厉鼎毅光纤通信报告
光纤通信实验报告
XX学号时间地点实验题目半导体激光器P-I特性测试实验一、实验目的1、学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系3、掌握半导体激光器P（平均发送光功率）-I（注入电流）曲线的测试方法二、实验内容1、测量半导体激光器输出功率和注入电流，并画出P-I关系曲线2、根据P－I特性曲线，找出半导体激光器阈值电流，计算半导体激光器斜率效率三、实验仪器1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台2、FC接口光功率计1台3、FC-FC单模光跳线 1根4、万用表1台5、连接导线 20根四、实验步骤1、用导线连接电终端模块T68(M)和T94(13_DIN)。
2、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“数字”，将电位器W44逆时针旋转到最小。
3、旋开光发端机光纤输出端口（1310nm T）防尘帽，用FC-FC光纤跳线将半导体激光器与光功率计输入端连接起来，并将光功率计测量波长调整到1310nm档。
4、用万用表测量T97（TV+）和T98(TV-)之间的电阻值（电阻焊接在PCB板的反面），找出所测电压与半导体激光器驱动电流之间的关系（V＝IR110）。
5、将电位器W46（阈值电流调节）逆时针旋转到底。
6、打开交流电源，此时指示灯D4、D5、D6、D7、D8亮7、用万用表测量T97（TV+）和T98(TV-)两端电压（红表笔插T97，黑表笔插T98）。
8、慢慢调节电位器W44（数字驱动调节），使所测得的电压为下表中数值，依次测量对应的光功率值，并将测得的数据填入表格中，精确到0.1uW。
9、做完实验后先关闭交流电开关。
10、拆下光跳线与光功率计，用防尘帽盖住实验箱半导体激光器光纤输出端口，将实验箱还原。
五、实验报告结果1、根据测试结果，算出半导体激光器驱动电流，画出相应的光功率与注入电流的关系曲线。
2、根据所画的P-I特性曲线，找出半导体激光器阈值电流的大小。
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。
光纤通信实验报告
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。
光纤通信实验报告光源的PI特性测试
plot(x,y)
xlabel('I/mA');ylabel('P/uW');
title('实验得LD半导体激光器P-I特性曲线')
gridon;
对实验结果曲线图的阈值电流部分进行局部放大，如图所示：
实验结果及分析：
通过进行了光源的P-I特性测试实验，结合了书本上的知识，我对半导体激光器LD的P-I特性有了进一步的了解，同时也掌握了光源P-I特性曲线的测试方法。
（3）用同轴电缆线将25号光收发模块P4（光探测器输出）连至23号模块P1（光探测器输入）。
2、将25号光收发模块开关J1拨为“10”，即无APC控制状态。开关S3拨为“数字”，即数字光发送。
3、将25号光收发模块的电位器W4和W2顺时针旋至底，即设置光发射机的输出光功率为最大状态；
4、开电，设置主控模块菜单，选择主菜单【光纤通信】→【光源的P-I特性测试】功能。
在做实验的过程中，也因为是初次接触，还有些不习惯，从这第一个实验开始对实验箱的每个模块进行熟悉，中间在读数的时候，我们测得的数据波动的很厉害，不能稳定地读数，所以只能取中间值进行采集。
在实验的过程中，我们对多组数据进行了测量。我们首先由u=(V)测量至u=(V)，发现了P-I大致的规律，后又估计在u=(V)左右对应有阈值电流，故又在此范围附近多测量了几组，使最终结果更精确。最后根据我们的数据绘出了实验测得的LD光源P-I特性曲线，曲线与理想情况还有些偏差，我认为造成误差的原因，主要可能有实验温度的影响和测量过程中读数与记录的误差等，但在误差允许的范围内，实验结果与理论基本吻合。可以从曲线上看出，阈值电流在左右，阈值功率在左右。
实验步骤：
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《系 统 篇 》 以《 系统 》篇的内容 为倒 ，其分布于 １ ８章的内容可 以分
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写出截至 当时光纤通信 的前沿技术。
首先 ，本 书抓住 因特网的发展给 电信传输带来的影响这
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《 光纤通信 》 ４ 第 版分为《 Ｂ系统篇 》 卷
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介 绍 《光 纤 通 信 》
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● 李 秉 钧 （ 信 科 学 技 术第 五 研 究 所 成 都 ６ ０６ ） 电 １ ０ ２
摘 耍 ： 光 纤通 信 》包括 器件 和 系统 两卷 ，总共 ３ 《 ４个章 。每 一章 分 别由 贝尔 的专 家执 笔 ，合 力完 成全 书 。翻译 出版 第 ４版 为 中文 的过程又集 中大 批中外专家 的智慧 。全 书全面地 、概括 地介绍光 系统 和器件技术 的基 本原理 ，反映该技术 的发展趋势 。 目前第 ５ 版 的英文本也 即将发行。本文分类介 绍该书 的内容 ，认为 《 光纤通信 》一 书非常适合光通信 行业在职人士 为充实 自己的专业 知识
