毕业设计100光纤通信+课程设计报告
光纤通信课程设计报告
光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 让学生理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。
2. 使学生掌握光纤通信系统的组成，了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。
3. 让学生掌握光纤通信的优点，了解其在现代通信领域的应用。
技能目标：1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力，学会分析光纤通信系统的性能指标。
2. 提高学生的实验操作能力，通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。
3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望，培养其创新意识和科学精神。
2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度，使其认识到科学技术对社会发展的贡献。
3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展，增强国家自豪感和责任感。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论实践相结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保学生能够达到预期学习效果。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性：模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机：光源、调制器- 光纤：单模光纤、多模光纤- 接收机：光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标：速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验：搭建简易光纤通信系统- 小组合作：设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度：- 第1周：光纤通信原理- 第2周：光纤通信系统组成- 第3周：光纤通信技术的应用- 第4周：光纤通信性能分析- 第5周：实践操作（实验课）教材章节对应如下：- 第1-2章：光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章：光纤通信系统组成- 第4章：光纤通信技术与应用- 第5章：光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本，旨在帮助学生掌握光纤通信知识，提高实践操作能力。
光纤通信课程设计
光纤通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的传输特性和优点。
2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。
3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分，了解其工作原理。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。
2. 学会使用光纤通信设备，进行简单的光纤连接与测试操作。
3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型，验证光纤通信原理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神，激发其学习兴趣。
2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解，培养其民族自豪感。
3. 培养学生团队协作意识，提高沟通与交流能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合，帮助学生掌握光纤通信的基础知识，培养其实践操作能力。
课程目标具体明确，便于后续教学设计和评估。
在教学过程中，注重激发学生的学习兴趣，引导其主动探索，提高其分析问题和解决问题的能力。
同时，关注学生情感态度价值观的培养，使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。
二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确如下安排：第1周：光纤通信原理第2周：光纤通信系统组成第3周：光纤通信技术应用第4周：实践操作（分组进行实验设计与操作）教学内容与课本紧密关联，涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面，旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高其学习主动性和实践能力。
数字光纤通信系统课程设计报告书
~~~~~~学院课程设计报告课程名称：通信系统课程设计院部：电气与信息工程学院专业班级：学生：指导教师：完成时间： 2010 年 12 月 31日报告成绩：高速数字光纤通信系统的设计目录 (3)摘要 (3)关键词 (4)Abstract (5)第一章数字光纤通信系统的整体设计 (6)1.1数字光纤通信系统的简介 (6)1.2 数字光纤通信系统的基本设计思想 (7)1.3 数字光纤通信系统设计的方案分析 (7)第二章数字光纤通信系统的具体设计 (8)2.1 A—E的工程分站设计 (8)2.2 系统部件的选择 (8)2.2.1光源的选择 (8)2.2.2光纤的选择 (8)2.2.3光电检测器的选择 (9)2.2.4光接口规的选择 (9)2.3 应用代码的选择 (9)2.4 衰耗预算 (10)2.4.1无光放大器系统的衰耗预算 (10)2.4.2带光放大器系统的衰耗预算 (10)2.5色散预算 (11)2.5.1码间干扰与频率啁啾的功率代价 (11)2.5.2色散相关参数的确定 (12)2.5.3色散的具体计算 (12)第三章数字光纤通信系统设计结果 (14)总结 (16)参考文献 (17)当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。
