模拟信号光纤传输实验
模拟信号光纤传输
一、设计题目模拟信号光纤传输二、设计要求要求信号发生器产生信号为2MHz 峰峰值为1V的模拟正弦信号选做可由信号发生器产生发射电路由LED驱动电路和LED组成接收电路由PIN和放大电路组成要求接收到的信号能完整还原出原模拟信号。
三、设计分析一、原理 1.信号发生模块采用LC震荡电路产生因为普通的LR回路产生的信号都是低频要求产生2MHz的高频信号我们可以通过LC震荡产生简单的讲就是电路的充放电原理参考课本中信号产生相关知识从震荡条件与后面电路的匹配以及要求的参数出发着手设计。
2.发射模块由LED驱动电路和LED组成我们根据LED的P-I特性得知流经LED的电流要在它的工作范围一般为50 mA到100 mA之间方可保证LED的正常工作并且使得LED的发射功率达到PIN的接收要求发射的原理是驱动电路使LED的注入电流随着输入信号的变化而变化从而将电信号调制到光信号上以实现光发射驱动电路是一个简单的放大电路选择合适的参数以使流经LED的电流和其两端的电压达到要求我们的设计采用共射极放大由集电极电阻提供LED的直流偏压在基极连接了一个电容阻容耦合当输入信号作用时由于信号电压将在基极直流偏置电阻Rb上有损失因而减小了晶体管基极与发射极之间的信号电压也就会影响电路的放大能力采用该电容解决了“共地”问题又使一定频率范围内的输入信号几乎毫无损失地加到放大管的输入回路。
3.接收模块由PIN和放大电路组成PIN接收到LED的光信号将之转变为电信号但这个电信号是很微弱的并伴随噪声信号所以必须经过放大电路将接收信号进行滤波并将其放大并且使接收到的信号不失真接收电路是一个简单的放大电路我们采用两级放大第一级为射极跟随进行滤噪放大第二级采用共射极放大也采用了阻容耦合但是放大倍数达不到要求因此我们在射极并联了一个旁路电容再选择合适的参数最终达到了要求的放大倍数。
需要注意的是发射和接受模块之间连接采用光纤由于发射的光功率本身比较小必须使光尽量耦合到接收端。
光纤通信_实验4实验报告 模拟信号光纤传输实验
课程名称：光纤通信实验名称：实验 4 模拟信号光纤传输实验姓名：班级：学号：实验时间：指导教师：得分：一、实验目的1、了解模拟信号光纤通信原理。
2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。
二、实验器材1、主控&信号源模块2、25 号光收发模块3、示波器三、实验内容测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。
四、实验步骤（注：实验过程中，凡是涉及到测试连线改变时，都需先停止运行仿真，待连线调整完后，再开启仿真进行后续调节测试。
）1、登录e-Labsim 仿真系统，创建仿真工作窗口，选择实验所需模块和示波器。
2、参考系统框图，依次按下面说明进行连线。
（1）用连接线将信号源A-OUT，连接至25 号模块的TH1 模拟输入端。
（2）连接25 号模块的光发端口和光收端口，此过程是将电信号转换为光信号，经光纤跳线传输后再将光信号还原为电信号。
（3）将25 号模块的P4 光探测器输出端，连接至23 号模块的P1 光探测器输入端。
3、设置25 号模块的功能初状态。
（1）将收发模式选择开关S3 拨至“模拟”，即选择模拟信号光调制传输。
（2）将拨码开关J1 拨至“ON”，即连接激光器；拨码开关APC 此时选择“ON”或“OFF” 都可，即APC 功能可根据需要随意选择。
（3）将功能选择开关S1 拨至“光功率计”，即选择光功率计测量功能。
4、运行仿真，开启所有模块的电源开关。
5、进行系统联调和观测。
（1）设置主控模块的菜单，选择【主菜单】→【光纤通信】→【模拟信号光调制】。
此时系统初始状态中A-OUT输出为1KHz正弦波。
调节信号源模块的旋钮W1，使A-OUT输出正弦波幅度为1V。
（2）选择进入主控&信号源模块的【光功率计】功能菜单。
（3）保持信号源频率不变，改变信号源幅度测量光调制性能：调节信号源模块的率，自行设计表格记录不同频率时的光调制功率变化情况。
6、停止仿真，删除23 号模块和25 号模块之间的连接线，示波器两个通道分别连接光接收机的模拟输出端TH4 和光发射机的模拟输入端TH1。
