光纤通信实验一
实验一、光纤通信演示实验
实验一光纤通信演示实验光纤通信以光波作为载波，以光纤作为传输媒质，正在成为当今通讯的主流。
本套系统将通信网络完整的演示为传输平台、接入平台、监控平台、管理平台。
通过本系统可实现视频、语音、数据在统一的光平台上传播。
一、实验目的：本实验目的了解光通信中各种信号的传输，熟悉光通信原理，掌握光通信的基本结构。
二、实验仪器：1. H10M0-120单频光端机一对2. 智能PCM局端、远端各一3. 用户交换机一台4. VT600视频编、解码器两对5. E1/10Basee－T适配器一对6. 电源一对7. 监视器(电视机)25寸、29寸各一台8. 工业摄像机一部9. 计算机10. 1.3μm单模光纤10m11. 室内全方位云台一套三、实验原理：本套系统将通信网络完整的演示为传输平台、接入平台、监控平台、管理平台。
通过本系统可将视频、语音、数据在传输平台上自由传送与通信，语音传输应用的是智能PCM；传输平台选用120单频光端机；监控应用层以VT600视频编解码器为核心，实现视频的传输；数字传输通过E1/10Basee－T适配器来完成。
系统组成图如图1所示。
下面我们逐一介绍传输平台、语音传输、监控、数据传输的实现。
（一）传输平台传输平台由一对H10M0－120单频光端机、电源和10m长的1.3μm单模光纤组成。
120单频光端机是光电一体跳群光纤传输设备，采用全数字处理跳群系统专用集成电路。
包含减小抖动技术、数字锁相和时钟提取技术、抗干扰的2M接口技术等。
具有RS232、RS485和V.35等辅助数据通道、公务通道。
可实现集中监控。
设备具有体积小、重量轻、功耗低、抗干扰能力强和可靠性高等突出特点。
机箱厚度仅为4.5厘米，整机重约4公斤。
设备外观图见图2所示。
图1实验系统图图2 H10M0－120型光传输设备立体图H10M0－120型光传输设备的内部结构可由图3表示：H10M0－120型光端机的核心部分为其跳群单元，由HMX3101专用集成电路实现。
光纤通信实验内容
实验一 模拟信号光纤传输实验一、 实验目的1. 了解模拟信号光纤系统的通信原理2. 了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构二、 实验仪器1. ZY12OFCom13BG 型光纤通信原理实验箱1台 2. 20MHz 双踪模拟示波器 1台 3. 万用表 1台 4. FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1根 5. 850nm 光发端机和光收端机（可选） 1套 6. ST/PC-ST/PC 多模光跳线（可选） 1根 7. 音频线（可选） 1根 8. 外输入语音信号源（可选收音机，单放机，PC 机等） 1个 9. 连接导线20根三、 实验原理根据系统传输信号不同，光纤通信系统可分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。
由于发光二极管和半导体激光器的输出光功率（对激光器来说，是指阈值电流以上线性部分）基本上与注入电流成正比，而且电流的变化转换为光频调制也呈线性，所以可以直接调制对于半导体激光器和发光二极管来说具有简单、经济和容易实现等优点。
进行发光二极管及半导体激光器调制时采用的就是直接调制。
从调制信号的形式来看，光调制可分为模拟信号调制和数字信号调制。
模拟信号调制直接用连续的模拟信号（如话音、模拟图像信号等）对光源进行调制。
图1-1就是对发光二极管进行模拟调制的原理图。
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，实验箱模拟信号调制电路如图1-2所示。
IP图1-1 发光二极管模拟调制原理图一般来说，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，图1-2 LED模拟调制电路半导体激光器的V-I线性区较小，直接进行模拟调制难度加大，采用图1-2调制电路，会产生非线性失真。
光纤通信实验
实验一多模光纤损耗测试实验一、实验目的1、了解光纤损耗的定义2、学会用插入法测量多模光纤的损耗二、实验内容1、测量多模光纤的衰减2、测量多模光纤的损耗三、实验仪器1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台2、850nm 光发端机 1个3、FC接口光功率计1台4、万用表1台5、ST-FC多模光跳线 1根6、FC-FC多模光跳线 1根7、扰模器1台8、小可变衰减器（或3km光纤）1个9、连接导线 20根四、实验原理1、损耗机理在光纤的传输特性中，衰减是多模光纤和单模光纤共有的最重要的指标之一。