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区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室(北京大学、上海
谢谢观看Βιβλιοθήκη 实验室以光纤通信领域的最新发展和国民经济建设的需求为主要研究方向，开展光纤通信技术和应用的前沿 研究。在全光通信技术（包括城域和光接入）、超大容量长距离波分复用系统、支撑宽带高速光通信的关键光电 子器件、空间光通信、特种光纤和器件等方面开展应用基础研究，同时解决将研究成果付诸实际应用中的关键问 题和技术，在推动我国光纤通信技术和产业的发展方面做出了一定的成绩。
成果
积极开展国际学术交流，主办并积极参与国际学术会议。注重实验室的开放与合作，聘请了国内外知名教授， 如：高琨教授、厉鼎毅教授、李天培教授、邬贺铨院士、韦乐平教授为客座教授。对外公布开放课题24项，接受 访问学者51名（包括来自美国、英国的访问学者）。与北美、欧洲和澳大利亚等地区和国家的著名光纤通信研究 机构和企业保持密切的学术交流和技术合作。有些企业在实验室设立了奖学金，赠送仪器设备，保持了良好关系。
积极参与国民经济建设，加强科研成果的技术转让，推动了相关产业的发展。例如：1997年实验室完成了国 内第一套波分复用光纤通信系统，广州-深圳段“4′ 2.5Gb/s 154公里双向无中继波分复用光纤通信系统工程”。 成为在国内最早应用的WDM系统工程，也是当时国内单纤传输容量最大的系统。抢在国际大公司之前，在国内首 先进入市场，具有重要的经济和社会效益，为我国大规模采用WDM技术开启了先例。
现任领导
实验室主任：北京大学电子学系陈章渊教授 实验室副主任：何祖源教授、王兴军教授、万文杰教授、义理林教授、周林杰教授 实验室学术委员会主任：中国科学院上海光学精密机械研究所所长李儒新院士
光纤通信实验报告3-模拟信号光纤传输系统
入端，并将光收发模块的功能选择开关 S1 打到“光接收机”。 2、将信号源&主控模块的模拟输出 A-out 连接到 25 号光收发模块的模拟信 号输入端 TH1。 3、把 25 号光收发模块的 S3 设置为“模拟”。 4、将 25 号光收发模块的 W5（接收灵敏度的调节旋钮，逆时针旋转时输出 信号减小）顺时针旋到最大，适当调节 W6（调节电平判决电路的门限电压）。 5、打开系统电源开关及各模块电源开关。在主控模块中设置实验参数主菜 单【光纤通信】→【模拟信号光纤传输系统】 6、用示波器观测模拟信号源模块的 A-out，调节信号源模块的 “输出幅度” 旋钮，使信号的峰-峰值为 2V。 7、用示波器观测模拟信号源的 A-out 和 25 号光收发模块的 TH4，适当调节 W6，使得观测到的两处波形相同。此时，25 号光收发模块无失真的传输模拟信 号。
实验过程原始记录（数据、图表、波形等） ： （1）当主信号源模块输出模拟信号为方波时，输入（上）和输出（下） 波形如下：
（2）当主信号源模块输出模拟信号为三角波时，输入（上）和输出（下） 波形如下：
（3）当主信号源模块输出模拟信号为正弦波时，输入（上）和输出（下） 波形如下：
当输出正弦波发生失真时，输出如下：
实验器材：
1、 主控&信号源模块、25 号模块 2、 双踪示波器 3、 FC 型光纤跳线、连接线
各一块 一台 若干
实验原理： 1、实验原理框图
光纤跳线
信号源
A-OUT TH1
光发射机
光接收机
Байду номын сангаасTH4
25#模块
25#模块
模拟信号光纤传输系统 2、实验框图说明 主控信号源模块可输出正弦波、三角波、方波等模拟信号，信号送入光发射
光纤通信 实验1 实验报告 光源的 P-I 特性测试实验
课程名称：光纤通信实验名称：实验1光源的P-I 特性测试实验姓名：班级：电17-3学号：实验时间：指导教师：得分：序号:42实验1光源的P-I 特性测试实验一、实验目的1、了解半导体激光器L D 的P-I 特性。
2、掌握光源P-I 特性曲线的测试方法。
二、实验器材1、主控&信号源模块2、2 号数字终端&时分多址模块3、25 号光收发模块4、23 号光功率计模块5、示波器三、实验内容光源的P-I 特性测试四、实验原理数字光发射机的指标包括：半导体光源的P-I 特性曲线测试、消光比（EXT）测试和平均光功率的测试。
接下来的三个实验我们将对这三个方面进行详细的说明。
I(mA)LD 半导体激光器P-I 曲线示意图半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如图所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流)，用Ith 表示。
在门限电流以下，激光器工作于自发发射，输出荧光功率很小，通常小于100pW；在门限电流以上，激光器工作于受激发射，输出激光，功率随电流迅速上升，基本上成直线关系。
激光器的电流与电压的关系相似于正向二极管的特性。
P-I 特性是选择半导体激光器的重要依据。
在选择时，应选阈值电流Ith 尽可能小，Ith对应P 值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，消光比大，而且不易产生光信号失真。
且要求P-I 曲线的斜率适当。
斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦：斜率太大，则会山现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。