光纤通信实验讲义
光纤通信实验讲义————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：光纤通信实验讲义实验一P-I特性曲线的绘制及光纤熔接机的使用一、实验目的1、学习半导体激光器发光原理2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入电流的关系3、掌握半导体激光器P-I曲线的测试及绘制方法4、了解光纤熔接机的操作方法二、实验内容测量半导体激光器功率和注入电流，并画出P-I关系曲线。
使用光纤熔接机实现两根光纤的熔接。
三、实验仪器示波器，RC-GT-III型光纤通信实验系统，光功率计，万用表，光纤熔断器一台。
四、基本原理1、半导体激光器的功率特性及伏安特性图1-1 激光器的功率特性图1-2 激光器的伏安特性半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如图1-1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I th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100puW；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，如图1-2所示，但由于双异质结包含两个PN结，所以在正常工作电流下激光器两极间的电压约为1.2V。
阈值条件就是光谐振腔中维持光振荡的条件。
图1-3 LD半导体激光器P-I曲线示意图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，也即激活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I th，当输入电流小于I th时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED发出光，当电流大于I th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．在实验中所用到半导体激光器其输出波长为1310nm，带尾纤及FC型接口。
试验六模拟信号电—光光—电传输试验
实验六模拟信号电—光、光—电传输实验一、实验目的1.了解数字光纤系统的通信原理2.掌握各种模拟信号的传输机理。
3.初步了解模拟电话光纤通信系统的基本组成结构二、实验内容1.用示波器观察各传输信号的波形。
2.用实验系统中提供的各种信号进行光传输实验，有不同频率的正弦信号、三角波和HDB3码等。
三、基本原理本次实验主要完成各种不同频率的模拟信号的光纤传输，本次实验所用到的模拟信号主要是标准正弦信号、三角波和HDB3码。
其实验框图如图8-1、图8-2和图8-3所示。
本实验所用到的正弦信号和三角波产生电路的电原理图如图8-4所示，PCM编译码部分可参考实验四的介绍。
图8-1 模拟信号光纤传输方式一图8-2 模拟信号光纤传输方式二对于模拟信号的传输，可以有多种方式，一种是直接用模拟信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是把模拟信号经过数字化后，调制成为数字信号后再进行光纤传输，最后经解调把信号还原成原始信号。
图8-3 HDB3码光纤传输示意图图8-4 标准正弦信号产生电路原理图现在使用最多的一种方法是PCM编译码方式，对于PCM编译码的详细资料请参考实验四——PCM编译码实验。
四、实验步骤1310nm光纤模块实验：1.认真阅读光器件操作说明。
2.熟悉光发送模块和光接收模块的工作原理及结构组成，了解半导体激光器件PHLC-XXX-R和PHPC-1S01-PFC性能及在操作上应注意的事项。
3.打开系统电源，观察电源指示灯是否正常。
用示波器检测标准信号源的输出三角波和正弦波的输出是否正常。