纵观当今电信的主要技术，光纤和广波的变革极大的提高着信息的传输。
进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大反战时期。
其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网（HMAV）光时分复用接入（OTMMA）和波分复用接入（WDMA）、光孤子（solition）、掺铒光纤放大器（EDFA）、SDH产品等开发实用实用化开展大量、深入研究工作。
同时，各种专用光纤系统组成及其系统参数测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。
20世纪70年代末，光纤通信开始进入实用化阶段，各种各样的光纤通信系统如雨后春笋在世界各地建立起来，逐渐成为电信传送网的主要传送手段。
光纤通信课程设计
《光纤通信》课程设计学院：姓名：班级：学号：指导老师：高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术目录1．引言 (03)2．光纤中偏振模色散的定义 (03)3．偏振模色散的测量方法 (05)4．偏振模色散的补偿技术 (05)4.1光补偿方案之一 (05)4.2光补偿方案之二 (05)4.3电补偿方案之一 (06)4.4电补偿方案之二 (06)5．偏振模色散的研究动态 (07)6．结束语 (08)摘要偏振模色散已成为当前发展下一代高速长距离光纤传输系统的主要限制因素。
介绍了偏振模色散的概念、描述方法以及测试和补偿技术。
根据国外的研究情况和我国的具体实情,指出研究偏振模色散的测试和补偿技术对提高高速光纤通信技术的水平具有重大意义。
最后在此基础上提出了开展相关研究的建议。
关键词高速光纤通信，偏振模色散，补偿技术1．引言当代社会是信息化的社会，用户对通信容量的需求日益增加。
在这种需求的推动下，作为现代长途干线通信主体的光纤通信一直在朝着高速率、大容量和长距离的方向发展。
在单信道速率不断提升的同时，密集波分复用技术(DWDM)也已日趋成熟并商用化。
从技术的角度来看，限制高速率信号长距离传输的因素主要包括光纤衰减、非线性和色散。
掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功，使光纤衰减对系统的传输距离不再起主要限制作用。
而非线性效应和色散对系统传输的影响随着非零色散位移光纤（NZDSF）的引入也逐渐减小和消除。
随着单信道传输速率的提高和模拟信号传输带宽的增加，原来在光纤通信系统中不太被关注的偏振模色散(PMD)问题近来变得十分突出。
与光纤非线性和色散一样，PMD能损害系统的传输性能，限制系统的传输速率和距离，并被认为是限制高速光纤通信系统传输容量和距离的最终因素。
正是由于PMD对高速大容量光纤通信系统有着不可忽视的影响，所以近十几年来，已引起了广泛关注，并正成为目前光纤通信领域研究的热点。
2．光纤中偏振模色散的定义单模光纤中，基模是由两个相互垂直的偏振模组成的。
光通信课程设计
光通信课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解光通信的基本原理，掌握光纤通信、激光通信等主要光通信技术；2. 了解光通信技术在现代通信领域的应用和发展趋势；3. 掌握光通信系统中主要设备的功能和原理。
技能目标：1. 能够分析光通信系统的基本构成和性能指标，进行简单的系统设计和优化；2. 学会使用光通信实验设备，进行基本的光信号发送、接收和传输实验；3. 能够运用所学知识解决实际光通信问题，具备一定的创新能力和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对光通信技术的好奇心和探究精神，激发学习兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 提高学生对我国光通信事业的自豪感，树立为国家通信事业做贡献的信念。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和学生实际，以实用性为导向，注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握光通信的基础知识，还能培养实际操作能力和创新思维，为未来的学习和发展奠定基础。
同时，课程强调情感态度价值观的培养，引导学生形成积极向上的科学态度和爱国情怀。
课程目标分解为具体的学习成果，以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 光通信基本原理- 光的传播特性- 光的发射与接收- 光纤的基本结构和工作原理2. 光通信技术及应用- 光纤通信技术- 激光通信技术- 无线光通信技术- 光通信在现代通信领域的应用案例3. 光通信系统设备- 光源- 光探测器- 光纤- 光放大器- 光调制解调器4. 光通信系统设计与优化- 系统性能指标- 系统设计方法- 系统优化策略5. 实践操作与实验- 光信号发送、接收实验- 光纤连接与测试- 光通信系统搭建与调试本教学内容根据课程目标制定，涵盖光通信基本原理、技术及应用、系统设备、设计与优化以及实践操作与实验等方面，确保内容的科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应，包括：- 第一章：光通信基本原理（第1-3节）- 第二章：光通信技术及应用（第4-6节）- 第三章：光通信系统设备（第7-9节）- 第四章：光通信系统设计与优化（第10-12节）- 第五章：实践操作与实验（第13-15节）三、教学方法针对光通信课程特点，采用以下多样化的教学方法，以激发学生学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 用于光通信基本原理、系统设备等理论知识的传授，通过教师清晰、生动的讲解，帮助学生建立扎实的理论基础。
光纤通信课程设计周翔
课程设计报告课程名称光纤通信课题名称光纤通信系统模拟信号源模块班级光信1001学号1010830104姓名周翔小组成员陈嘉懿2013年12 月25 日光纤通信系统模拟信号源模块一、设计目标1、信号频率范围20HZ -20KHZ；2、输出信号电压幅度1V左右；二、设计原理第一节:正弦信号产生电路设计1.正弦波发生器正弦波发生器是本设计的核心部分，以下介绍四种方案：方案一: 采用传统的离接频率合成法直接合成。
