西安交大光纤通信实验
西安交大光纤通信4-光检测器与光接收机..
w耗尽区宽度
产生的光电流
R e (1 e s w ) hc
eP0 (1 e s w ) hc
I p RP
光吸收系数与波长的关系曲线
s ( )
c
hf
?
Eg
hf Eg
c ( m)
hc
Eg
hc 1.24 Eg Eg (eV )
由于吸收系数取决于光波长，因此，特定的半导体材料只能应用在有限的波长 范围内。
（1） 量子噪声 量子（散粒）噪声的产生是由于光信号入射到光检测器上时，光电子 的产生和收集过程具有统计特性。 光电效应产生的光生载流子数是随机起伏的，该统计过程服从泊松分布。 量子噪声的谱密度为常数
SQ ( f ) eI p
对于pin
i (t ) SQ ( f )df 2eI p B
w 1/
1 w 低电容、耗尽区宽度 s 的光电二极管对矩形输入脉冲的响应的上升与
下降时间与输入脉冲比较一致。
如果光电二极管的电容较大，那 它的响应时间就会受到负载电阻 RL和光电二极管结电容所构成的 RC时间常数所限制。
如果耗尽区宽度太窄，则非耗尽材 料产生的任何载流子在被吸收之前 不得不扩散到耗尽区。所以窄耗尽 区的器件会有明显不同的慢速和快 速响应分量。
P
N
光电二极管（PD）
1、半导体光电二极管 光子进入PN结，价带的电子受激吸收将 被激发到导带，产生一对光生载流子， 受内建电场的作用，光生载流子的电子 向 N区漂移，空穴向P区漂移，载流子 移动到外部电路形成光电流。
光生电流包括：
耗尽层 势 垒
漂移电流--耗尽区的光生载流子在电场作用下运动形成的电流扩散电流 扩散电流----P区的光生载流子形成的电流 N区的光生载流子形成的电流
光纤通信实验报告全
光纤通信实验报告实验1.1了解和掌握了光纤的结构、分类和特性参数.能够快速准确的区分单模或者多模类型的光纤。
实验1.21.关闭系统电源.将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm的光信道）.注意收集好器件的防尘帽。
2.打开系统电源.液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”。
确认.即在P101铆孔输出32KHZ的15位m序列。
3.示波器测试P101铆孔波形.确认有相应的波形输出。
4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔.示波器A通道测试TX1550测试点.确认有相应的波形输出.调节 W205 即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度.最大不超过5V。
即将m序列电信号送入1550nm光发端机.并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。
5.示波器B通道测试光收端机输出电信号的P204试点.看是否有与TX1550测试点一样或类似的信号波形。
6.按“返回”键.选择“码型变换实验—CMI码设置”并确认。
改变SW101拨码器设置（往上为1.往下为0）.以同样的方法测试.验证P204和TX1550测试点波形是否跟着变化。
7.轻轻拧下TX1550或RX1550法兰接口的光跳线.观测P204测试点的示波器B通道是否还有信号波形？重新接好.此时是否出现信号波形。
8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试.如果要求两实验箱间进行双工通信.如何设计连接关系.设计出实验方案.并进行实验。
9.关闭系统电源.拆除各光器件并套好防尘帽。
实验2.11.关闭系统电源.按照图2.1.1将1550nm光发射端机的TX1550法兰接口、FC-FC单模尾纤、光功率计连接好（TX1550通过尾纤接到光功率计）.注意收集好器件的防尘帽。
2.打开系统电源.液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认.即在P101铆孔输出32KHZ的SW101拨码器设置的8比特周期性序列.如10001000。
3.示波器测试P101铆孔波形.确认有相应的波形输出。