半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即启动介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。
将开始出现净增益的条件称为阈值条件。
一般用注入电流值来标定阈值条件，也即阈值电流Ith，当输入电流小于Ith 时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED 发出光，当电流大于Ith 时，则输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系，该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I 的线性关系。
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Source: T. Coroy (Xtera)
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Today’s Optical Fiber Telecom Networks
• 10Gb/s ubiquitous, 40Gb/s under deployment, 100+Gb/s under study
• Cost effectiveness is a key
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TLi-BJ-June08
ONON -GOING ACTIVITIES AND GOALS OF SERVICE PROVIDERS
∙ Deliver pervasive wireless services ∙ Expand enterprise business ∙ Deploy D l broadband b db d access network t k ∙ Transform to a seamless all-IP infrastructure
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TECHNOLOGY TRENDS in Lightwave Communications C
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Source: R. Mack (KMI research, CRU Group)
CAPACITY OF COMMERCIAL LIGHTWAVE SYSTEMS
Doubled Annually
1000
NUMBE ER of CHA ANNELS
Op ptics
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'98
'01 '03 '01 '98
清华大学 Bringing Rainbow Home 项目启动仪式（中国人民大学） 北京邮电大学 北京理工大学 中国工程院 南开大学 天津大学 北京大学 北京交通大学
Part 1:
Technical Seminar
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STRATEGIC TECHNOLOGIES FOR NEXTNEXT -GENERATION LIGHTWAVE SYSTEMS
Past (>25 years ago)
· Analog (Voice) · Multi-MHz M lti MH Bandwidth B d idth · Coax & Microwave · Circuit Ci it S Switching it hi · Landline · Monopoly (Government; (G t AT&T AT&T…) ) · Telecom & Business Services
Tingye Li
AT&T Labs-Research (Retired) B ld CO 80304 Boulder,
TLi-BJ-June08
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STRATEGIC TECHNOLOGIES FOR NEXTNEXT -GENERATION LIGHTWAVE SYSTEMS
Outline
• Introduction – Past and Present, Changes and Trends • Traffic, Deployment, Systems & Networks • Strategic Technologies for Next-Generation Systems
128 channels at 10 Gb/s = 1.28 Tb/s; 4000 km 64 channels at 40 Gb/s = 2.56 Tb/s; 1000 km (Later)
Raman and EDFA amplifiers Transponder lasers tunable over 100 channels Advanced FEC Deployment p y in 3Q 2004
Voice
USA
2000
2002 2004
2006
2008
Year Sources: A M A. M. Odlyzko, Internet Traffic Growth: Sources and Implications (2003) S. Perrin et al., Worldwide Bandwidth End-Use Forecast and Analysis, IDC Market Analysis (2003)