利用混频器，倍频器，分频器和带通滤波器完成对频率的算术运算。
但由于采用大量的倍频，分频，混频和滤波环节，导致直接频率合成器的结构复杂，体积庞大，成本高，而且容易产生过多的杂散分量，难以达到较高的频谱纯度。
方案二: 采用锁相环间接频率合成(PLL)。
虽然具有工作频率高，宽带，频谱质最好的优点，但由于锁相环本身是一个惰性环节，锁定时间较长，故频率转换时间较长。
另外，由模拟方法合成的正弦波的参数（如幅度，频率和相位等）都很难控制，而且要实现大范围的频率变化相当困难，不易实现。
方案三: 用函数产生芯片直接产生所需信号。
采用MAX038函数产生芯片，通过设置管脚参数的输入，可设计组成产生中高频精度很高且易于调延的波形信号，1赫波失其度很小，而且可实现的频率范围很大，在电路参数要求苛刻的工作场所能够得到较好的应用，用该芯片设计组成的信号产生电路集成度高，而且简单，容易控制。
方案四: 采用RC选频率网络构成的振荡电路产生所需正弦波。
RC 振荡电路适用于低频振荡，结构简单，经济方便，一般用于MHZ产生的低频信号。
HZ11~由以上分析可知，方案一和方案二不易实现，方案三虽然可行，但MAX038已经停产，所以我们选择第四种方案中的RC选频率网络构成的振荡电路来实现所需正弦波。
2. RC 桥式振荡电路及工作原理图2.1.1为RC 串并联正弦波振荡电路，其放大电路为同相比例运算放大器， 反馈网络和选频网络由RC 串并联网络组成。
光纤通信课程设计
课程设计任务书2015—2016学年第二学期专业：学号：姓名：课程设计名称：光纤通信系统课程设计设计题目：EDFA在WDM传输系统中的应用完成期限：自2016 年 6 月 6 日至2015 年 6 月19 日共 2 周一、设计依据在长距离传输中,由于受发送功率、接收机灵敏度,甚至色散等因素的影响和制约,使得光脉冲从光发射机输出经过光纤传输一定距离后,其幅度会受到衰减,波形也会出现失真。
因此,要进行长距离的信号传输,就需要在光信号传输一定距离后加中继器,以放大衰减的信号,使光脉冲得到再生。
掺铒光纤放大器（EDFA）可以省去大量的光中继器,延长传输距离,这对于长途干线传输系统具有重要意义，本设计主要研究EDFA在WDM中的应用。
二、要求及主要内容1．查阅相关的文献，概要介绍了EDFA的研究背景，包括掺铒光纤放大器的特点、应用、发展前景以及研究的必要性；2．对掺EDFA研制过程中的主要光电器件从原理及性能等方面作了系统的描述；3．介绍EDFA在波分复用系统WDM中的应用，进行仿真分析。
三、途径和方法1．查找相关文献，了解EDFA的工作原理，主要包括掺铒光纤的基本概念及参数；2．着重了解现代通信系统中EDFA的作用；3．运用的理论分析，介绍了EDFA在WDM中的基本原理，对掺铒光纤放大器的参数进行了详细的介绍。
四、时间安排1．课题讲解：2小时。
2．阅读资料：10小时。
3．撰写设计说明书：12小时。
4．修订设计说明书：6小时。
五、主要参考资料[1] 王延恒．光纤通信技术基础[M]．北京：天津大学出版社，1990[2]黄章勇．光纤通信用光电子器件和组件[M]．北京：北京邮电大学出版社，2001.[3] 黄章勇．光纤通信用新型光无源器件[M]．北京：北京邮电大学出版社，2002[4] 孙学军，张述军等．DWDM传输系统原理与测试．北京：人民邮电出版社，1997[5] 纪越峰．光波分复用系统[M]．北京：北京邮电大学出版社,1999[6]原荣．光纤通信技术[M]．机械工业出版社，2011指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日EDFA在WDM传输系统中的应用摘要在长距离传输中,由于受发送功率、接收机灵敏度,甚至色散等因素的影响和制约,使得光脉冲从光发射机输出经过光纤传输一定距离后,其幅度会受到衰减,波形也会出现失真。
光纤通信实验设计报告
光纤通信实验设计报告专 业 通信工程 班 级 班 学 号 姓 名 指导教师2014年12月12日《光纤通信》实验报告一《光纤通信》实验报告二实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室实验日期：2014年12 月12 日《光纤通信》实验报告三实验日期：2014年12 月12 日实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室正弦波传输前后波形矩形波传输前后波形三角波传输前后波形实验结果及分析：连续的模拟信号电流叠加在直流偏置电流上，适当地选择直流偏置电流的大小，可以减小光信号的非线性失真。
电路实现上，LED 的模拟信号调制较为简单，利用其P-I 的线性关系，可以直接利用电流放大电路进行调制。
一般来说，半导体激光器很少用于模拟信号的直接调制，半导体激光器模拟调制要求光源线性度很高。
而且要求提高光接收机的信噪比比较高。
与发光二极管相比，半导体激光器的V-I 线性区较小，直接进行模拟调制难度加大。
在LD 模拟信号调制实验中，采用预失真补偿电路对模拟信号波形进行失真补偿，观察补偿后的传输效果与补偿前的效果。
模拟信号光纤传输系统原理框图如图所示：测试模拟信信号处光发送光接信号处光纤《光纤通信》实验报告四实验日期：2014年12 月12 日实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室实验结果及分析：本次实验学习了 PN 序列光纤传输系统的基本知识，主要学习了 PN 序列的特点和 PN 序列的产生，了解了 PN 是一种伪随机码，本次是采用长线性反馈移位寄存器序列作为伪随机序列。
《光纤通信》实验报告五实验日期：2014年12 月12 日实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室编码输入编码输出译码输出m/s。
光纤通信课程设计
光纤通信课程设计一、引言光纤通信作为现代信息通信的重要技术手段之一，已经在全球范围内得到广泛应用。
本文将针对光纤通信的相关原理、技术和应用进行设计和探讨，旨在帮助读者全面了解光纤通信的基本知识和发展趋势。
二、光纤通信基本原理1. 光纤通信系统的组成光纤通信系统主要由光源、光纤、光探测器和光纤光缆等组成。
光源产生的光信号通过光纤传输，并在接收端被光探测器接收和解码。
2. 光纤通信的工作原理光纤通信利用光的全反射原理，在光纤中传输光信号。
当光信号从入射端射入光纤时，由于光纤的折射率大于周围介质，光信号会反射回光纤内部，从而实现信号的传输。