西安交大光纤通信实验3
3 测动态范围
实验步骤
1.光纤连接光发送机和接收机。 2.信号连接线连接P108、P111两铆孔。 3.打开系统电源，液晶菜单选择“光纤测量实验—接收灵敏度”，确认。 即将误码测试的伪随机码（P108）直接通过信号连接线送入误码检测单 元（P111），内部处理单元将对比收发的伪随机码序列得到误码个数， 再与接收的码元总数相除，即得出误码率。由信号连接线构成的信道可 以认为是理想的，所以不会出现误码，此时误码状态显示为“正常”； 若断开信号连接线，此时误码状态将显示为“误码”，说明此时的误码 率已超过了门限。 4. 关闭系统电源.信号连接线分别连接P108、P201(203)和P202(204)、 P111铆孔。
（3）光接收机的动态范围
光收端机的动态范围是指在保证一定的误码率前提下，光接收机所 允许接收的最大和最小光功率之比的分贝数。
D 10Lg
Pmax Pmin
（dB）
接收动态范围表示了光接收机对输入信号变化时的适应能力。
在测试光接收机的动态范围时，其测量方法是：
首先用误码测试仪向光发射机的数字驱动电路发送的伪随机序列作 为测试信号
P202
单模光纤
误码测试仪
发数据 内时钟 收数据
TX1310
光功率计
光可变衰减器
TX1310 RX1310
P201
W201
LD及其 驱动电路
PIN及其 放大电路
P202
单模光纤
P108
发数据
系统内误码测试子系统
P111 收数据
本实验系统中包含有简单的误码检测功能。 误码检测模块输出 215-1 伪随机码，对输入的数据进行误码检测， 当检测到当前误码率达到或大于 110-6 时，误码状态显示“误码”， 即由“正常”切换为“误码”；反之，显示为 “正常”，可以很方便 的用于灵敏度测试实验。
光纤通信实验心得体会（2篇）
光纤通信实验心得体会光纤通信实验是以光纤作为传输介质进行信息传输的一种通信技术，其具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，在现代通信领域得到广泛应用。
在进行光纤通信实验的过程中，我深切感受到了光纤通信的强大性能和潜力，以及实验的详细流程和注意事项。
在此，我将就光纤通信实验的心得体会进行总结，以希望能对以后进一步研究和实践光纤通信技术的同学们有所帮助。
一、了解光纤通信原理在进行光纤通信实验前，首先需要对光纤通信的原理进行深入了解。
光纤通信是利用光的全反射原理，在光纤内传输光信号的一种技术，其由光源、调制器、传输介质和接收器等组成。
光源产生光信号，经过调制器进行信号调制，然后通过光纤进行传输，最后由接收器将光信号转化成电信号。
通过对光纤通信原理的了解，我们能更好地理解实验的目的和意义，以及在实验过程中的应用和效果。
二、实验准备工作在进行光纤通信实验前，需要进行一系列的实验准备工作。
这些准备工作包括选择实验所需的光源、光纤等设备，搭建实验所需的光路和电路，以及熟悉实验的具体流程和相关的操作步骤。
在进行实验准备工作时，要认真阅读实验教材或相关的实验资料，了解实验的原理和要求，并按照实验流程进行实验设置和设备调试。
只有对实验整个过程有一个清晰的认识，才能更好地进行后续的实验操作和结果分析。
三、实验操作过程在实验操作过程中，要按照实验的要求和步骤进行实验操作，严格遵循实验的安全操作规程，以确保实验过程的顺利进行和实验数据的准确可靠。
在实验中，需要进行光纤的连接、光信号的调制和解调等操作，这些操作都需要仔细进行，并配合实验中所用仪器仪表的使用。
在进行实验操作时，要保持耐心和细致，避免操作上的差错和过程中的干扰。
四、实验数据的采集和分析在实验操作过程中，需要采集并记录实验数据，以便后续的数据分析和实验结果的总结。
在采集实验数据时，要利用好所使用的仪器仪表的功能，确保数据的准确性和可靠性。
在记录数据时，要将实验的参数和条件等相关信息写清楚，以便后续的结果分析和对比分析。
2024年光纤通信实验心得体会范文(二篇)
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。
光纤通信实验心得体会范文（二篇）
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。