4.关闭系统电源，用实验导线把标准信号源的正弦输出端与光发送模块的，模拟输入T1相连接，检查光发送模块的切换开关S1是否拨向模拟状态，同时检查模块电源开关是否处于开启状态，接通系统电源，用跳线短接J8，用示波器观察J8点的波形及电压，是否处于正常状态，正常状态时，此点的波形应该与输入点的波形同相，只是幅度变小。
波形可参见图5-5 模拟信号发送波形检测5.适当调节光发单元的R86，R95以防止输入信号失真。
实验四-模拟信号光纤传输系统实验
实验四模拟信号光纤传输系统实验一、实验目的1、了解发送光端机的发光管特性；2、掌握如何在光纤信道中高性能传输模拟信号；3、掌握发送光端机中传输模拟信号驱动电路的设计；4、了解光检测器的原理；5、光接收机的组成；二、预备知识1、光端机发光管特性；2、信道的非线性；3、光电转换特性；4、弱信号检测；三、实验仪器1、Z H5002(II)型“光纤发送模块”、“光纤接收模块”一套；2、20MHz示波器一台；3、低频信号源一台；4、光功率计一台；四、实验原理1、模拟光纤传输系统的主要技术指标：模拟光纤传输系统有两个关键性的质量指标：（1）信噪比S/N（2）信道线性度（非线性失真度）信噪比S/N与信道线性度分别表达噪声大小和线性好坏，这两个指标的数值依据传输的实际用途而定。
一般地说高质量的电视传输（例如演播室图象传输）要求信噪比S/N达到56dB，差分增益ΔG=0.3dB（差分增益是用于表示在不同输入信号电平上所引起增益的差值，即通道的线性度）。
对于数字载波传输系统（模拟信号传输），所需信噪比S/N和通道线性度一般比这要求低，可根据实际系统指标的分配决定。
2、模拟光纤传输系统的噪声来源噪声问题是模拟光纤系统最重要的问题之一，系统的任何组成部分包括有源部件和无源部件都可产生噪声，并叠加在传输信号之上。
在模拟传输系统中，主要由光发射机、传输光纤、光接收机和各类连接器所组成。
在光接收机中光检测器又由光检二极管和前置放大器组成。
模拟光纤传输链路中的噪声主要来源于以下几个方面：（1）光发射机中激光器光强的涨落,即相对强度噪声。
在模拟光纤系统中，激光器的直流偏置点是置于线性范围的中间，即在高于激光器阀值电流I th的某一电流I处。
相对强度噪声随着激光器的偏置不同而变化，在阀值附近，其达到最大，随着偏置增加，•即激光器输出功率增加，其会下降。
相对强度噪声和激光器的工作频率亦有关系，一般在低频时较小，而在高频时相对强度噪声则明显增加。
信号传输实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着信息技术的飞速发展，信号传输技术在各个领域都发挥着至关重要的作用。
本实验旨在通过一系列的信号传输实验，加深对信号传输基本原理、技术及实际应用的理解。
实验涵盖了模拟信号和数字信号的传输，以及信号调制、解调、滤波等关键环节。
二、实验目的1. 理解信号传输的基本原理和过程。
2. 掌握信号调制、解调、滤波等关键技术。
3. 熟悉模拟信号和数字信号传输的特点及区别。
4. 分析信号传输过程中可能出现的干扰和噪声，并提出相应的解决方法。
三、实验内容1. 模拟信号传输实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析模拟信号的传输过程，包括调制、解调、滤波等环节。
（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括信号发生器、调制器、解调器、滤波器等。
2. 调整信号发生器，产生一定频率和幅度的正弦波信号。
3. 观察调制器输出波形，分析调制效果。
4. 将调制后的信号输入解调器，观察解调效果。
5. 通过滤波器滤除噪声，观察滤波效果。
（3）实验结果与分析：通过实验，我们发现模拟信号在传输过程中容易受到干扰和噪声的影响，导致信号失真。
调制、解调、滤波等环节可以有效提高信号质量，降低干扰和噪声的影响。
2. 数字信号传输实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析数字信号的传输过程，包括编码、解码、传输等环节。
（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括数字信源、编码器、解码器、传输线路等。
2. 调整数字信源，产生一定频率和幅度的数字信号。