三、光纤通信的技术1. 光纤的制备技术光纤的制备主要包括拉制法、溶胶法和气相法等。
其中，拉制法是最常用的光纤制备技术，通过将预制的光纤材料加热拉制成细长的光纤。
2. 光纤的传输技术光纤的传输技术主要包括多路复用技术、调制解调技术和光纤放大技术等。
其中，多路复用技术可以将多个信号通过同一根光纤传输，提高传输效率。
3. 光纤的连接技术光纤的连接技术主要包括机械接口连接和光纤融合连接。
机械接口连接是通过光纤连接器将两根光纤连接在一起，而光纤融合连接则是通过加热将两根光纤融合成一体。
四、光纤通信的应用1. 通信领域光纤通信在通信领域中得到了广泛的应用，包括电话通信、宽带接入和数据传输等。
光纤通信具有传输速率快、带宽大和抗干扰能力强等优点，可以满足现代通信的需求。
2. 医疗领域光纤通信在医疗领域中也有重要的应用，例如光纤内窥镜可用于人体内腔的检查和手术操作，光纤光源可以用于照明和治疗等。
3. 工业领域光纤通信在工业领域中的应用主要体现在工业自动化和监控系统中。
光纤传输的高速性和稳定性可以提高工业生产的效率和安全性。
五、光纤通信的发展趋势1. 光纤通信的无线化随着无线通信技术的发展，光纤通信逐渐与无线通信相结合，形成无线光纤通信技术。
这种技术可以实现无线信号的传输，提高通信的便利性和灵活性。
光纤通信课程设计报告--数字光纤传输系统
目录THE DIGITAL OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM -------------------------------------- 3 1. 引言---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31.1 设计背景--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31.2 光纤通信技术 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2.1 光纤通信概念 --------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2.2 光纤通信发展 --------------------------------------------------------------------------------------------- 41.3 数字光纤传输的优点----------------------------------------------------------------------------------------- 51.4 光纤通信技术的发展前景 ---------------------------------------------------------------------------------- 62.数字光纤传输系统设计 ----------------------------------------------------------------------------------- 72.1数字光纤传输的两种体制 ----------------------------------------------------------------------------------- 7 2.1.1准同步数字系列PDH ------------------------------------------------------------------------------------ 7 2.1.2准同步数字系列SDH ------------------------------------------------------------------------------------ 82.2 整体设计--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 92.3 光发射机------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2.3.1 光源 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.2 调制电路和控制电路 --------------------------------------------------------------------------------- 11 2.3.3 线路编码电路 ------------------------------------------------------------------------------------------- 11 2.4 光接收机------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12 2.4.1 光检测器-------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.4.2 放大器----------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 2.4.3 均衡和再生 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 133.数字光纤传输系统分析 --------------------------------------------------------------------------------- 133.1性能指标-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 133.2系统设计分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 14 3.2.1中继距离受损耗的限制 ------------------------------------------------------------------------------- 15 3.2.2中继距离受色散(带宽)的限制----------------------------------------------------------------------- 15 4．总结------------------------------------------------------------------------------------------------------- 15摘要：随着数字技术和光纤通信技术各自的进步，以及社会对于光纤集成网络以实现资源共享的要求日益增长，数据与光纤通信技术也已紧密地结合起来，成为了社会的强大物质技术基础。