北交大通信工程综合实验光纤
通信工程综合实验实验报告光纤传输系统实验学院：班级：姓名：学号：组员：日期：2016/4第7章光无源器件特性测试实验三无源光耦合器特性测试1、实验目的（1）了解光耦合器的工作原理及其结构（2）掌握光耦合器的正确使用方法（3）掌握光耦合器的主要特性参数的测试方法2、实验环境及相关设备（1）JH5002A+型光纤通信原理实验箱1台（2）光功率计1台（3）FC/PC光纤活动连接器2个（4）FC/PC Y型光分路/合路器（分光比10：90）1个3、实验基本原理光耦合器又称为光定向耦合器，用于对光信号实现分路、合路、插入和分配，其工作机理是光波导间电磁场的相互耦合1）光耦合器的分类光耦合器的种类很多，最基本的耦合器可以实现两波耦合。
从结构上看，两个入口的光耦合器有如下几种类型。
第1类光耦合器件为微光元件型，这种类型多数采用自聚焦透镜为主要的光学构件，利用λ/4的自聚焦透镜可以把汇聚或发散的光线变成平行光线，也可以把平行光线变成汇聚或发散的光线，这一特点可以用来实现两束光线的耦合。
第2类光耦合器件是利用光纤熔锥成形，用两根以上的光纤经局部加热融合而成，首先去掉光纤的覆层，再在熔融拉伸设备上平行安装两根光纤，局部加热融合，并渐渐将融合部分直径从200μm左右拉伸到20~40μm左右。
由于这种细芯中的光场渗透到包层中，两个纤芯之间就会产生光的耦合，控制拉伸的程度即可以控制耦合比，附加损耗和分光比由光纤选型和熔融拉伸工艺所决定，借助计算机的精密控制，自动熔融拉伸设备可不间断地监测分光比和拉伸量，使制得的光纤耦合器平均插入损耗达0.1dB一下，分光比精度达1%一下。
星型耦合器是这种结构最典型的一种形式，如图7-15所示。
第3类光耦合器件采用光纤磨抛技术，将两根光纤磨抛后的楔形斜面对接胶黏，再与另一根光纤的端面黏结。
其附加损耗可以低于1dB，隔离度大于50dB，分光比可由1：1至1：100。
第4类光耦合器件用平面波导技术实现，运用先进的平面薄膜光刻、扩散工艺，可得到一致性好、分光比精度也高的光耦合器，但耦合到光纤的插入损耗较大。
西安交大射频专题实验
射频专题实验报告姓名：班级：学号：实验一 匹配网络的设计与仿真一、实验目的1、 掌握阻抗匹配共轭匹配的原理；2、 学习并掌握L 型阻抗匹配网络的设计方法；3、 掌握并（串）联单支节调配器、四分之波长阻抗变换器匹配原理；4、 学习并掌握微带单枝短截线线匹配电路的设计方法；5、 学会使用射频电路仿真软件ADS 进行电路的设计和仿真。
二、实验原理基本阻抗匹配理论当RL=Rs 时可获得最大输出功率,此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻,都不可能使负载获得最大功率,且两个电阻值偏差越大,输出功率越小。
阻抗匹配概念可以推广到交流电路。
,当负载阻抗ZL 与信号源阻抗Zs 共轭时,即ZL=Z*s,能够实现功率的最大传输,称作共轭匹配或广义阻抗匹配。
如果负载阻抗不满足共轭匹配条件,就要在负载和信号源之间加一个阻抗变换网络N,将负载阻抗变换为信号源阻抗的共轭,实现阻抗匹配。
三、实验内容1、分立器件LC 匹配网络设计 设计目标：设计L 型阻抗匹配网络，使Zs=（25-j*15）Ohm 信号源与ZL=（100-j*25）Us (a )(b )10.750.50.250P o /P i k1LL s s L R R R U R IP)(220+==s s is L R U P kR R 2,==i P k kP 20)1(+=U sOhm 的负载匹配，频率为50MHz 。
2、微带单枝短截线线匹配电路的设计设计目标：设计微带单枝短截线匹配网络，使Zs=（55-j*40）Ohm 信号源与ZL=（30+j*50）Ohm 的负载匹配，频率为1.5GHz 。
四、练习内容1、设计L 型阻抗匹配网络，使Zs=（46-j*124）Ohm 信号源与ZL=20+j*100Ohm 的负载匹配，频率为2400MHz 。