– Electronic Signal Processing Techniques – Photonic Integrated Circuits
• Research R h Goals G l and d Summary S
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Revolutionary Changes in Telecom
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Source: H. Kogelnik (Alcatel(Alcatel-Lucent)
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Scalable All All-Raman Transport p
Day One (First Installation):
• 60 channels (50-GHz spacing), variable span losses • Distributed Raman + Discrete Raman amplification
Up to 2.4 Tb/s, 3000+ km
Long Term (In-Service Upgrade):
• Up to 150 channels (50-GHz spacing), with added pumps
Up to 6 Tb/s, 3000+ km
∙ Amplifier scalability allows lower day-one (first) cost
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THE STATE OF TELECOM INDUSTRY
(2007 2007-2008)
· · · · · · · · · · · Telecom spring has sprung (but no bed of roses; facing downturn again) Inexorable growth of Internet traffic continues (~50-70% per annum) Industry consolidation through mergers and acquisitions (and bankruptcies) New significant global players appear New, Contract manufacturing prevails Revenue from traditional telecom services continues to diminish Wireless business expands and thrives (40% revenue growth in 2007) Competition from non-telecom enterprises heighten Carriers build broadband access (FTTx) networks Service providers compelled to seek new sources of revenue Carriers upgrade their networks to accommodate new services and large traffic demand
∙
'07 '03
Total Capacity
100Tb/s
'96 '95 '89
10
10Tb/s
1
'93 '91
83 ’77 '83
'86 86 '87 87
'95
1Tb/s
Electronics
0.1 0.01
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10Gb/s 0.1 1 10 100
100Gb/s 1000
厉鼎毅先生中国高校行
2008年 2008 年 6月 Nhomakorabea1
5月31日至6月11日，中国工程院外籍院士、美国光学学会前任主席、YES！ (Young Entrepreneur Scout ) 俱乐部专家导师厉鼎毅先生在中国几所大学 进行巡回演讲，并与中国工程院、中国科学院众多院士、专家，中国电信高 管及各大学的教授、专家、学生就国际和中国通信行业的发展、科研方向及 年轻人的培养进行了深入的探讨和交流（详情请见 )。厉先 生到访的学校和机构为（按时间顺序排列):
· ROADMs at any (or every) amplifier site · Any mix of 10G and 40G, no loss of channels or reach · Expected to support 100G on any or all channels
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Now Subsystems: Integration & Functionality Electronic Signal Processing Optical Networking Converged Networks Flexible and Scalable Routing Internet-Protocol-based NGN Metro & Access Network 100G Ethernet