《光纤通信》课程设计报告
科技大学《光纤通信》课程设计报告自由空间光通信技术的应用研究专业：通信技术班级：0901班姓名：吴松学号：0907040108 成绩：姓名：巨亚萍学号：0907040121 成绩：姓名：马柱学号：0907040132 成绩：姓名：王芳学号：0907040143 成绩：姓名：颜龙龙学号：0907040150 成绩：设计时间：2010.12.28—2011.01.03 审阅教师：科技大学通信通信学院目录1．了解欧美发达国家在自由空间光通信方面的研究现状……页码2．了解自由空间光通信的基本原理……………………………页码3. 分析自由空间光通信系统中关键技术…………………………4. 对自由空间光通信技术的应用前景进行分析………………一．了解欧美发达国家在自由空间光通信方面的研究现状20世纪60年代，科技界曾掀起了研究自由空间光通信的热潮，但由于受到天气的严重影响，到了20世纪70年代，在光纤通信迅速发展的同时也陷入了低谷。
有的国家甚至宣布自由空间光通信是一条“死胡同”。
但随着激光器成本的不断下降以及高灵敏度接收器和先进通信电子设备的发展，自由空间光通信已经成为下一代光通信研究发展的方向之一。
与激波通信相比，自由空间光通信使用的激光频率高，方向性强，可用的频谱宽，无需申请频率使用许可；与光纤通信相比，自由空间光通信造价低，施工简便、迅速。
它结合了光纤通信和激波通信的优势，已成为一种新兴的无线宽带接入方式，收到了人们的广泛关注。
20世纪90年代后期，随着全光接入网的发展，人们对传输速率的要求越来越高；随着通信围的延伸，人们对快捷通信链路建立的兴趣进一步提高。
自由空间光通信技术因其具有独到的优势，在固定无线宽带技术中，能为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案，又得到了极大的关注。
其应用围已从军用和航天逐渐迈入民用领域，其技术本身也在不断的完善中。
美国是世界上开展空间光通信最早的国家，也是技术走在最前沿的国家之一，它最主要的研究部门有美国宇航局（NASA）和美国空军（AirForce）等。
光纤通信 课程报告
课程名称：光纤通信课程报告浅谈对光纤通信的认识——用创新推动社会发展姓名：班级：电17-3学号：完成时间： 2020年指导教师：用创新推动社会发展本学期,通过参加光纤通信课程,对光纤、光纤信息传输原理、光纤通信的发展历程、应用范围等有了一定的了解。
通过本课程增长了见识，丰富了在家上网课期间的学习内容，提高了我对学习的兴趣和积极性。
创新推动社会发展在马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论、社会主义核心价值观的引领下，解决人民关心的问题，解决社会矛盾，通过虚心学习、创新，在发展交通、国防、民生的同时，发展信息技术，促进通信工程的发展成为了我国关系到民生、国防和经济的关键、重要的任务。
通过多年艰苦的虚心学习、引进、创新，光纤通信在我国教育、商业、医疗、网红经济等领域产生了积极的、广泛地和重要的影响。
光纤通信进村入户，村民观看网络电视更清晰更流畅，还可以会看；农民百姓通过农产品通过直播增加了收入，不仅让消费者得到了优质的商品，还为脱贫攻坚上了快车道；在教育领域，尤其是本次疫情期间，光纤通信发挥了重要作用，远在五湖四海同学们，通过网络在家轻松上学，停课不停学，用知识武装了自己；在医疗领域通过在线诊疗，提高了基层医生的专业素养，提高了诊断的准确率，老百姓不用去大医院就能在线挂专家号，专家在线指导手术等。
光通信产业包括光通信器件（包含芯片）、光纤光缆、光整机设备。
在光模块产业链中，其生产过程是将光芯片等组件先制造成为光器件，再将光器件封装为一个光模块。
其中光芯片技术含量最高，而高端光芯片的核心制作技术被国外芯片厂商掌握，主要依赖美日等国家的进口，国内厂商面临核心专利被国外垄断的风险。
少数国内厂商通过自研，在芯片领域已有所突破。
近年，光迅科技、华为海思、海信宽带、云岭光电（华工科技参股）等能量产10G及以下光芯片，部分类型25G芯片已经取得突破。
目前5G已经成为国家战略的一部分，成为全球抢占科技制高点的关键，光通信作为5G 通信的重要基础，政策红利也相继释放，光缆网络铺设规模持续增长，光纤通信网络已成为信息社会发展的关键基础设施之一。
光纤通信课程设计报告书
《多路
图3《多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》框图
4.3.1位时钟提取模块
数字锁相环(DPLL)是一种相位反馈控制系统。它根据输入信号与本地估算时钟之间的相位误差对本地估算时钟的相位进行连续不断的反馈调节，从而达到使本地估算时钟相位跟踪输入信号相位的目的。DPLL 通常有三个组成模块： 数字鉴相器(DPD)、数字环路滤波器(DLF)、 数控振荡器(DCO)。根据各个模块组态的不同， DPLL 可以被划分出许多不同的类型。根据设计的要求，本实验系统采用超前滞后型数字锁相环(LL－DPLL)作为解决方案， 图1是其实现结构。在LL－ DPLL中，DLF 用双向计数逻辑和比较逻辑实现，DCO 采用加扣脉冲式数控振荡器。这样设计出来的DPLL具有结构简洁明快，参数调节方便，工作稳定可靠的优点。DPLL实现框图如下：
3、实验仪器与设备
1.光纤通信实验系统2台。2.示波器1台。
3.波分复用器2个。4.2部。
5.示波器2台。6.计算机若干台串口通信电缆若干根。
7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。
8.FC/FC光纤跳线2根。
9.摄像头1个。
10.监视器1个（或用代替）。
4、实验原理
4.1多路数据＋多路光纤综合传输系统
各组成模块的功能说明如下：
码速调整：将输入信号用128kbit/s的时钟进行CMI编码。使输入信号具有 同码速。
输出信号的速率为256kbit/s。
复接器： 将4个支路已经同步的信码流和四位巴克码复接成一个高速率的信号。输出信号的速率为2048kbit/s。
时钟源：为整个复接电路提供稳定的时钟信号。
课 程 设 计 报 告
课程名称光纤通信
课题名称通信系统综合实验
光纤通信课程设计报告