它表明了光纤对光能的传输损耗，对光纤通信系统的中继距离有着决定性的影响。
损耗的降低依赖于工艺的提高和对石英材料的研究。
本实验研究无源器件多模光纤的损耗。
对于光纤来说，产生损耗的原因较复杂，光能在光纤中传输时，除了由于吸收、散射而使光能损失外，由于成缆敷设造成的光纤微弯和宏弯曲，光纤的耦合和接续，都会使光能产生附加的损失。
归纳起来，产生衰减的原因大致可以分为三大类：吸收损耗，散射损耗，附加损耗，具体如下：（1）纤芯和包层物质的吸收损耗，包括石英材料的本征吸收和杂质吸收；（2）纤芯和包层材料的散射损耗，包括瑞利散射损耗以及光纤在强光场作用下诱发的受激喇曼散射和受激布里渊散射；（3）由于光纤表面的随机畸变或粗糙所产生的波导散射损耗；（4）光纤弯曲所产生的辐射损耗；（5）外套损耗。
这些损耗可以分为两种不同的情况：一是石英光纤的固有损耗机理，像石英材料的本征吸收和瑞利散射，这些机理限制了光纤所能达到的最小损耗；二是由于材料和工艺所引起的非固有损耗，它可以通过提纯材料或改善工艺而减小甚至消除其影响，如杂质的吸收、波导散射等。
光纤中平均光功率沿长度减少的规律为：()10()(0)10Z P Z P α-= （1-1）其中P(Z)和P(0)分别为轴向距离Z 处和Z ＝0处的光功率，α为光纤的衰减系数，定义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位是dB/km 。
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。
光纤通信实习报告
中国地质大学（武汉）光纤通信姓名：班号：学号：指导教师：实验一光发射与光接收实验一.实验目的1.熟悉光纤通信常用的有源、无源器件2．掌握光功率的测试方法，掌握光衰减器等无源器件的使用3．熟悉光接收器件的性能二，实验仪器1.DX-IOO光纤通信实验箱一台2.20MHz示波器一台，万用表一台3．光功率计一只三．实验原理光发射与接收单元原理框图如下所示光接收模块在发射端的半导体发光管LED驱动电路rf1，电位器W601可以调整LED的直流驱动电流，从而改变LED的光输出功率。
开关K2 (S601)为单刀双掷开关，首先打到“接电阻”位置上测试驱动三极管Q602的驱动电流Ic，然后打到“接光发”上以此电流驱动LED。
输入端2.048M的方波信号经Q601射级跟随器输入，开关K1 (S602)控制该信号对光发射器件LED的交流驱动。
实验二CMI编码解码实验一，实验日的1．了解光纤通信通常采用的线路码型2．熟悉传号反转码(CMI)的特点3．掌握传号反转(CMI)码的编解码方法二，实验仪器I.DX-IOO光纤通信实验箱一台2.20MHz示波器一台二．CMI码编解码原理1．编码原理CMI码又称为传号反转码，其编码规则为“l”交替的用“II”和“00”表示，而“0”则固定的用“01”表示。
CMI译码采用前后码元相异或的方法解码，当前后码元相同时，输出为“0”码；当前后码元不相同时，输出为“l”码。
其原理如下图所示：实验步骤：1．接通电源2．观察伪随机码发生器的输H{波形，检测伪随机码发生器的输}1{波形与理论分析结果是否相符。
3．连通伪随机码发生器与CMI编码器，用示波器分别测试CMI编码，器的各个测试点，记录观察到的波形，与理论分析结果相比较。
4．进一步连通光收发模块，用示波器观察发端和收端测试点P、P、P、P的波形及测试其电压值，并记录之，应符合ECL电平要求。
5．进一步用示波器观察测试点P、P、P、P，可观察到收端位同步信号的提取，CMI译码过程，记录下个点波形，分析CMI译码波形与理论分析是否相同四，实验结果截图、实验三光纤熔接实验一，实验目的掌握光纤切割与熔接技术二，实验仪器和材料光纤，光纤熔接机，光纤切割机，酒精，纸巾三，实验原理光纤切割要注意：1、光纤要清洁干净；2、切割刀片要锋利，钝了就切不好：3、切割川，卜的压纤橡皮垫压接不能松动，松动的话，切卅来的光纤端面不平整。
光纤通信实验一 光纤熔接及光纤参数测量实验
光纤通信实验一光纤熔接及光纤参数测量1实验目的1.1 研究如何降低光纤接续衰耗值。
1.2 学习光纤熔接点衰耗值的测量。
