在取样时刻信号取值分布在小于+1或大于-1附近,“眼睛”部分闭合。
这样,保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之,在随机噪声的功率给定时,将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。
为便于说明眼图和系统性能的关系,我们将它简化成图6.5.3的形状。
6.5.3 眼图的重要性质由此图可以看出:(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻;(2)眼睛闭合的速率,即眼图斜边的斜率,表示系统对定时误差灵敏的程度,斜边愈陡,对定位误差愈敏感;(3)在取样时刻上,阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量;(4)在取样时刻上,上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限,噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决;(5)阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围,它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。
实验室理想状态下的眼图如图6.5.4所示。
衡量眼图质量的几个重要参数有:1.眼图开启度(U-2ΔU)/U指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。
无畸变眼图的开启度应为100%。
其中U=U++U-2.“眼皮”厚度2ΔU/U指在最佳抽样点处眼图幅度的闭合部分与最大幅度之比,无畸变眼图的“眼皮”厚度应等于0。
3.交叉点发散度ΔT/T指眼图过零点交叉线的发散程度,无畸变眼图的交叉点发散度应为0。
4.正负极性不对称度指在最佳抽样点处眼图正、负幅度的不对称程度。
无畸变眼图的极性不对称度应为0。
最后,还需要指出的是:由于噪声瞬时电平的影响无法在眼图中得到完整的反映,因此,即使在示波器上显示的眼图是张开的,也不能完全保证判决全部正确。
不过,原则上总是眼睛张开得越大,误判越小。
在图6.5.4中给出从示波器上观察到的比较理想状态下的眼图照片。
(a) 二进制系统 (b) 随机数据输入后的二进制系统图6.5.4 实验室理想状态下的眼图三、基本操作过程1.关闭系统电源,按照图6.5.1将1310nm光发射端机的TX1310法兰接口、FC-FC单模尾纤、1310nm光接收端机的RX1310法兰接口连接好。
注意收集好器件的防尘帽。
2.打开系统电源,在液晶菜单选择“码型变换实验-扰码PN”的子菜单,确认; P101测试点观测菜单选择的基带数据序列。
3.用信号连接线连接P103、P201两铆孔,示波器A通道测试TP201测试点,确认有相应的波形输出。
注意插好KO1、KO2、KO3跳线器。
连接P202、P111两铆孔,即将光电转换信号送入数据接收单元。
信号转换过程如图6.5.14.对照加扰规则,观测P103测试点的加扰后序列信号,是否符合其规则。
看波形码型时可用其时钟进行同步。
P102为数据对应的时钟,P106为扰码数据。
5.示波器B通道测试P202测试点,看是否有与TP201测试点一样或类似的信号波形。
注意看K05插入右侧,测试P115译码输出测试点,看是否跟发端设置的基带数据P101测试点一样或类似的信号波形。
6.连接P202、P112,即1310nm光接收端机光电转换加扰后数据自动送往均衡滤波器电路。
示波器A通道(触发TRTIGGER档)测试P102测试点(与码元同步的时钟T),示波器B通道测试TP106测试点(均衡滤波器输出波形)7.调节调整示波器的扫描周期(=nT),使TP106的升余弦波波形的余辉反复重叠(即与码元的周期同步),则可观察到n只并排的眼图波形。
眼图上面的一根水平线由连1引起的持续正电平产生,下面的一根水平线由连0码引起的持续的负电平产生,中间部分过零点波形由1、0交替码产生。
8.调整W901直到TP106点波形出现过零点波形重合、线条细且清晰的眼图波形(即无码间串扰、无噪声时的眼图)。
在调整W901过程中,可发现眼图过零点波形重合时W901的位置不是唯一的,它正好验证了无码间串扰的传输特性不唯一。
9.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。
P101:菜单设置的数字序列输出序列波形测试点。
P102:P101对应的码元时钟测试点。
P103:对应的加扰后信号。
P106:扰码数据序列。
P111:数据接收单元的电信号接收铆孔。
P112:均衡滤波器的信号输入铆孔。
P115:解扰输出。
P201:光发射端机的外部电信号输入铆孔。
TP201:输入1310nm光发射端机的电信号测试点。
P202: 1310nm光接收端机输出的数字信号。
TP106:通过均衡滤波器输出波形,眼图观测点。
四、实验仪器与设备1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模光跳线4.信号连接线 3根五、安全注意事项1、进行铆孔连接时,连接线接头插入铆孔后,轻轻旋转一个小角度,接头将和铆孔锁死;拔出时,回转一个小角度即可轻轻拔出,切勿使用莽力,以免插头针断在铆孔中。
2、光仪器连接:在摘掉光接口保护套前,请确保实验台板面清洁,注意收集好接口保护套;光接头连接时,请预先了解接头的结构,手持接头金属部分,按接口轴线方向轻插轻拔,防止损坏纤芯;3、使用光纤时,注意不要过度弯曲(直径不得小于4cm)、扭曲、挤压或拉扯光纤。
因为纤芯玻璃细纤维,非常脆弱,使用时请务必注意。
纤芯断开或出现伤痕,光信号的功率将严重衰耗,出现断路或增加误码等情况。
4、数据发送单元的SW101红色拨码器,有8位独立开关组合。
若不做特殊说明,白色开关往上,对立的输出序列为1;白色开关往下,对应输出序列为0.设置时需轻轻拨动。
5、若不作特殊说明,本实验平台输出的串行数字序列,低位在前,高位在后。
在示波器观测到的波形即低位在窗口的左端,高位在窗口的右端。
六、实验内容,数据记录及处理1.绘出实验观察到的几种情况下的升余弦波形及眼图形状,标上必要的实验说明。
(1)观测P103测试点的加扰后序列信号,是否符合其规则。
看波形码型时可用其时钟进行同步;如图1图1(2)符合规则并且同步;测试P115译码输出测试点,看是否跟发端设置的基带数据P101测试点一样或类似的信号波形;如图2图2(3)信号波形一致;调整W901直到TP106点波形出现过零点波形重合、线条细且清晰的眼图波形(即无码间串扰、无噪声时的眼图)如图3图3七、结果与讨论眼图的产生原理以及它的作用:眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。
另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。
用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。
示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形,更多的反映的是细节信息,而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征。