光纤通信课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信的基本原理、技术及其应用。
通过本课程的学习，学生应能：1.描述光纤通信的基本原理，包括光的传输、调制和解调等技术。
2.解释光纤通信系统的构成及其工作原理。
3.分析光纤通信的优点和局限性。
4.了解光纤通信在现代通信系统中的应用。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.光纤通信的基本原理：光的传输、调制和解调等技术。
2.光纤通信系统：光纤、光发射器、光接收器等组成部分及其工作原理。
3.光纤通信的优点和局限性：与传统通信方式的比较。
4.光纤通信的应用：在现代通信系统中的应用和前景。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解光纤通信的基本原理、技术和应用。
2.讨论法：学生讨论光纤通信的优点和局限性，以及其在现代通信系统中的应用。
3.案例分析法：分析实际案例，让学生了解光纤通信在实际应用中的优势。
4.实验法：进行光纤通信实验，让学生亲身体验光纤通信的原理和应用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《光纤通信原理与应用》。
2.参考书：提供相关的学术论文和书籍，供学生深入研究。
3.多媒体资料：制作课件和教学视频，帮助学生更好地理解光纤通信的原理和应用。
4.实验设备：准备光纤通信实验所需的设备，让学生亲身体验光纤通信的原理和应用。
五、教学评估为了全面反映学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：评估学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等情况。
2.作业：布置相关的练习题和项目任务，评估学生的理解和应用能力。
3.考试：进行期中和期末考试，评估学生对课程知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排如下：1.教学进度：按照教材的章节顺序进行教学，确保课程内容的连贯性。
2.教学时间：安排每周固定的课时，确保学生有足够的时间学习和复习。
光纤通信课程设计
课程设计报告课程名称光纤通信课题名称通信系统综合实验专业班级学号姓名指导教师2015年12 月12 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称光纤通信课题通信系统综合实验专业班级学生姓名学号指导老师审批任务书下达日期2015年11 月26 日任务完成日期2015年12 月11 日目录1、实验目的................................................ 错误！未定义书签。
2、实验内容................................................ 错误！未定义书签。
3、实验仪器与设备.......................................... 错误！未定义书签。
4、实验原理 (1)4.1、多路数据＋多路电话光纤综合传输系统总体框图 (1)4.1.1 Pcm编码模块 (3)4.1.2光波分复用模块 (3)4.1.3变速率时分复用模块 (3)4.1.4 HDB3编码模块 (4)4.2、多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (5)4.2.1固定速率时分复用模块 (6)4.2.2视频信号源模块 (6)4.3多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (7)4.3.1位时钟提取模块 (9)4.3.2解固定速率时分复用模块 (9)5、所实现的系统功能描述、相关数据测试结果等实验报表以及实验数据分析 (11)5.1多路数据＋多路电话光纤综合传输系统 (11)5.1.1接线步骤 (11)5.1.2测试结果 (12)5.2多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统 (15)5.2.1接线步骤 (15)5.2.2 实验结果 (16)5.3多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (18)5.3.1接线步骤 (18)5.3.2 测试结果 (19)6、心得体会 (19)7、评分表 (20)1、实验目的掌握变速率时分复用的原理、实现方法。
光纤通信系统课程设计
光信号强度测试：测量光信号的强度，确保信号传输的稳定性 光信号波长测试：测量光信号的波长，确保信号传输的准确性 光信号频率测试：测量光信号的频率，确保信号传输的速度 光信号噪声测试：测量光信号的噪声，确保信号传输的质量
传输速率：衡量光纤通信系统传输数据 的速度
传输距离：衡量光纤通信系统传输数据 的距离
光电倍增管：一种高灵敏度的光接收器，适用于弱光信号的接收
光接收电路：将光电二极管或光电倍增管输出的电信号进行放大和处理，以便于后续处理或 传输
安全性：确保通信数据的安全 性和隐私性
可靠性：保证通信系统的稳定 性和可靠性
灵活性：适应不同的应用场景 和需求
经济性：考虑成本效益，选择 合适的设备和技术
企业网络：为企业提供高速、安全的内部网 络通信
智能交通：实现交通信息的实时传输和处理
互联网：支持高速、大容量的网络数据传输
医疗健康：支持远程医疗、健康监测等应用
光源：激光二 极管（LD）、 半导体激光器
（SL）等
光调制技术： 直接调制、外 调制、内调制
等
光调制器：马 赫-曾德尔调制 器（MZM）、 电吸收调制器
需求分析：确定系统需求，如传输速率、传输距离等 系统设计：包括光纤选择、光模块选择、光路设计等 设备选型：选择合适的光纤通信设备，如光纤收发器、光端机等 光路测试：测试光纤通信系统的性能，如传输速率、误码率等 系统调试：根据测试结果进行系统调试，优化系统性能 系统验收：对光纤通信系统进行验收，确保系统满足设计需求
（EAM）等
光调制技术应 用：光纤通信、 光存储、光传
感等
光纤传输损耗：光在光纤中传输时，由于各种原因导致的能量损失 光纤传输带宽：光纤可以传输的频率范围，决定了光纤的传输速率 光纤传输模式：光纤中光信号的传播方式，包括单模和多模 光纤传输距离：光纤可以传输的最大距离，受光纤损耗和信号衰减等因素影响
光纤通信的课程设计
