实验6 波分复用(WDM)光纤通信系统实验
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波分复用(WDM)光纤通信系 统实验
第一部分 光波分复用器的 光串扰参数测量
（双窗口波长的粗波分复用）
光串扰测试原理
1310窗口
光波分 复用器
1550窗口
P1, P2 1310nm, 1550nm
1310窗口
P11
P12
光波分 复用器
1550窗口
1310nm(1550nm)
1550nm(1310nm) P22 P21
示波器
FS
CMI编码
数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
示波器
CMI译码
双CMI编码数字信号的WDM原理
BS CMI编码 数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
光纤 WDM
光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
示波器
CMI译码
1310窗口
1310窗口 P12
无光
1550nm 1550窗口
光波分 复用器
1550nm
P2
光波分 复用器
1550窗口
P21
P2 1550nm光串扰: L21 10log P 12
实际插入损耗的测量方法
1310窗口 1310nm 1310窗口
无光
1550窗口
பைடு நூலகம்
光波分 复用器
1310nm
P1
光波分 复用器
电话语音信号传输方式：
电话语音信号的光纤传输，可以有多种方式：
1、一种是直接用原始话音信号，经过光纤直接进行传 输； 2、另一种方式是把话音信号数字化后，进行调制，然 后将调制好的数字信号再进行光纤传输，最后再经过 解调，把话音信号还原。现在使用最多的一种方式是 PCM编译码方式。
实验步骤
• 按实验原理图进行电气实验导线、光路连接。 • 开启系统电源，用示波器观察波形。 • 调节两个光接收机的可调电位器(R257、R242)，使输出 波形达到最好。
1、根据实际串扰测量方法的图示，参考P83页的步骤,分别 测量1310nm和1550nm的光串扰和插入损耗。 1310 P1= P11 = P21 = 串扰= 插损= nm 1550 P2 = P22 = P12= 串扰= 插损= nm 3、分别指出单工双路、单纤双工和本实验箱的变通用法三种 连接图中，左右两边的解复用结果，并分析说明原因。 4、画出你进行双向模拟话音信号WDM光传输实验的实际系统连 接图。 5、如果要求话音信号必须经过PCM调制，上述WDM光传输实验 的实际系统连接图应作哪些改动？
• 右半部：帧同步
15 50 • D2 D1 : 1550 D_IN2 、D_IN1；其它都与左半部相同。 • 用FC/PC法兰盘将两个波分复用器的IN端活动连接器相连
1310 IN IN 1310
1550
1550
第二部分 光波分复用器的应用
单向双路波分复用传输方式
帧同步 13 10
FY-OUT 1310 1550 FY-IN FY-IN
示波器
双模拟信号的WDM传输
正弦波 模拟信号 输入端口 模拟信号 输出端口
光纤 WDM 光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
示波器
FS
数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
示波器
双数字信号的WDM原理
数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
1550窗口
P11
P22
1310nm光插损:
1310窗口 1310窗口
无光
1550nm 1550窗口
光波分 复用器
1550nm
P2
光波分 复用器
1550窗口
P12
P21
1550nm光插损:
实验连线
• 左半部：帧同步
13 10 • D3: 01110010B D_IN3 • D2 D1 : 1310 D_IN2 、D_IN1 • FY-OUT：P202
光发送机 模拟信号输入端口：P203 数字信号输入端口：P202 模拟信号输出端口：P200 数字信号输出端口：P201（IC202）
光接收机
注意：光纤十分脆弱易断，光波分复用器和光跳线各个活 动连接器根部的光纤不可硬性弯折，必须保持尽可能大的弯 曲半径！与法兰盘的接插必须同轴，双手细心操作！
一路语音信号单光纤传输（基本原理示意）
帧同步
FY-OUT
15
50
P202
1310 TX
1550 TX
P202
1310 RX
IC202
1310
1550
1550 RX
IC202
适合在只需单方向传输多路 信号的场合应用。
单纤双工波分复用传输方式
帧同步 13 10
FY-OUT 1310 1550 FY-IN FY-IN
帧同步
FY-OUT
15
50
P202
1310 TX
1550 TX
P202
1310 RX 1550
IC202
1310
1550 RX
IC202
光接收器件对波长的选择性远不如 WDM器件，可变通交叉应用，系统的连 接关系比较直观。