1.11.21.31.41.51.61.71.81.91.02.0-40-35-30-25-20-15-10-5-450freq, GHzd B (S (1,1))d B (S (2,1))d B (S (2,2))d B (S (1,2))1.52.02.53.03.54.04.51.05.0-40-30-20-10-500freq, GHzd B (S (1,1))d B (S (2,1))思考：在一个传输系统中，反射系数越小越好，传输系数越大越好，这样该系统的传输效率越高，系统性能越好。
光纤通信实验指导书含原理
实验1 电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构；2.初步了解完整光通信的基本组成结构；3.掌握光通信的通信原理。
二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统重要由两大部分组成：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受两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接受端机三个子部分。
实验系统基本组成结构（光通信）如下图所示：图1.2.1 实验系统基本组成结构在本实验系统中，电发射部分可以是M 序列，可以是各种线路编码（CMI 、5B6B 、5B1P 等），也可以是语音编码信号或者视频信号等，光信道可以是1550nmLD+单模光纤组成，可以是1310nm 激光/探测器组成，也可以是850nmLED+多模光纤（选配）组成。
本实验系统中提供的1550nmLD 光端机是一体化结构，光端机涉及光发射端机TX （集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接受端机RX （集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。
其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。
一体化数字光端机的结构示意图如下：图1.2.2 一体化数字光端机结构示意图四、实验环节1. 关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm 的光信道），注意收集好器件的防尘帽。
2. 打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。
确认，即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。
3. 示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。
4. 用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A 通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超过P204光接受输入光发射输出5V。
即将m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。
光纤通信实验 实验一 码形变换(CMI) 实验
光纤通信实验实验一 码形变换(CMI)实验选题意义： 在数字通信中，为了某种目的需要，对数字信号进行相应变换，目的是提高传 输的有效性。
通过实验，掌握光纤通信中基本码形变换方法。
要 求：结合相关光纤通信课程，完成实验内容所列条款，写出实验报告。
实验目的： 了解光纤通信采用的码型，掌握CMI 码的特点，了解 CMI 的编解码实现方法。
实验原理： CMI 编码是将“1”交替地用“00”和“11”表示，而“0”则固定用“01”表 示。
解码的过程是：当时钟和信码对齐时，如果输入的是“11”或“00”则输。
，如果输入的是“01”则输出为“0”出为“1”实验仪器及设备：(1) 光纤通信实验台(南京通信工程学院生产)。
(2) 示波器。
实验内容及步骤：(1) 打开交流电源，按下电源输入的 K1，K2 开关，用短接片连接 CMI 跳线（K702）。
(2) 从实验台上键盘按复位键、CMI 编码键，并按确认键；(3) CMI 编码：用示波器观察实验台上的测点 TP109（时钟脉冲），TP111（编码前波形-NRZ 码），TP115（编码后波形-CMI 码）并记录。
