實(shí)驗(yàn)一光纖特性測(cè)量與光無源器件實(shí)驗(yàn)

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1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：OCS光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一個(gè)開放式的平臺(tái)，提供了標(biāo)進(jìn)的教學(xué)模塊，同時(shí)提供現(xiàn)時(shí)各種常用的一些接口：如2M外信號(hào)輸入接口、電話接口、視頻接口、計(jì)算機(jī)接口和光發(fā)送接收模塊輸入輸出接口，體現(xiàn)了語音、數(shù)據(jù)、圖像通過光纖傳輸?shù)碾娦啪W(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和廣播電視網(wǎng)三網(wǎng)合一的思想。通過木實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生可輕松掌握光纖通信的基本原理和技術(shù)，了解通信的發(fā)展趨勢(shì)。主要功能模塊組成：1電源單元：此單元產(chǎn)生系統(tǒng)各模塊所需的電源電壓：±12V、±5Vo2信號(hào)源單元：時(shí)鐘源提供系統(tǒng)所需要的時(shí)鐘信號(hào)：如8k、64k、2M等。模擬信號(hào)單元產(chǎn)生模擬通信實(shí)驗(yàn)所需的信號(hào)：方波、正眩波、三角波和鋸齒波。數(shù)字信號(hào)單元由

2、CPLD電路產(chǎn)生CMI碼、PCM、2M偽隨機(jī)序列等。3光發(fā)送接收單元：光發(fā)送端機(jī)由數(shù)字和模擬兩部分驅(qū)動(dòng)電路組成，通過選擇開關(guān)進(jìn)行數(shù)字和模擬信號(hào)的切換。光接收端機(jī)由光接收組件、帶自動(dòng)增益控制的主放人器和數(shù)據(jù)重建電路組成，完成光發(fā)送機(jī)傳送過來的信號(hào)的恢復(fù)和再生。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用1310nm和1550nm兩種波長，也是光纖通信最具有代表性的兩種波長，兩路光收發(fā)既可實(shí)現(xiàn)電話和串行數(shù)據(jù)的雙向傳輸，也可配合WDM模塊進(jìn)行波分實(shí)驗(yàn)。41X2單模分光器：這是本系統(tǒng)獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，在系統(tǒng)中集成1X2單模分光器，增強(qiáng)了光纖通信的“光”的特性，所配置的SC、ST、FC及相應(yīng)的適配器讓學(xué)生能直觀了解光纖通

3、信中光纖和光纖的連接以及光纖和器件的連接方式。另外在進(jìn)行光纖通信實(shí)驗(yàn)（如話音、2M信號(hào)或圖像）時(shí)可通過分路器的另一端進(jìn)行在線光功率的監(jiān)控，使學(xué)生了解光纖通信中光性能監(jiān)控的重要性。5鎖相環(huán)單元主要完成從數(shù)據(jù)流屮提取位同步信號(hào)。6誤碼檢測(cè)單元檢測(cè)數(shù)字接收信號(hào)的誤碼性能，并可手動(dòng)插入誤碼。將簡(jiǎn)化的誤碼測(cè)試功能集成在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，可節(jié)省購買昂貴的誤碼測(cè)試儀的費(fèi)用，提高系統(tǒng)性價(jià)比。7電話接口單元此單元有兩路獨(dú)立的電話輸入接口、輸出接口，通過專用電話接口芯片實(shí)現(xiàn)語音的全雙工通信，可通過選擇開關(guān)進(jìn)行模擬和數(shù)字信號(hào)的通話。8串行R232接口單元：此單元配有兩路R232接口，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間通信

4、實(shí)驗(yàn)。9視頻接口單元：配有AV?IN接口、AV-OUT接口，可實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)從攝像頭輸入經(jīng)光纖到監(jiān)視器接收的傳輸全過程。10主控和人機(jī)接口主控CPU、鍵盤輸入和液晶顯示部分構(gòu)成了控制模塊，進(jìn)行操作的選擇。背光開關(guān)使顯示器在強(qiáng)光和弱光都能較好顯示。各模塊功能說明：1、光發(fā)送電路模塊A和光接收電路模塊A為1550mn波段2、光發(fā)送電路模塊B和光接收電路模塊B為1310nm波段3、模擬電路單元可產(chǎn)生正弦、三角、鋸齒波形注意：模擬電路單元產(chǎn)生的信號(hào)只能發(fā)送到“光發(fā)送電路模塊A”。因此，要使“光發(fā)送電路模塊B”也有信號(hào)，需在“光發(fā)送電路模塊A”和“光發(fā)送電路模塊B”之間接入一根短路線（

5、導(dǎo)線）。方法（模擬：將“光發(fā)送電路模塊A”的TP101與“光發(fā)送電路模塊B”的TP201用一根導(dǎo)線短路連接；數(shù)字：將“光發(fā)送電路模塊A”的TP102與“光發(fā)送電路模塊B”的TP202用一根導(dǎo)線短路連接）。各模塊接口說明:1、光發(fā)送電路模塊ATP101：模擬信號(hào)輸入端TP102：數(shù)字信號(hào)輸入端TP103：調(diào)制信號(hào)輸出端（模擬、數(shù)字信號(hào)）RP101：調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的幅度RP102：調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的功率RP103：調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)的幅度/功率2、光發(fā)送電路模塊BTP201：模擬信號(hào)輸入端TP202：數(shù)字信號(hào)輸入端TP203：調(diào)制信號(hào)輸岀端（模擬、數(shù)字信號(hào)）RP202：調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的幅度（

6、電位調(diào)節(jié)器）RP203：調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的功率RP204：調(diào)節(jié)數(shù)字信號(hào)的幅度/功率3、模擬電路單元的RP401調(diào)節(jié)信號(hào)幅度4、CPU的RP301調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度5、光接收電路模塊ATP104：原始調(diào)制信號(hào)TP106：調(diào)制后的信號(hào)RP105：調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的幅度6、光接收電路模塊BTP204：原始調(diào)制信號(hào)TP207：調(diào)制后的信號(hào)RP206：調(diào)節(jié)模擬信號(hào)的幅度第一部分光纖特性實(shí)驗(yàn)光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱，通信系統(tǒng)中常用的是石英（玻璃）系列光纖，以其對(duì)光信號(hào)的低損耗傳輸特性和對(duì)光束的良好束縛能力，成為FI前通信系統(tǒng)屮最優(yōu)良的傳輸媒質(zhì)。為了提高通信質(zhì)量，在光纖的生產(chǎn)制造過程中，需要嚴(yán)格

7、控制光纖的各特性參數(shù)。光纖的特性包括它的幾何特性（主要指光纖的幾何結(jié)構(gòu)、尺寸）、光學(xué)特性（包括折射率分布、數(shù)值孔徑等）、傳輸特性（主要是指損耗、色散和非線性特性）以及機(jī)械和溫度特性。了解光纖特性是提高光纖通信系統(tǒng)性能以及促進(jìn)光纖通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的基本前提。實(shí)驗(yàn)1光纖傳輸損耗測(cè)試1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)了解光纖損耗的定義2)了解截?cái)喾?、插入法測(cè)量光纖的傳輸損耗2實(shí)驗(yàn)原理光纖在波長Q處的衰減系數(shù)為”仇)，其含義為單位長度光纖引起的光功率衰減，單位是dB/km。當(dāng)長度為厶時(shí)，a(A)=-—lg(dB/km)(公式1.1)LP(0