3. 观察编码器输出波形，分析编码效果。
4. 将编码后的信号通过传输线路传输。
5. 观察解码器输出波形，分析解码效果。
（3）实验结果与分析：通过实验，我们发现数字信号在传输过程中具有较强的抗干扰能力，能够有效降低噪声的影响。
编码、解码等环节可以提高信号传输的可靠性。
3. 信号调制、解调实验（1）实验原理：通过观察示波器上的波形，分析信号调制、解调过程。
（2）实验步骤：1. 连接实验电路，包括调制器、解调器、滤波器等。
模拟信号光纤传输实验
实验一 模拟信号光纤传输实验一、实验目的1、理解模拟信号光纤系统的通信原理2、理解完好的模拟信号光纤通信系统的根本构造二、实验内容1、各种模拟信号LED 模拟调制：三角波，正弦波2、各种模拟信号LD 模拟调制：三角波，正弦波三、实验仪器1、ZY1804I 型光纤通信原理实验系统1台 2、20MHz 双踪模拟示波器 1台 3、万用表 1台 4、FC-FC 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、连接导线20根四、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〕根本上与注入电流成正比，而且电流的变化转换为光频调制呈线性，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。
进展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〕对光源进展调制。
图16-1就是对发光二极管进展模拟调制的原理图。
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展调制，实验箱模拟信号调制电路如图16-3所示。
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。
而且要求进步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IP图16-1 发光二极管模拟调制原理图的V-I线性区较小，直接进展模拟调制难度加大，采用图16-3调制电路，会产生非线性失真。
本实验通过完成各种不同模拟信号的LED光纤传输〔如正弦波，三角波〕，理解模拟信号的调制过程及调制系统组成。
实验九 光纤视频传输实验
实验九光纤视频传输实验实验目的:1.了解基带模拟信号直接光强度调制传输系统的构成；2.了解不同业务对传输系统的要求差异。
实验仪器:1.光纤通信实验箱2.摄像头、监视器3.光纤跳线、视频线实验原理:基带模拟信号直接光强度调制传输是模拟光纤传输最基本的传输技术。
以发光二极管为光源的基带电视信号光纤传输系统具有设备简单、价格便宜的特点。
传输质量可以满足不同指标的要求, 适用于较短距离的电视传输, 在广播电视与工业电视传输中有着广泛地应用。
这种设备以发光二极管为光源, 是因为LED的入纤光功率虽不如激光器的高, 但它是非相干光源, 对微分增益（DG）和微分相位（DP）的校正比用激光器（LD）作为光源来得容易, 而且光源驱动电路也比较简单。
另外, 在多模光纤传输系统中, 它也不存在模式噪声对信噪比的影响问题。
因此, LED是这种系统中常用的光源。
图9-1示出了一个系统的基本组成方框。
在我国采用的PAL制电视信号中, 彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上, 而色副载波又是叠加在亮度信号上的。
色副载波的幅度决定着彩色信号的饱和度, 其相位决定了色调。
由于亮度信号的变化在传输中可能引起色副载波的幅度和相位失真, 在电视信号中被称作微分增益（DG）和微分相位（DP）失真。
在传输系统中, 发光二极管的非线性是引起DG、DP失真的主要原因, 这是因为发光二极管的阻抗特性、注入电流、内部量子效率、辐射复合率的温度特性以及调制带宽等因素的影响所致。
一般发光二极管在不采用任何校正措施的情况下, 系统可引起10~15%左右的DG变化和1~3度的DP变化, 这对于高指标传输来说是不利的。
因此需要加入校正电路用以消除这种影响。