1.3 掌握光纤参数测量的方法。
2实验用的器材和仪表2.1 用于熔接实验的光纤有三种50/125 、62.5/125 、9/125 ；前两种光纤是多模光纤，符合ITU—TG.651标准。
后一种是单模光纤，符合ITU—TG.652标准。
（注：ITU —T 国际电信联盟-电信标准部）。
图1.1常用通信光纤的构成与构成的材料示意图50/125多模光纤62.5/125多模光纤单模光纤100/140多模光纤头发的直径图1.2多模光纤与单模光纤截面图光纤是一种结构尺寸非常精密的产品，如果制造过程中几何尺寸偏差过大，即使使用精密的全自动熔接机熔接光纤，熔接损耗也将偏大。
两种数值孔径不同的光纤熔接以后熔接损耗必然偏大。
再有在实际工程中不同公司制造的光纤，由于所用材料、制造工艺的不同，这两种光纤熔接以后也可能产生熔点损耗偏大，这个问题要通过合理的配盘解决，保证光纤路由的总损耗不超出工程要求的范围。
2图1.3光纤纤芯不呈圆形的示意图αβ光纤A 光纤Bα≠β图1.4数值孔径不同的光纤示意图2.2 接保护套管——热缩管。
它的作用是对熔接好的裸光纤部位进行保护。
从图1.5 可以看出，两个套起的管之间有一个直径1mm米的钢棍，熔接前光纤穿在内管中，光纤熔接完成以后，将熔接点移至热缩管的中部，然后对热缩管加热，具有记忆特性的塑料管受热收缩，加热过程结束后经过一、二分钟的冷却，光纤接点与热缩管凝固成一体。
加固件钢棍能避免这一区域弯曲。
外管：直径3.5mm；长40mm图1.5熔接保护套管的基本结构图2.3 光纤涂敷层剥皮钳。
它的作用是将光纤的涂敷层剥除掉，剥掉涂敷层以后的光纤称作裸光纤，此时才能看见光纤本体模样，常见的通信用裸光纤的直径为125μm 。
2.4 光纤切割刀。
它的作用是将裸光纤切断，切断后的光纤端面要成平面。
光纤通信第一次实验报告
四川大学电气信息学院光纤通信第一次实验报告组员：__报告撰写人:学号:实验1电光、光电转换传输实验一、实验目的：目的：了解本实验系统的基本组成结构，初步了解完整光通信的基本组成结构，掌握光通信的通信原理。
要求：1.画出实验过程中测试波形，标上必要的实验说明。
2.结合实验步骤，叙述光通信的信号变换、传输过程。
3.画出两实验箱间进行双工通信的连接示意图，标上必要的实验说明。
4.如果将光跳线分别连接TX1310、RX1550两法兰接口，P204测试点是否有信号，信号与TX1310是否一样，写出你的答案，通过实验验证你的答案。
二、实验基本原理图：本实验系统主要由两大部分组成：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收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
实验系统（光通信）基本组成结构（光通信）如下图所示：三、实验步骤1.连接电路用光跳线连接TX1310、RX1310接口（注意收集好器件的防尘帽）。
打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验一CMI码PN”，在P101 口输出32KHZ的15位m序列。
通过示波器确认有相应的基带波形输出后，连接P101、P201两铆孔，示波器A通道测试TX1310测试点，调节W201改变送入光发端机信号幅度，不超过5V。
然后观察示波器B通道测试光收端机输出电信号的P202测试点，看是否有与TX1310 测试点一样或类似的信号波形。
2.采用固定CMI码作为基带信号重复以上步骤，并记录波形。
3.观察接口影响轻轻拧下TX1310或RX1310法兰接口的光跳线，观测P202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。
4.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。
5.如果将光跳线分别连接TX1310、RX1550两法兰接口，P204测试点是否有信号，信号与TX1310是否一样，写出你的答案，通过实验验证你的答案。
现代光纤通信第七章实验1
实验1 模拟/数字电话光纤传输系统实验一、实验目的1．了解电话接口电路组成；2．了解电话呼叫接续过程；3．掌握电话呼叫时的各种可闻信号音的特征；4．了解记发器的工作过程；5．掌握PCM编译码原理；6．了解双光纤全双工通信的组成结构。