光纤通信的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解光纤通信的基本原理，掌握光纤的构造、分类及特性。
2. 学生能掌握光纤通信系统的组成，了解其主要设备的功能和作用。
3. 学生能了解光纤通信的优点和局限性，认识到其在现代通信领域的重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析光纤通信系统中各组成部分的工作原理及相互关系。
2. 学生能通过实验操作，掌握光纤的连接、切割和测试等基本技能。
3. 学生能运用光纤通信的相关知识，解决实际通信问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习光纤通信，培养对科学技术的兴趣和热爱，激发创新意识。
2. 学生通过团队合作完成实验和项目，培养沟通协作能力和团队精神。
3. 学生能认识到光纤通信在我国科技发展中的地位和作用，增强国家自豪感和责任感。
课程性质：本课程为高中信息技术课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：高中学生具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，通过案例分析、实验操作等教学方法，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 光纤通信原理：介绍光纤的基本结构、分类及传播原理，包括光的全反射、折射率等概念。
相关教材章节：第三章 光纤与光缆2. 光纤通信系统：讲解光纤通信系统的组成，如光源、光检测器、光调制器等设备的功能和作用。
相关教材章节：第四章 光纤通信系统及其设备3. 光纤的连接与测试：介绍光纤的连接方式、切割技巧和测试方法，包括光纤的损耗和带宽测量。
相关教材章节：第五章 光纤的连接与测试技术4. 光纤通信的优点与应用：分析光纤通信的优势，如高速、大容量、抗干扰等，并介绍其在通信领域的应用。
相关教材章节：第六章 光纤通信技术的应用5. 光纤通信在我国的发展现状与展望：介绍我国光纤通信技术的发展、现状和未来趋势。
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课程设计报告课程名称光纤通信课题名称通信系统综合实验一、设计内容与设计要求1、设计内容1）多路数据＋多路电话光纤综合传输系统的实现2）多路数据＋多计算机＋单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现3）*多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现2、设计目的掌握变速率时分复用的原理、实现方法；学习并掌握计算机RS232通信技术；掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用；实现数字和语音同时通信。
3、实验仪器与设备1.光纤通信实验系统2台。
2.示波器1台。
3.波分复用器2个。
4.电话2部。
I5.FC/FC光纤跳线2根。
6.计算机若干台串口通信电缆若干根。
7.1310nm/1550nm波长波分复用器2个。
8.摄像头1个。
9.监视器1个（或用电话代替）。
4、设计原理《多路数据＋多路电话光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十四、实验二十五、实验二十的方法；《多路数据＋多计算机＋单路图像图像/语音全双工光纤综合传输系统》拟实现模拟图像、数据在同一光纤中传输。
即在光纤中同时传输数字数据和模拟信号。
一种解决方案综合了《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十六、实验二十七、实验十六的知识；《多路计算机＋双路图像/语音全双工光纤综合传输系统》综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、变速率时分复用、解变速率时分复用、位时钟提取（数字锁相环DPLL）原理及实现五个实验，具体的实验原理可以参看《光纤通信原理教学系统实验指导书》中的实验二十一、实验二十三、实验二十四、实验二十五、实验二十六、实验二十七。
5、设计要求掌握结构化系统设计的主体思想，以自下而上逐步完善的方法实现指定的通信系统功能，并按要求测试相关参数、波形等实验数据，以积累一些典型的通信子系统的功能、性能、参数等知识以及系统集成的知识。
(1)在规定的时间内以小组为单位完成相关的系统功能实现、数据测试和记录并进行适当的分析。
(2)按本任务书的要求，编写《课程设计报告》（Word文档格式）。
并用A4纸打印并装订；II目录一、课程设计题目 (1)二、课程设计目的 (1)三、课程设计主要任务 (1)1、多路数据＋多路电话光纤综合传输系统： (1)(1)PCM编译码原理及数字电话光纤传输子系统 (2)(2)波分复用光纤传输系统（WDM） (3)(3)HDB3编译码原理及实现 (5)(4)位时钟提取（数字锁相环DPLL）原理及实现 (6)(5)固定速率时分复用原理及实现 (9)III(6)解固定速率时分复用原理及实现 (12)2、多路数据＋多计算机＋单路图像/语音全双工光纤综合传输系统 (14)(1)PN序列光纤传输系统 (14)(2)变速率时分复用原理及实现 (15)(3)解变速率时分复用原理及实现 (18)四、实验设备 (21)五、总体设计方案的选定 (22)六、相关数据测试结果等实验报表以及实验数据分析 (24)七、收获及体会 (26)IV一、课程设计题目（1）多路数据＋多路电话光纤综合传输系统的实现；（2）多路数据＋多计算机＋单路图像/语音全双工光纤综合传输系统的实现。
二、课程设计目的（1）掌握变速率时分复用的原理、实现方法；（2）学习并掌握计算机RS232通信技术；（3）掌握时分复用技术和波分复用技术的灵活搭配使用；（4）实现数字和语音同时通信。
三、课程设计主要任务1、多路数据＋多路电话光纤综合传输系统：人们使用光纤系统承载数字电视、语音和数字是很普通的一件事，在商用与工业领域，光纤已成为地面传输标准。
在军事和防御领域，快速传递大量信息是大范围更新换代光纤计划的原动力。
尽管光纤仍在初期发展阶段，但总有一天光控飞行控制系统会用重量轻、直径小又使用安全的光缆取代线控飞行系统。
光导纤维与卫星和其他广播媒体一起，代表着在航空电子学、机器人学、武器系统、传感器、交通运输及其他高性能环境使用条件下的商用通信和专业应用的新的世界潮流。