(4) CMI解码：用示波器观察 TP504（解码前波形-光纤传送过来的波形），TP507（解码后波形）并记录。
预习要求： 预习光纤通信教材，了解编码电路。
实验报告： 整理各点波形并画出、总结编码方案。
思考题：重新设计一种 CMI编/解码方案。
实验 2 光发送及接收系统实验选题意义：半导体光源体积小、寿命长、工作可靠被广泛用于光纤通信，其工作原理属于注 入电流发光，所以光发送电路是提供适当的电流给半导体光源。
实际应用中，应尽量提高 转换效率及接收放大等。
了解模拟信号和数字信号两种信号的传送。
要 求： 结合相关光纤通信课程，完成实验内容所列条款，写出实验报告。
实验目的：了解光纤通信中光源的发光特性及使用方法，了解光电转换电路。
掌握光发送 所完成的电光变换过程。
西安交通大学物电光电实验思考题
思考题：一、激光共焦测量实验。
1、说明实现共焦测量的关键技术?关键技术即共焦成像：光源发出的激光通过照明小孔，经分束器反射后到达显微镜物镜，在物镜焦平面上形成了一个衍射受限的点，在与这个点共轭的位置上有一个小孔，其后放置点探测器。
物点的反射光通过物镜和分束器到达针孔时，如果针孔足够小，则只有当物点位于焦点上时，其反射光才能通过针孔被探测器收集。
如果物点移出焦面，其反射光则会被针孔屏蔽而不能到达探测器。
这样，系统经一次调焦，通过逐点扫描样品，就可以得到样品在焦面上的物点的像，而改变调焦深度就可以获得样品不同深度层次的扫描图像。
2、如何利用共焦成像在测量时，获得被测物体的三维形貌？使样品与光学系统沿光轴方向相对移动进行扫描，并将每个扫描位置上的光学切片图像保存在计算机中，则最终可获得样品上全部物点的图像。
被存储的像点可以通过软件构建出样品的三维立体图，也可沿任意方向、从任意部位截取一副二维或三维图像。
二、透镜的FT性质及常用图形的光学频谱分析。
1．光学FT的特点是什么？光学FT有什么应用领域？光学FT的特点是并行处理，大容量，过程简单，所需设备简单，以简单的光学元件代替了采集系统，计算机软件系统等复杂设备等特点。
光学FT主要应用于高通、低通滤波器、卷积及解卷积、图像识别和处理、信息存储等领域。
2．为什么透镜对通过的光波具有相位调制能力？由于透镜本身的厚度变化，使得入射光波在通过透镜的不同部位时，经过的光程不同，即所受的时间延迟不同。
在不同位置，相对来说，有的超前，有的滞后。
在这一点上，透镜的作用类似一位相物体，因而能够对入射波施加空间位相调制。
3．为什么说透镜的作用可看作是实现了对物体频谱的傅立叶反变换（IFT）？焦平面上的光振幅分布是由有效光瞳函数所包围的那部分物体的傅里叶变换，同时相差一个二次位相弯曲因子。
当d=f时，关系式变为和物体紧贴透镜放置时相同。
当物体孔径弯曲被照明，其中透镜有效光瞳函数可以略去，可得到物体的傅里叶变换。
《光纤通信实验》教学改革的探讨与实践
号？ 如何将图 像信号转换为电信号？ 调制
方式怎样选择才能与信号形式相匹配 ？
法达到专业培养目标， 实验变成了一种
简单的连线 工作 ， 尽管 可以获得 正确的
实验结果： 但在实验过程中， 学生并没 有真正理解 系统 的结构和工作原理。 基 作 ， 此时学生对于实验步骤会有很深入 实验箱对于学生不再是高度集成 ， 不可
目的， 任课教师设计相关问题 ， 使得学生 要设备。
初步勾勒 出实验课程中即将接触到的通 信系统。可见 ， 在这个步骤中， 问题 的设
计是 关 键 。
计的问题主要有 ： 光纤通 信系统的核心 论 ： 光纤通信实验 》 《 的交互式教学方法
设备有哪些 ？ 一根光纤 中同时传输２ 路信
障。 虽然实验 箱便于实验教 学 ， 但本 课 题 组通过教学实践发现 ， 由于实验箱封
在这 个步骤 中， 师需要 教 装性强 集成 化程度 高， 在方便 操作的 定 实验方案 。 同辟 却无法让学生深入 了解光纤通 信 有 更 加 全 面 的专 业 知 识 ， 学 生 提 出的 对 系统全貌 。 按照传 统实验教学方 法 ， 无
统的设 计 、 参数估算 或者故障排查 。 扩 然是一个真正的光纤传输系统了。 而学