二、实验仪器1．光纤通信实验箱2．20M双踪示波器3．FC-FC单模光跳线2根4．小型电话单机2部5．铆孔连接线若干三、基本原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机由电话用户接口电路A、PCM编译码A、记发器电路、PCM编译码B、电话用户接口电路B等组成，光信道为双光纤通信结构。
电话语音信号的光纤传输，可以有多种方式，一种是原始语音信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是先把话音信号数字化，然后再经过光纤传输，目前使用最多的是PCM编译码方式。
下面先介绍本实验平台上两路电话电路接口示意图。
图7.1.1 电话用户A、B结构示意图图7.1.2 电话用户A、B模拟光传输结构示意图（A到B单工）图7.1.3数字电话光纤通信基本组成结构示意图（一）电话接口电路原理介绍用户电路也可称为用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit—SLIC）。
任何交换机都具有用户线接口电路。
根据用户电话机的不同类型，用户线接口电路（SLIC）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。
模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。
在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC），其余功能由集成模拟SLIC完成。
在布控交换机中，向用户馈电，向用户振铃等功能都是在绳路中实现的，馈电电压一般是-60V，用户的馈电电流一般是20mA～30mA，铃流是25Hz,90V左右，而在程控交换机中，由于交换网络处理的是数字信息，无法向用户馈电、振铃等，所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成，再加上其它一些要求，程控交换机中的用户线接口电路一般要具有B（馈电），R（振铃）、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）、O（过压保护）七项功能。
光纤通信实验1 纤尾识别
实验一尾纤识别【实验目的】1. 了解我国采用的光纤光缆型号的表示方法。
2. 学会从光纤的规格代号种识别尾纤波长。
3. 了解用测量光纤损耗来识别尾纤波长的方法。
【实验仪器】光谱仪各种光纤光缆【实验内容】1.从光纤的规格代号中识别尾纤波长。
2.用测量法识别尾纤波长。
【预备知识】光纤线路的两端一般是通过一段短光纤把线路与光端机连接起来的。
这一段短光纤长度尾3米或5米、10米，因其位置处于光纤的尾部，故称为尾纤。
尾纤的传输特性有工作波长、信号传输模式、带宽与损耗等，通常这些通过光纤光缆的型号标志来识别，也可以用仪器来测量。
1. 光纤光缆的型号标志光纤光缆的型号，各个国家标志的方法不尽相同。
我国光纤光缆的型号由光缆型式代号和光纤规格代号两部分组成。
具体如下：2．尾纤波长的识别3. 尾纤波长的测量【实验步骤】1. 从光纤的规格代号中识别尾纤波长小心松开尾纤的扎带，阅读尾纤外套上的标识，从其规格代号中判断它的波长，纤芯直径与包层直径，纤尾长度。
阅读完毕后，用扎带照原样扎好尾纤。
2. 测量尾纤的波长1）如图2－1所示，由光源发出的稳定光功率以一定波长（如λ＝0.85μm）注入到光纤，用光谱仪测量尾纤输出端的光信号波长。
2）用同样的方法测另一个光信号波长（如λ＝1.3μm）。
【注意事项】1. 在测量光波时切记不要用肉眼观察从尾纤发出的红外光，容易伤害眼睛。
2. 不要过于用力拉扯光纤，也不要过于弯曲光纤。
【实验报告要求】1．怎么从光纤型号中识别尾纤的工作波长。
2．怎样用测量方法识别尾纤的工作波长。
（提示：用光谱仪测量。
请上网搜索光谱仪的功能及使用方法）。
3．在网上浏览我国光缆的标准及技术指标等想相关内容。
举例说明其中一类光纤的相关参数（如：G.650型、G.652.A2型等）。
光纤通信经典实验
第一章光纤通信基本实验实验一双光纤通信传输认识与演示一、实验目的1．了解双光纤通信传输实验箱的结构。
2．了解各模块的功能和作用。
3．了解双光纤通信传输实验的特点。
二、实验内容1．熟悉双光纤通信传输实验箱各模块的功能和作用。
2．熟悉双光纤通信传输实验箱的使用与操作。
3．了解双光纤通信的波分复用传输方法。