校正发光二极管的非线性的方法很多, 如反馈法、相移调制法、前馈法和准前馈法等。
但上述这些方法对校正电路或光器件的要求都很高, 采用这些方法会使设备原本简单便宜的系统反而变得比较复杂, 设备成本也因此而有所提高。
实验五 模拟信号电—光、光—电传输实验-2
实验五模拟信号电—光、光—电传输实验一、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3.掌握各种模拟信号的传输机理二、实验内容1.通过不同频率的正弦信号、方波信号、三角波进行光传输实验2.正弦信号通过PCM编码后进行光传输实验三、实验仪器示波器，GT-RC-II型光纤通信实验系统。
四、基本原理本实验用示波器观察光发送模块和光接受模块的的模拟信号波信，并通过调节模拟信号源模块的频率进行对比、比较，以了解和熟悉光纤传输模拟信号系统的组成。
其实验框图如下：模拟信号光纤传输方式一模拟信号光纤传输方式二模拟信号的传输，可以有多种方式，一种是直接用模拟信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是把模拟信号数字化后，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，把模拟信号还原。
现在使用最多的一种方式是PCM编译码方式，对于PCM 编译码的详细资料请参考实验六-----PCM编译码实验。
五、实验步骤（以下实验步骤以1310nm光端机部分讲解，即实验箱左边的模块。
1550nm光端机部分与其相同）1.关闭系统电源，把光跳线分别连接到1310的TX和RX端。
2.将模拟信号源模块的正弦波或三角波、方波连接到光发送模块的模拟信号输入端口（P203）。
3.把开关S200拨到模拟传输端，短接跳线J200。
4.打开系统电源，用示波器在光接受模块的模拟信号输出端口观察输出信号。
5.通过电位器R257（调节直流分量电平）及R242（增益调节）得到最佳传输的模拟信号。
6.对于PCM的接线为：关闭系统电源，将开关S200拨到数字传输端。
集群通信实验接线方法左模拟信号源的输出-正弦波——PCM编译码单元的A_IN右模拟信号源的输出-正弦波——PCM编译码单元的B_IN PCM编译码单元A_TXD——PCM编译码单元TXD_APCM编译码单元A_RXD——PCM编译码单元RXD_APCM编译码单元B_TXD——PCM编译码单元TXD_BPCM编译码单元B_RXD——PCM编译码单元RXD_BPCM编译码单元PCM_OUT——光发送数字信号输入端（P202）PCM编译码单元PCM_IN——光接收数字信号输出端（P201/IC202）7.打开系统电源，用示波器在光接收模块的数字信号输出端口观察输出信号与光发送的数字信号输入端信号。
实验三 模拟信号光纤传输系统实验
实验三模拟信号光纤传输系统实验一、实验目的和意义1、了解发光端机的发光管特性；2、掌握如何在光纤信道中高性能传模拟信号；3、掌握发送光端机中传输模拟信号驱动电路的设计；4、了解光检测器的原理；5、光接收机的组成；二、实验系统的构成和实验步骤实验仪器：“实验箱”、20MHz示波器、低频信号源、光功率计实验原理：1、模拟光纤传输系统的主要技术指标：模拟光纤传输系统有两个关键性的质量指标：（1）信噪比S/N（2）信道线性度（非线性失真度）信噪比S/N与道线性度分别表达噪声大小和线性好坏，这两个指标的数值依据传输的实际用途而定。
一般地说高质量的电视传输（例如演播室图象传输）要求信噪比S/N达到56dB，差分增益ΔG=0.3dB（差分增益是用于表示在不同输入信号电平上所引起增益的差值，即通道的线性度）。
对于数字载波传输系统（模拟信号传输），所需信噪比S/N和通道线性度一般比这要求低，可根据实际系统指标的分配决定。
2、模拟光纤传输系统的噪声来源噪声问题是模拟光纤系统主重要的问题之一，系统的任何组成部分包括有源部件和无源部件都可产生噪声，并叠加在传输信号之上。
在AM传输系统中，主要由光发射机、传输光纤、光接收机和各类连接器所组成。
在光接收机中光检测器又由光检二极管和前置放大器组成。
模拟光纤传输链路中的噪声主要来源于以下几个方面：（1）光发射机中激光器光强的涨落,即相对强度噪声。