正弦波
模拟信号 输入端口 模拟信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
光纤 WDM
BS
光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
示波器
正弦波
模拟信号 输入端口 数字信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
示波器
模拟/数字信号的WDM原理
数字信号 输入端口 模拟信号 输出端口
光纤 WDM
BS
光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
P203
TX 电话 接口 模块 一 RX
模拟信号 输入端口
P200
光发送器件 光纤
模拟信号 输出端口
光接收器件
注意电话模块的连接方法
双向话音WDM光传输的实际系统图
两路语音信号双光纤传输（或采用单光纤WDM方式： 1310端信号与1550端信号互传） 提示：S200拨向
P203
TX 电话 接口 模块 一 RX
光串扰:
PX，Y
其中：
P L12 10log 1 P21 P2 L21 10log P 12
X表示窗口波长， Y表示实际波长在该窗口的优 先级：
1：优先直通/插入损耗概念
2：受阻串扰/隔离度概念
波分复用器插入损耗测量原理
1310窗口
光波分 复用器
1550窗口
P1, P2 1310nm, 1550nm
模拟信号 输入端口
P200
1310
光发送器件
模拟传输端
1310
1310nm光端机部分 模拟信号 输出端口 光接收器件
1550变通
光纤
P203
TX 电话 接口 模块 二 RX
模拟信号 输入端口
1550
光发送器件
1550 1310变通
P200
1550nm光端机部分 模拟信号 输出端口 光接收器件
实验步骤与数据处理
1310窗口
P11
P12
光波分 复用器
1550窗口
1310nm(1550nm)
1550nm(1310nm) P21 P22
插入损耗:
实际串扰测量方法
1310窗口 1310nm 1310窗口
无光
1550窗口
光波分 复用器
1310nm
P1
光波分 复用器
1550窗口
P11
P22
P L12 10log 1 1310nm光串扰: P21
P202
1310 TX
1550 TX
P202
1310 RX 1310
IC202
1550
1550 RX
IC202
由单向变为双向，体现光路 可逆特性，可实现双工应用。
波分复用传输方式在本实验箱的特殊用法
帧同步 13 10
FY-OUT 1310 1550 FY-IN FY-IN
帧同步
FY-OUT
15
50
第一部分 光波分复用器的 光串扰参数测量
（双窗口波长的粗波分复用）
光串扰测试原理
1310窗口
光波分 复用器
1550窗口
P1, P2 1310nm, 1550nm
1310窗口
P11
P12
光波分 复用器
1550窗口
1310nm(1550nm)
1550nm(1310nm) P22 P21
示波器
FS
CMI编码
数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
示波器
CMI译码
双CMI编码数字信号的WDM原理
BS CMI编码 数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
光纤 WDM
光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
示波器
CMI译码
1310窗口
1310窗口 P12
无光
1550nm 1550窗口
光波分 复用器
1550nm
P2
光波分 复用器
1550窗口
P21
P2 1550nm光串扰: L21 10log P 12
实际插入损耗的测量方法
1310窗口 1310nm 1310窗口
无光
1550窗口
பைடு நூலகம்
光波分 复用器
1310nm
P1
光波分 复用器
电话语音信号传输方式：
电话语音信号的光纤传输，可以有多种方式：
1、一种是直接用原始话音信号，经过光纤直接进行传 输； 2、另一种方式是把话音信号数字化后，进行调制，然 后将调制好的数字信号再进行光纤传输，最后再经过 解调，把话音信号还原。现在使用最多的一种方式是 PCM编译码方式。
实验步骤
• 按实验原理图进行电气实验导线、光路连接。 • 开启系统电源，用示波器观察波形。 • 调节两个光接收机的可调电位器(R257、R242)，使输出 波形达到最好。
1、根据实际串扰测量方法的图示，参考P83页的步骤,分别 测量1310nm和1550nm的光串扰和插入损耗。 1310 P1= P11 = P21 = 串扰= 插损= nm 1550 P2 = P22 = P12= 串扰= 插损= nm 3、分别指出单工双路、单纤双工和本实验箱的变通用法三种 连接图中，左右两边的解复用结果，并分析说明原因。 4、画出你进行双向模拟话音信号WDM光传输实验的实际系统连 接图。 5、如果要求话音信号必须经过PCM调制，上述WDM光传输实验 的实际系统连接图应作哪些改动？