三、实验仪器THKEGC-2型实验箱一台、FC/PC连接器一只、1310nm/1550nm波分复用器两只(接头类型：FC/PC)、示波器一台。
四、实验箱结构、特点(一) 结构简介实验系统结构见图1-1所示。
光纤通信传输实验系统采用模块化结构设计，分为左右两大模块(两套光纤发送接收系统)，每一个模块中又由许多子模块组成：图1-1 双光纤通信传输实验箱模块结构图1．1310nm光发送接收系统1）固定速率时分复用/解复用模块复接模块：三路串行数据输入接口，一路串行数据输出接口。
完成将三路串行数据打包成一路串行数据，结合解复用模块及光纤收发模块即可完成三路串行数据的单光纤传输。
解复用模块：一路串行数据输入接口，二路并行数据(三路数据中的一路是帧信号)直接输出到LED灯显示。
完成将一路串行数据还原成二路并行数据，结合复接模块及光纤收发模块即可完成三路串行数据的单光纤传输。
接口参数：三路输出数据的速率：64Kbps接口类型：NRZ。
①固定速率数据信号源模块此模块产生三路速率为64K的单极性不归零码(NRZ)，数据信号帧长为8位，其中两路可作为数据信息，每路8位，另外8位中的7 位可作为集中插入帧同步码。
通过拔动开关，可以很方便地改变码信息，并由发光二极管指示。
②固定速率时分复用复接模块此模块将固定速率数据信号源模块产生的三路NRZ码复接成一路速率为128K的信号，该信号由24位信息组成，其中16位为数据信息，另外8位作为帧同步码。
③固定速率时分复用分接模块此模块将固定速率时分复用复接模块产生的信号分接，还原成与固定速率数据信号源模块拔动开关相对应的并行数据信息，并通过发光二极管指示。
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。
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。
光纤通信实验报告
实验一SDH设备硬件总体介绍一、实验目的通过对SDH传输设备实物的讲解，让学生对OPTIX 155/622H设备具体硬件有个大致的了解。
二、实验器材1、OPTIX 155/622H(METRO1000)设备2套。
2、OPTIX 155/62H(METRO2050)设备1套。
3、维护用终端若干台。
三、实验内容说明对实物和终端分组进行现场讲解。
四、实验步骤系统硬件介绍：1、本实验平台为华为公司最新一代SDH光传输设备，采用多ADM技术，根据不同的配置需求，可以同时提供E1、64K语音、10M/100M、34M/45M等多种接口，满足现代通信网对复杂组网的需求。
根据实际需要和配置，目前提供E1、64K语音、10M/100M三种接口。
2、实验终端通过局域网（LAN）采用SEVER/CLIENT方式和光传输网元通讯，并完成对网元业务的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。
3、本实验平台提供传输设备为OPTIX 155/622H传输速率为STM-1（即155M）。
（一）、OPTIX 155/622（METRO2050）设备介绍OptiX 155/622设备由机柜、子架、风机盒以及若干可选插入式电路板等构成，可灵活配置为终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）、再生中继器（REG）。
系统可配置为STM-1单系统或双系统、STM-4单系统或双系统、两者的混合系统，并可实现由STM-1向STM-4的在线升级，又可以通过调整配置以满足网络灵活逐级扩容的需求。
本传输实验平台采用三套OPTIX 166/622 SDH光传输设备，因每个传输设备（也简称网元）硬件配置基本都一样，所以只需介绍其中一个即可。
1.1 电源盒电源盒安装于OptiX 155/622 机柜的顶部。
电源盒主要起-48V 电源接入和分配的作用；为了给SDH 设备提供更好的电性能，增强供电的安全性，电源盒配备了电源滤波器和过流保护器件。
此外电源盒内还配备了电源分配板（PDA）、电源监测板（PMU）、过压保护板（OPU）、低压保护板（LVC）。
光纤通信实验_实验报告(3篇)
第1篇实验名称：光纤通信实验实验课程：光电工程实训实验日期：2023年X月X日实验目的：1. 了解光纤通信的基本原理和系统组成。
2. 掌握光纤通信中信号的调制与解调技术。
3. 学习光纤通信系统中的传输性能参数的测量方法。
4. 通过实验验证光纤通信系统的实际应用效果。