在模拟光纤系统中，激光器的直流偏置点是置于线性范围的中间，即在高于激光器阀值电流I的某一电流I处。
相对强度噪声随着激光器的偏置th不同而变化，在阀值附近，其达到最大，随着偏置增加，•即激光器输出功率增加，其会下降。
相对强度噪声和激光器的工作频率亦有关系，一般在低频时较小，而在高频时相对强度噪声则明显增加。
（2）由光纤链路中光纤连接器（活接头）、固定连接点（死接头）、•光纤耦合端面产生反射光以及光纤内部缺陷多次反射（瑞利散射）进入激光器腔内引起干涉强度噪声。
模拟光纤实验报告
一、实验目的1. 了解光纤通信的基本原理和特点。
2. 掌握光纤通信系统的基本组成。
3. 通过模拟实验，验证光纤通信系统的传输性能。
二、实验原理光纤通信是一种利用光在光纤中传输信息的技术。
其基本原理是：将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电信号，恢复原始信息。
光纤通信具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等特点。
光纤通信系统主要由光源、光纤、光模块、光电转换器、传输设备等组成。
三、实验仪器与设备1. 光纤通信实验平台2. 光源（LED）3. 光纤（多模光纤）4. 光模块（发送模块、接收模块）5. 光电转换器6. 信号发生器7. 示波器8. 连接线四、实验步骤1. 搭建实验平台，将光源、光纤、光模块、光电转换器等设备连接好。
2. 设置信号发生器，产生一个稳定的电信号。
3. 将电信号输入到发送模块，通过发送模块将电信号转换为光信号。
4. 将光信号通过光纤传输，到达接收模块。
5. 接收模块将光信号转换为电信号，输出到示波器。
6. 观察示波器上显示的信号波形，分析信号的传输性能。
7. 改变光源功率、光纤长度、接收模块灵敏度等参数，观察信号传输性能的变化。
五、实验数据与分析1. 光源功率为1mW，光纤长度为10m，接收模块灵敏度设置为中等，信号传输良好。
2. 当光源功率增加到2mW，光纤长度增加到20m，接收模块灵敏度设置为高时，信号传输仍然良好。
3. 当光纤长度增加到30m，接收模块灵敏度设置为高时，信号出现一定的衰减，但仍然可以恢复原始信息。
4. 通过实验可知，光纤通信系统具有较长的传输距离和良好的抗干扰能力。
六、实验结论1. 光纤通信系统具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等特点。
2. 实验验证了光纤通信系统的传输性能，为实际应用提供了理论依据。
3. 通过调整光源功率、光纤长度、接收模块灵敏度等参数，可以优化光纤通信系统的性能。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意安全，防止触电、火灾等事故发生。
模拟信号光纤传输实验报告
模拟信号光纤传输实验报告模拟信号光纤传输实验报告一、实验目的1、了解光纤传输原理；2、掌握实验环境的准备；3、掌握仪器的操作；4、熟悉模拟信号光纤传输设备的连接；5、理解光纤传输过程中的参数。
二、实验准备1、实验仪器（1）频率计：用于测量验证光纤参数。
（2）光功率计：用来测量光信号的功率。
（3）模拟信号光纤传输设备：用来实现模拟信号在光纤中的传输。
2、实验原理模拟信号光纤传输是一种将模拟信号（如声音或数字信号）通过光纤传输的方式，它采用模拟信号光纤传输设备将传输信号转换为光信号，然后通过光缆传输到另一端，再由模拟信号光纤传输设备将光信号转换成模拟信号。
三、实验步骤1、准备实验仪器，并检查每台仪器的连接情况；2、用频率计测量光纤参数，确保其符合规定的范围；3、将模拟信号光纤传输设备的输入端（A端）与光纤的输入端连接，并使用光功率计和频率计检查其连接情况；4、将模拟信号光纤传输设备的输出端（B端）连接到光纤的输出端，并使用光功率计和频率计检查其连接情况；5、打开模拟信号光纤传输设备的电源开关，检查传输正常；6、用频率计测量A端与B端的光纤参数，确保其符合规定的范围；7、关闭模拟信号光纤传输设备电源，完成实验。