• 右半部：帧同步
15 50 • D2 D1 : 1550 D_IN2 、D_IN1；其它都与左半部相同。 • 用FC/PC法兰盘将两个波分复用器的IN端活动连接器相连
1310 IN IN 1310
1550
1550
第二部分 光波分复用器的应用
单向双路波分复用传输方式
帧同步 13 10
FY-OUT 1310 1550 FY-IN FY-IN
示波器
双模拟信号的WDM传输
正弦波 模拟信号 输入端口 模拟信号 输出端口
光纤 WDM 光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
示波器
FS
数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
示波器
双数字信号的WDM原理
数字信号 输入端口 数字信号 输出端口
1550窗口
P11
P22
1310nm光插损:
1310窗口 1310窗口
无光
1550nm 1550窗口
光波分 复用器
1550nm
P2
光波分 复用器
1550窗口
P12
P21
1550nm光插损:
实验连线
• 左半部：帧同步
13 10 • D3: 01110010B D_IN3 • D2 D1 : 1310 D_IN2 、D_IN1 • FY-OUT：P202
光发送机 模拟信号输入端口：P203 数字信号输入端口：P202 模拟信号输出端口：P200 数字信号输出端口：P201（IC202）
光接收机
注意：光纤十分脆弱易断，光波分复用器和光跳线各个活 动连接器根部的光纤不可硬性弯折，必须保持尽可能大的弯 曲半径！与法兰盘的接插必须同轴，双手细心操作！
一路语音信号单光纤传输（基本原理示意）
帧同步
FY-OUT
15
50
P202
1310 TX
1550 TX
P202
1310 RX
IC202
1310
1550
1550 RX
IC202
适合在只需单方向传输多路 信号的场合应用。
单纤双工波分复用传输方式
帧同步 13 10
FY-OUT 1310 1550 FY-IN FY-IN
帧同步
FY-OUT
15
50
P202
1310 TX
1550 TX
P202
1310 RX 1550
IC202
1310
1550 RX
IC202
光接收器件对波长的选择性远不如 WDM器件，可变通交叉应用，系统的连 接关系比较直观。
正弦波
模拟信号 输入端口 模拟信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
光纤 WDM
BS
光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
示波器
正弦波
模拟信号 输入端口 数字信号 输出端口
光发送 1310发 器件 光接收 1550收 器件 WDM
示波器
模拟/数字信号的WDM原理
数字信号 输入端口 模拟信号 输出端口
光纤 WDM
BS
光发送 器件 1550发 光接收 器件 1310收
P203
TX 电话 接口 模块 一 RX
模拟信号 输入端口
P200
光发送器件 光纤
模拟信号 输出端口
光接收器件
注意电话模块的连接方法
双向话音WDM光传输的实际系统图
两路语音信号双光纤传输（或采用单光纤WDM方式： 1310端信号与1550端信号互传） 提示：S200拨向
P203
TX 电话 接口 模块 一 RX
光串扰:
PX，Y
其中：
P L12 10log 1 P21 P2 L21 10log P 12
X表示窗口波长， Y表示实际波长在该窗口的优 先级：
1：优先直通/插入损耗概念
2：受阻串扰/隔离度概念
波分复用器插入损耗测量原理
1310窗口
光波分 复用器
1550窗口
P1, P2 1310nm, 1550nm
模拟信号 输入端口
P200
1310
光发送器件
模拟传输端
1310
1310nm光端机部分 模拟信号 输出端口 光接收器件
1550变通
光纤
P203
TX 电话 接口 模块 二 RX
模拟信号 输入端口
1550
光发送器件
1550 1310变通
P200
1550nm光端机部分 模拟信号 输出端口 光接收器件
实验步骤与数据处理
1310窗口
P11
P12
光波分 复用器
1550窗口
1310nm(1550nm)
1550nm(1310nm) P21 P22
插入损耗:
实际串扰测量方法
1310窗口 1310nm 1310窗口
无光
1550窗口
光波分 复用器
1310nm
P1
光波分 复用器
1550窗口
P11
P22
P L12 10log 1 1310nm光串扰: P21
P202
1310 TX
1550 TX
P202
1310 RX 1310
IC202
1550
1550 RX
IC202
由单向变为双向，体现光路 可逆特性，可实现双工应用。
波分复用传输方式在本实验箱的特殊用法
帧同步 13 10
FY-OUT 1310 1550 FY-IN FY-IN
帧同步
FY-OUT
15
50