所以综合了固定速率时分复用、解固定速率时分复用、PCM编译码、波分复用等几个子系统。
12 (1)PCM 编译码原理及数字电话光纤传输子系统本实验系统中的是A 律PCM 编译码集成电路TP3067其引脚及内部框图如图所示。
TP3067由发送和接收两部分组成，其功能简述如下。
发送部分：包括可调增益放大器、抗混淆滤波器、低通滤波器、高通滤波器、压缩A/D 转换器。
抗混淆滤波器对采样频率提供30dB 以上的衰减从而避免了任何片外滤波器的加入。
阶梯波产生器、逐次逼近寄存器（S· A· R）比较器以及符号比特提取单元等4个部分共同组成一个压缩式A/D 转换器。
S· A· R 输出的并行码经并/串转换后成PCM 信号。
参考信号源提供各种精确的基准电压，允许编码输入电压最大幅度为5VP-P 发帧同步信Tp3067引脚定义 x(n)x(t)R VF O xR号FSX为采样信号。
每个采样脉冲都使编码器进行两项工作：在8比特位同步信号BCLKX 的作用下，将采样值进行8位编码并存入逐次逼近寄存器；将前一采样值的编码结果通过输出端DX输出。
在8比特位同步信号以后，DX端处于高阻状态。
接收部分：包括扩张D/A转换器和低通滤波器。
D/A转换器由串/并变换、D/A寄存器组成、D/A 阶梯波形成等部分构成。
在收帧同步脉冲FSR上升沿及其之后的8个位同步脉冲BCLKR 作用下，8比特PCM数据进入接收数据寄存器(即D/A寄存器)，D/A阶梯波单元对8比特PCM数据进行D/A变换并保持变换后的信号形成阶梯波信号。
此信号被送到时钟频率为128KHZ的开关电容低通滤波器，此低通滤波器对阶梯波进行平滑滤波并对孔径失真(sinx)/x进行补偿。
在通信工程中，主要用动态范围和频率特性来说明PCM编译码器的性能。
动态范围的定义是译码器输出信噪比大于25dB时允许编码器输入信号幅度的变化范围。
PCM编译码器的动态范围应大于图6-6所示的CCITT建议框架（样板值）。
当编码器输入信号幅度超过其动态范围时，出现过载噪声，故编码输入信号幅度过大时量化信噪比急剧下降。
TP3067编译码系统不过载输入信号的最大幅度为5 Vp-p。
由于采用对数压扩技术，PCM编译码系统可以改善小信号的量化信噪比，TP3067采用μ律13折线对信号进行压扩。
13折线压扩特性曲线将正负信号各分为8段，第1段信号最小，第8段信号最大。
当信号处于第一、二段时，量化噪声不随信号幅度变化，因此当信号太小时，量化信噪比会小于25dB，这就是动态范围的下限。
TP3067编译码系统动态范围内的输入信号最小幅度约为0.025Vp-p。
常用1KHz的正弦信号作为输入信号来测量PCM编译码器的动态范围（1KHz的正弦波在模拟信号源中产生）。
语音信号的抽样信号频率为8KHZ，为了不发生频谱混叠，常将语音信号经截止频率为3.4KHZ的低通滤波器处理后再进行A/D处理。
TP3067编码器的低通滤波器和高通滤波器决定了编译码系统的频率特性，当输入信号频率超过这两个滤波器的频率范围时，译码输出信号幅度迅速下降。
这就是PCM编译码系统频率特性的含义。
(2)波分复用光纤传输系统（WDM）光波具有很高的频率，利用光载波作为信息载体进行通信，具有巨大的可用带宽。
对石英光纤，其低损耗窗口总宽度约200nm，带宽25000GHz（25THz）。
但实际光波系统中由于光纤色散和电路速率的限制，其通信速率限制在10Gb/s或者更小。
为了充分利用光纤的频带资源，提高光波系统的通信容量，采用了如下几种复用技术：①光波分复用（WDM）3光波分复用是将两种或多种不同波长的光载波信号（携带有各种类型的信息），在发送端经复用器（也叫合波器，multiplexer）把这些光载波信号汇合在一起，并耦合到光线路中同一根光纤中进行传输；在接收端经分波器（也叫解复用器，demultiplexer）将各种波长的光载波进行分离，然后由光接收机做相应的处理恢复原信号。
这种复用方式称作波分复用。
可以单向传输，也可以双向传输。
根据信道间隔的大小，光波分复用技术可分为三种，即稀疏的WDM、密集的WDM和致密的WDM，后者也叫做光频分复用（PFDM）。
有三种传输形式：双模拟信号、模拟信号＋数字信号、双数字信号。
②时分复用（OTDM）OTDM方式的工作原理与电时分复用方式相似，只是在光域进行复用和解复用处理，即将光信号按照一定的帧结构传输，将一帧光信号时间T划分为n个时隙，每个时隙为T/n，第1，2，…，n路的时隙依次排列，每个时隙只传输固定的信道。
每个信道的时间位置可以通过延时器来调整。
光时分复用方式的缺点是需要比复杂的光器件，而且色散影响比别的复用方式严重，这是因为OTDM信号对带宽的要求高。
③光码分复用（OCDM）光码分复用技术在原理上与电码分复用技术相似，并与之对应。
OCDM系统给每个用户分配唯一的一个正交码的码字作为该用户的地址码，对要传输的数据信息用该地址码进行光编码，实现信道复用。
在接收端用发送端相同的地址码进行光解码，实现用户间的通信。
OCDM技术通过直接光编码和光解码，实现光信道的复用和信号交换，能较好地发挥光纤信道频带宽的潜力，同时具有动态分配带宽、网络扩展容易、多址连接和控制灵活方便、网管简单、保密性能强等优点，适合于实时性要求高、速率高的宽带通信系统。
④空分复用（SDM）空分复用是每根光纤只用于一个方向的信号传输，双向通信则需要有一对光纤，即光纤数量加倍，目前的实际光通信系统多工作于这种方式。
显然，N对光纤可以增加N4从的传输容量，不同系统的光波长相互独立。
由于光缆都包含有多根光纤在内，因而可以认为空分复用是最早、最简单的光波复用方式。
⑤方向分割复用（DDM）方向分割复用是采用一对光的方向耦合器（即定向耦合器），分别配置于收发端用来分离收发两个方向的信号，从而实现一根光纤的同波长双向传输，当然不同波长就更没问题了。
由于方向耦合器引起的近端串音会限制传输距离，因而方向分割复用方式只限于短距离传输。
光方向分割复用（DDM）方式系统构成示意图如下：其中，WDM光波系统是高速全光传输中传输容量潜力最大的一种多信道复用方案，本实验采用1310nm和1550nm的光波进行波分复用。
(3)HDB3编译码原理及实现①HDB3码简介HDB3码是三阶高密度码的简称。
在数字电话中，HDB3码作为基带传输中的一种重要线路码码型，其特点是：1）、由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量。
2）、HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号。