实验原理：光纤通信是利用光波在光纤中传输信息的一种通信方式。
它具有传输速率高、传输距离远、抗干扰能力强、信号传输质量高等优点。
光纤通信系统主要由光发射机、光纤、光接收机和信号处理单元组成。
在实验中，我们将通过以下步骤来验证光纤通信的基本原理和性能：1. 光发射机：将电信号转换为光信号。
2. 光纤：作为传输介质，将光信号传输到远方。
3. 光接收机：将光信号转换为电信号。
4. 信号处理单元：对电信号进行放大、整形、解调等处理。
实验设备：1. 光发射机2. 光纤3. 光接收机4. 光功率计5. 信号发生器6. 示波器7. 光纤连接器实验步骤：一、光纤通信系统搭建1. 将光发射机的输出端连接到光纤的一端。
2. 将光纤的另一端连接到光接收机的输入端。
3. 将信号发生器输出的信号连接到光发射机的输入端。
二、光发射机测试1. 将信号发生器输出一个频率为1MHz的正弦波信号。
2. 利用示波器观察光发射机的输出波形，确保输出光信号的稳定性和幅度。
三、光纤传输性能测试1. 利用光功率计测量光发射机输出端的光功率。
2. 在光纤的另一端，利用光功率计测量接收到的光功率。
3. 计算光信号的传输损耗。
四、光接收机测试1. 利用示波器观察光接收机的输出波形，确保输出电信号的稳定性和幅度。
2. 利用信号发生器输出一个频率为1MHz的正弦波信号，通过光接收机解调后，观察解调后的电信号。
五、信号处理单元测试1. 将解调后的电信号输入到信号处理单元。
2. 利用示波器观察信号处理单元的输出波形，确保输出信号的稳定性和幅度。
实验结果与分析：1. 光发射机输出光信号稳定，频率为1MHz，幅度为1V。
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实验报告课程名称无源光实验实验项目实验1.1、实验1.2、实验1.3、实验1.4、实验1.5第一部分无源光实验实验1.1 单模光纤特性测量一、实验目的1、能够熟练测量光的特性2、掌握单模光纤特性二、实验仪器1、 ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统一台2、光功率计一台3、单模光纤跳线一根三、实验原理光纤是光波的传输媒质，按光纤中传输模式的多少，光纤可分为多模光纤和单模光纤两类。
在单模光纤中只能传输一个模式，多模光纤则能承载成百上千个模式。
一般的光纤通信系统中，对光纤的要求为：（1）低传输损耗；（2）高带宽和高数据传输速率；（3）与系统元件（光源、光检测器等）的耦合损耗低；（4）高的机械稳定性；（5）在工作条件下光和机械性能的退化慢；（6）容易制造。
单模光纤的结构、参数和各组成部分的作用与多模光纤是类似的，它们的不同之处在于：单模光纤有模场直径和截止波长两个特殊参数。
单模光纤的典型几何参数如表1所示。
表1 单模光纤的典型几何参数参数指标模场直径，μm （8.6～10.5）±0.7包层直径，μm 125±1芯／包层同心度误差，μm ≤0.8包层不圆度，％≤2％单模光纤以其损耗低、频带宽、容量大、成本低、易于扩容等优点，作为一种理想的信息传输介质，得到了广泛的应用。
四、 实验步骤准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置在“5B6B ”工作方式下（右端：2－3），将5B6B 编码模块中的输入数据选择开关KB01设置在“m 序列”工作方式（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置；用发送波长为1310nm 和1550nm 的光纤发送器作为光源；并准备好尾纤，为保证测试精度，测量前先用酒精棉将光纤头清洁一下。
1、 弯曲损耗测量(1) 将单模光纤跳线的一端接入光纤收发模块中激光收发器UE01的发送端，然后用光功率计测量该光源的光功率并记录结果。
1310nm ：-8.06dBm 1550nm ：-3.48dBm(2) 人为地抖动跳线，定量地观察光功率值的波动范围。
（为什么变化比较小？） 1310nm ：-8.03dBm~-8.12dBm 1550nm ：-3.61dBm~-3.89dBm 因为光纤具有高机械稳定性。
2、 不同波长（1310nm 与1550nm ）的光信号在光纤中衰减量的测量（连接方法可参考图1.2）1310／1550nmLDZH7002 跳线连接器 跳线光功率计图1.2 跳线连接示意图(1) 将跳线的一端接到光发送波长为1310nm 的激光发送器的输出端，用光功率计测出该点的光功率13p ，在此跳线的另一端通过连接器再接入一根跳线，测光功率'13p ，计算出差值'131313d p p =-。