展 问题 不 局 限 于在 独 立 思 考 应
空 间。
生也进入 到了现场工程师 的角色中， 操
作热情高涨 。
实验任务完成之后 ， 老师布置 了 课 教学实践
熟 悉 实 验 步 骤 ， 一 种 被 动 接 受 的 过 是
单台实验箱上实现多种数 据信 号的的同
时 传 输 。通 过 实 验 ， 求 学 生 掌 握 多 种 要
光纤通信原理实验35页word
前言1．实验总体目标光纤通信原理综合实验系统主要是为从事光纤通信专业的教学提供先进的实验手段，该设备中的系统功能电路组成、通信过程与实际设备近可能一致，并在此基础上增设特殊的测试环境，使学生通过实验能够比较容易的掌握光端机（电终端和光终端）组成的基本原理、关键技术以及常用技术指标测量方法，促进对光纤通信技术理论知识的掌握和理解。
⒉适用专业通信工程、电子信息⒊先修课程模拟电子、数字电子、通信原理、数字通信原理以及光纤通信原理⒋实验课时分配⒌在通信实验室完成实验，需要有光纤通信实验平台、光纤无源实验平台、电源、信号发生器以及示波器等基本仪器设备。
⒍实验总体要求实验前应该认真阅读实验指导书，明确实验目的，了解实验原理和内容，掌握实验步骤以及注意事项，做好实验记录，实验结束后对实验数据进行整理，对实验现象进行分析，并写出实验报告。
⒎本实验的重点、难点及教学方法建议在实验之前需要认真学习和理解该文件中所涉及到的电路和相关知识。
目录绪论实验系统概述 (1)实验一无源光器件特性测量 ..................................................... 错误！未定义书签。
实验二PDH终端呼叫处理通信系统综合实验............................ 错误！未定义书签。
实验三光纤通信链路连接和在线光信号监测实验 (36)附一：跳线器默认状态图附二：测试孔位置图绪论实验系统概述1.1 概述“光纤通信多功能综合实验系统”由光无源器件实验平台、模拟图像传输系统、计算机数据传输系统、光终端机、电终端机以及误码测试模块、OTDR功能等几大部分组成。
“光纤通信多功能综合实验系统”所涉及的技术在光无源器件实验平台有波分复用、扰模器、回波损耗、插入损耗等技术；模拟图像传输系统与计算机数据传输系统有模拟图像传输和计算机数据传输与接口等技术；在光终端机部分有：HDB3编译码、同步数据接口、数据扰码与解扰码、CMI编译码、5B6B编译码、误码检测、光终端定时和单芯双向光路传输、波分复用、OTDR/OCDMA等技术；在电终端机部分有：2／4线用户接口、DTMF检测、PCM编码、数字复接解复接（E1传输技术）和电终端定时技术等。
西安交大光纤通信实验1
6. 示波器观测P115测试点为CMI译码输出波形是否与发端的P101波形 一样。
7. SW101拨码器设置其它数字序列组合，对比P103编码输出波形， 分析熟悉CMI编码规则。
100(11)
001
0 0 10 1 1 1 0 1 0
CMI码的特点是: （1）不出现连续4个以上的“0”码或“1”，易于定时提取。 （2）电路简单，易于实现。 （3)有一定的纠错能力。当编码规则被破坏后，即意味着误 码产生，便于中继监测。
（4)有恒定的直流分量，且低频分量小，频带较宽。 （5)传输速率为编码前的2倍，适用于低速率的光纤传输系 统。
2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验-- CMI码设置” 确认， 设置SW101拨码器8比特周期性序列的数据，如10001000。
3. 示波器测试P101、P103铆孔波形，纪录波形。
4. 用信号连接线连接P103、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310 测试点，确认有相应的波形输出，调节W201即改变送入光发端机信号 （TX1310）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。
光纤通信实验
实验1：光通信系统信号与功率测量
1、实验目的：
学习光纤通信实验系统的组成， 了解各部分的功能 学习光功率计的使用， 学会测量光功率; 测量实验板各测试点的信号.
2、实验所需仪器和配件
RZ8644型光纤通信实验系统 数字示波器 光功率计
光纤连线 信号线连线
RZ8644型光纤通信实验系统
电话用户A PCM编译码
记发器 DTMF检测
西交大射频实验报告材料
射频专题实验实验报告实验一匹配网络的设计与仿真实验目的1.掌握阻抗匹配、共轭匹配的原理2.掌握集总元件L 型阻抗抗匹配网络的匹配机理3.掌握并(串)联单支节调配器、λ/4阻抗变换器匹配机理4.了解ADS 软件的主要功能特点5.掌握Smith 原图的构成及在阻抗匹配中的应用6.了解微带线的基本结构基本阻抗匹配理论信号源的输出功率取决于U s、R s和R L。
在信号源给定的情况下，输出功率取决于负载电阻与信号源内阻之比k 。
当R L=R s时可获得最大输出功率，此时为阻抗匹配状态。
无论负载电阻大于还是小于信号源内阻，都不可能使负载获得最大功率，且两个电阻值偏差越大，输出功率越小。
匹配包括：共轭匹配，阻抗匹配，并(串)联单支节调配器。
练习1.设计L型阻抗匹配网络，使Zs=(46－j×124) Ohm信号源与ZL=(20+j×100) Ohm的负载匹配，频率为2400MHz.仿真电路图2. 设计微带单枝短截线线匹配电路，使MAX2660的输出阻抗ZS=（126-j*459）Ohm与ZL=50Ohm的负载匹配，频率为900MHz.微带线板材参数：相对介电常数：2.65相对磁导率：1.0导电率：1.0e20损耗角正切：1e-4基板厚度：1.5mm导带金属厚度：0.01mm仿真电路图仿真结果实验二衰减器的仿真设计一、练习：设计10dB П型同阻式（Z1=Z2=50Ω）固定衰减器。
仿真电路：仿真结果：二、衰减器的测量——AV36580A 矢量网络分析仪(一)测失配负载在600～2600MHz 的驻波比（S11、回损）S11 对数幅度实验三威尔金森功分器的设计与仿真一、设计指标要求：中心频率：2.45GHz带宽：60MHz频带内输入端口的回波损耗：S11<-20dB，S22<-20dB频带内插入损耗：S21>-3.1dB, S31>-3.1dB隔离度：S32<-25dB二、板材参数：H:基板厚度(1.5 mm)， Er:基板相对介电常数(2.65)Mur:磁导率(1)， Cond:金属电导率(5.88E+7)Hu:封装高度(1.0e+33 mm) T:金属层厚度(0.035 mm)TanD:损耗角正切(1e-4)， Roungh:表面粗糙度(0 mm)三、威尔金森功分器原理：如下图为威尔金森功分器的结构图，其输入、输出特性阻抗均为。
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实验步骤
1.光纤连接光发送机和接收机。
2.信号连接线连接P108、P111两铆孔。
3.打开系统电源，液晶菜单选择“光纤测量实验—接收灵敏度”，确认。
即将误码测试的伪随机码（P108）直接通过信号连接线送入误码检测单
元（P111），内部处理单元将对比收发的伪随机码序列得到误码个数，
再与接收的码元总数相除，即得出误码率。由信号连接线构成的信道可
单模光纤
光功率计
RX1310 PIN及其 P202 放大电路
误码测试仪
发数据可内编时辑钟ppt 收数据
8
P201
W201
TX1310
LD及其 驱动电路
P108 发数据
光功率计
光可变衰减器
TX1310
单模光纤
RX1310 PIN及其 P202 放大电路
系统内误码测试子系统
P111 收数据
本实验系统中包含有简单的误码检测功能。 误码检测模块输出 215-1 伪随机码，对输入的数据进行误码检测， 当检测到当前误码率达到或大于 110-6 时，误码状态显示“误码”， 即由“正常”切换为“误码”；反之，显示为 “正常”，可以很方便 的用于灵敏度测试实验。
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1、测插入损耗、分路比
TX1310
Pa
P201
实验步骤
W201
LD及其
驱动电路
分路器
单模光纤
1、按图接线； 2、打开电源，菜单选CMI设置，数据选11111111； 3、用光功率计分别测Pa、Pb、Pc； 4、关电源。
计算
分路比：
db
Pb Pb Pc
dc
Pc Pb Pc
插入损耗
L10lg Pa Pb Pc
调节W201即改变送入光发端机信号（TX1310）幅度最大（不超过5V）。
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2
3、实验原理
（1）分路器的性能参数
P1
分路器
P21 P22
分路比： 插入损耗
d21
P21 P21 P22
d22
P22 P21 P22
L10lg P1 P21P22
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(2) 光接收机的灵敏度
光接收机的灵敏度是指在保证一定的误码率前提下， 光接收机所允许接收的最小光功率。
灵敏度的单位为分贝毫瓦（dBm）。
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Pb