（注：此差值中包含有连接器的损耗）13p =-8.11dBm '13p =-8.79dBm '131313d p p =-=0.68dBm(2) 将跳线的一端接到光发送波长为1550nm 的激光发送器的输出端，用光功率计测出该点的光功率15p ，在此跳线的另一端通过连接器再接入跳线，测光功率'15p ，计算出差值'151515d p p =-。
（注：此差值中包含有连接器的损耗）15p =-2.98dBm '15p =-3.61dBm '151515d p p =-=0.63dBm(3) 将13d 和15d 进行作比较。
13d ~=15d五、 实验报告分析总结各项测量结果。
(1) 弯曲损耗测量人为地抖动跳线，定量地观察光功率值的波动范围。
（为什么变化比较小？） 1310nm ：-8.03dBm~-8.12dBm 1550nm ：-3.61dBm~-3.89dBm 因为光纤具有高机械稳定性。
通过比较得出绕城圈直径越小衰耗越大。
(2) 不同波长的光信号在光纤中衰减量的测量单模光纤时频率的差异不会对传输产生多大影响，可以在多模光纤下进行识别。
实验1.2 多模光纤特性测量一、实验目的1、能够熟练测量光的特性2、掌握多模光纤特性二、实验仪器1、 ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统一台2、光功率计一台3、多模光纤跳线一根三、实验原理多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，耦合入光纤的光功率较大，可传多种模式的光。
但其模间色散较大，每一种模式到达光纤终端的时间先后不同，造成了脉冲的展宽，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。
因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
除此之外，多模光纤弯曲损耗比较大。
多模光纤的典型几何参数，如表2所示。
表2 50／125多模光纤典型几何参数参数指数芯径，μm 50.0±2.5包层直径，μm 125.0±2.0芯不圆度，％≤6％芯／包层同心度误差，μm ≤1.5包层不圆度，％≤2％四、实验步骤准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置为“5B6B”工作方式（右端：2－3），将5B6B编码模块中的输入数据选择开关KB01设置为“m序列”（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置。
准备好多模光纤跳线。
1、弯曲损耗测量(3) 将跳线的一头接入光收发模块中激光收发器UE01的发送端，用光功率计在跳线另一头测光功率，记录测量结果。
0.92dBm(4) 人为地抖动跳线，定性的观察光功率值的波动范围。
（为什么变化较大？） 0.81dBm~0.93dBm因为多模光纤中心玻璃心粗，模间色散较大，稳定性不高，弯曲损耗大。
2、 不同波长（1310nm 与1550nm ）的光信号在跳线中衰减量的测量(1) 将跳线的一端接到光发送波长为1310nm 的激光发送器的输出端，并用光功率计测出该点的光功率13p ，在此跳线的另一端通过连接器再接入一根多模光纤跳线，然后再测光功率'13p ，计算出差值'131313d p p =-。
（此差值包含有光通过连接器的损耗）13p =0.93dBm '13p =0.96dBm '131313d p p =-=-0.03dBm(2) 将跳线的一端接到光发送波长为1550nm 处，并用光功率计测出该点的光功率15p ，在此跳线的另一端通过连接器再接入一根多模光纤跳线，然后再测试光功率'15p ，计算出差值'151515d p p =-。
（此差值包含有光通过连接器的损耗） 15p =-2.03dBm '15p =-1.97dBm '151515d p p =-=-0.06dBm(3) 将13d 和15d 进行作比较。
13d ~= 15d3、 多模光纤与单模光纤串接性能测试(1) 将激光收发器UE01的发送端作为光源，先接入一根单模光纤跳线，用光功率计测出光功率，并记录测量结果，然后在这根单模光纤跳线的另一头通过连接器再接上一根多模光纤跳线，在多模光纤跳线的另一端测出的光功率。