光功率计
Pc
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2、灵敏度测量
P201
TX1310
P108
LD及其 驱动电路
W201
发数据
光功率计
光可变衰减器
TX1310
单模光纤
RX1310 PIN及其 P202 放大电路
系统内误码测试子系统
P111 收数据
（1）连线（108-111） (2)液晶菜单选择“光纤测量实验—接收灵敏度”，确认 （3）连线201-108，202-111 （4）调整光衰减器使刚好无误码 （5） 测量输入光功率。
光衰减器
光接收机
误码分析仪
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灵敏度测量
P201
W201
TX1310
光功率计
光可变衰减器
LD及其 TX1310
驱动电路
单模光纤
RX1310 PIN及其 P202 放大电路
P108 发数据
系统内误码测试子系统
P111 收数据
P201
W201
TX1310
LD及其 TX1310
光可变衰减器
驱动电路
D 10Lg Pmax Pmin
（dB）
接收动态范围表示了光接收机对输入信号变化时的适应能力。
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在测试光接收机的动态范围时，其测量方法是：
首先用误码测试仪向光发射机的数字驱动电路发送的伪随机序列作 为测试信号
调整光衰减器使其衰减值逐渐减小，从而使输入光收端机的平均光 功率逐步增大，使系统处于误码状态
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（正常）
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3 测动态范围
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实验步骤
1.光纤连接光发送机和接收机。 2.信号连接线连接P108、P111两铆孔。 3.打开系统电源，液晶菜单选择“光纤测量实验—接收灵敏度”，确认。 即将误码测试的伪随机码（P108）直接通过信号连接线送入误码检测单 元（P111），内部处理单元将对比收发的伪随机码序列得到误码个数， 再与接收的码元总数相除，即得出误码率。由信号连接线构成的信道可 以认为是理想的，所以不会出现误码，此时误码状态显示为“正常”； 若断开信号连接线，此时误码状态将显示为“误码”，说明此时的误码 率已超过了门限。 4. 关闭系统电源.信号连接线分别连接P108、P201(203)和P202(204)、 P111铆孔。
以认为是理想的，所以不会出现误码，此时误码状态显示为“正常”；
若断开信号连接线，此时误码状态将显示为“误码”，说明此时的误码
率已超过了门限。
4. 关闭系统电源.信号连接线分别连接P108、P201(203)和P202(204)、
P111铆孔。
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6.打开系统电源，液晶菜单选择“光纤测量实验—接收灵敏度”，确认。
并且使得系统测试得到的误码率为 10-9，测得此时的光功率即为光收 端机的最大光功率，这也就是光收端机的动态范围的上限Pmax。光 收端机的动态范围的下限Pmin，测试与灵敏度完全相同。
本实验系统提供的一体化数字光端机在出厂时，已对光发端机功率上 限做了限制，以保证理想信道下光接收机的正常工作。所以，在本实 验中可以将测得的光发端机最大功率视为动态范围上限。
实验三 数字光接收性能测量和分路器性能测量
1、实验目的和内容
1. 了解光分路器，掌握光分路器分路比、插入损耗的测量方法； 2. 熟悉数字光接收机灵敏度和动态范围的概念，
掌握数字光接收机灵敏度的测试方法。
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2、实验仪器及器件
1、光纤通信实验箱 2、20M数字双踪示波器 3、光功率计 4、光纤分路器 5、可调衰减器
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光传输系统误码率由误码测试仪测量。
误码测试仪数据输出接光发送机数据输入端，误码测试仪数据输入 端光接收机数据输出端。
误码测试仪向光发射机发送作为测试信号伪随机序列，经电光转 换后通过光纤传输到光接收机，光电转换后送给误码测试仪和发送的 测试信机
P
光接收机灵敏度主要决定于光接收机内部噪声（光检测噪 声和前置放大器噪声）。
光接收机内部噪声是伴随光信号的接收检测与放大过程产 生的，它使接收机最小可接收平均光功率受到限制，即它决定了 光接收机的灵敏度。
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（3）光接收机的动态范围
光收端机的动态范围是指在保证一定的误码率前提下，光接收机所 允许接收的最大和最小光功率之比的分贝数。