1310nm ：13p =-10.51dBm '13p =-51.12dBm1550nm ：15p =-2.24dBm '15p =-50.84dBm(2) 同理，将激光收发器UE01的发送端作为光源，先接入一根多模光纤跳线，这时用光功率计测出光功率，并记录，然后用连接器连上一根单模光纤，再用光功率计测出该端的光功率。
1310nm ：13p =0.98dBm '13p =-7.95dBm1550nm ：15p =-1.94dBm '15p =-5.22dBm(3) 将（1）、（2）步骤中各对应点的值作比较，分析原因。
五、 实验报告分析总结各项测量结果。
1.人为抖动跳线时，由于是多模光纤，中心玻璃芯粗，摸间色散较大，稳定性不高，弯曲损耗大，所绕圈数越多，衰耗越大。
2.多模光纤由于色散较大，造成脉冲的展宽，限制了传输数字信号的频率。
3.对于传输来说单模光纤要比多模光纤好太多，单模光纤的损耗很小，只要通过多模传输的数字信号，其信号功率都有降低。
实验1.3 光连接器和跳线特性测量一、 实验目的1、 理解光连接器和光纤跳线器的各种特性2、 熟悉光连接器和光纤跳线器的应用方法 二、 实验仪器ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统 一台 光功率计一台光纤跳线、连接器 三、 实验步骤准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置在“5B6B ”工作方式下（右端：2－3），将5B6B 编码模块中的输入数据选择开关KB01设置在“m 序列”工作方式（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置；分别以发送波长为1310nm 和1550nm 的两个激光收发器的发送端作为光源。
按图3.1连接好测试设备，连接跳线、连接器和光无源器件时注意定位销方向。
1310nmLDZH7002光功率计图3.1 光连接器和跳线性能测试连接示意图ba连接器 跳线跳线C一般插入损耗测量：(1) 用光功率计测量波长为1310nm 的光源经跳线输出，在“a ”点的光功率a p ；然后将此跳线接光功率计的一端接入连接器的输入端口，在连接器的另一端再接一根跳线，用光功率计测量经一对光连接器和光纤跳线器输出在“b ”点光功率b p ，记录测量结果，填入表格，计算一对光连接器和光纤跳线器插入损耗值。
(2) 可以在“b ”点之后，再接入一对光连接器和光纤跳线器，测量输出“c ”点光功率c p ，观测大致的误差偏离值。
1310nm ：输入功率（dBm ）输出功率（dBm ）插入损耗（dB ） a p ：-5.56 b p ：-5.78 0.22 a p ：-5.56c p ：-5.940.381550nm ：输入功率（dBm ）输出功率（dBm ）插入损耗（dB ） a p ：-3.01 b p ：-3.10 0.09 a p ：-3.01c p ：-3.250.24四、 实验报告分析总结实验数据。
一个连接器的损耗大概是0.20dBm实验1.4 光分路器性能测试实验一、 实验目的1、 使学生深入了解光分路器的各种特性及指标特点2、 熟悉光分路器的应用方法 二、 实验仪器ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统 一台 光功率计一台光分路器 一个 三、 实验步骤准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置在“5B6B ”工作方式下（右端：2－3），将5B6B 编码模块中的输入数据选择开关KB01设置在“m 序列”工作方式（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置；用发送波长为1310nm 和1550nm 的光纤发送器作为光源。
按图4.1连接好测试设备，连接跳线、连接器和光无源器件时注意定位销方向。
1310nmLD1310 nm光分路器ZH7002 光功率计图4.1 光分路器性能测试连接示意图b ca1.b 支路插入损耗测量用光功率计测量发送波长为1310nm 的激光发送器经跳线输出在“a ”点的光功率a p ，然后将信号接入光分路器的输入端口；用光功率计测量在b 支路“b ”点的光功率b p 。