四、数据分析1、A端光纤参数：波长：1310nm光纤损耗：0.3dB/km色散：0.14ps/nm/km2、B端光纤参数：波长：1310nm光纤损耗：0.2dB/km色散：0.12ps/nm/km3、A端接收光功率：-27dBmB端发射光功率：-20dBm四、实验结论通过本次实验，能够正确掌握模拟信号光纤传输设备的安装、操作以及各参数的测量，实现彼此之间的模拟信号传输。
通过实验，能够更加深入地理解模拟信号在光纤中的传输过程，从而验证模拟信号光纤传输设备的正常工作状态，使其能够正常发挥作用，从而实现良好的信号传输。
实验三 光传输系统实验
实验三光传输系统实验一、实验目的1、掌握CMI译码电路的工作原理。
2、初步了解完整数字光纤通信系统的基本结构。
3、了解语音通过光纤信道传输的全过程。
4、熟悉数字电话、模拟电话的工作原理。
5、了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构。
6、了解PCM专用大规模集成电路的工作原理和应用。
二、实验仪器1、光纤通信传输系统实验箱一台2、数字示波器一台3、电话机两台三、实验步骤将两部电话插入话机插座中1 模拟电话传输实验步骤1、按下自锁开关PC，切换为模拟信号传输实验状态；同时将K201、K202、K301的1、3用短路帽短接；将K74短接；将K101的1、2短接；2、按下电源分路开关PA、PB；3、按下“复位”键，使系统处于复位状态；4、按下“模拟电话”键，再按“确认”键，模拟电话对应的发光二极管D11闪烁，表示系统工作于模拟电话状态；5、摘机进行两人通话实验，用示波器测出图中各测试点（TP201、TP301、TP205、TP305）的波形（由于语言信号的波形比较复杂，所以可选用双音多频的按键音来观察测试点的波形），并纪录TP201波形。
2、数字电话传输实验步骤1、关闭电源分路开关PA、PB。
弹出自锁开关PC，切换为数字信号传输实验状态；同时将K201、K202、K301、K302的1、2用短路帽短接；将K75短接；将K101的1、3短接；2、按下电源分路开关PA、PB；3、按下“复位”键，使系统处于复位状态；4、按下“数字电话”键，再按“确认”键，数字电话对应的发光二极管D9闪烁，表示系统工作于数字电话状态；5、摘机进行两人通话实验，用示波器测出图中各测试点（TP201、TP202、TP203、TP204、TP205、TP301、TP302、TP303、TP304、TP305）的波形（由于语音信号的波形比较复杂，所以可选用双音多频的按键音来观察测试点波形），并纪录TP202、TP303的波形。
3、正弦波输出电路波形测试步骤1、按下自锁开关PC、切换为模拟信号传输实验状态；用短路帽将K72短接；2、按下电源分路开关PA、PB；3、按下“复位”键，使系统处于复位状态；4、按下“正弦波”键，再按“确认”键，正弦波对应的发光二极管D13闪烁，表示系统工作于正弦波状态；5、用示波器测出图中各测试点（TP501、TP502、TP503）的波形，并记录TP501波形。
实验三 模拟信号光纤传输系统实验
实验三模拟信号光纤传输系统实验学号：XXX 姓名：XXX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3.了解电话语音信号光纤系统的通信原理4.了解完整的电话语音信号光纤通信系统的基本结构5.了解图像信号光纤系统的通信原理6.了解完整的图像信号光纤通信系统的基本结构二、实验内容1.通过不同频率的正弦信号、方波信号、三角波进行光传输实验2.电话语音通过光纤的模拟信道进行传输3.图像信号的单光纤传输三、实验仪器1.光纤实验系统1 台2.光纤跳线1 根3.监视器1台4.示波器1台四、实验原理1、模拟信号传输实验本实验中将模拟信号源输出的正弦波、三角波、方波信号通过光纤进行传输。
模拟信号源的电路图如下：图中P400 是输入的方波信号，输入的方波信号有两种频率可选1k、2k。
P401 是三角波的输出端，P410 是正弦波的输出端。
模拟信号也可以通过PCM 编码后变成数字信号。
然后，再送入光发射模块数字信号端进行传输。
接收到信号后再送入PCM 译码模块，得到模拟信号。
这种传输方法将在后面的实验中进行2、电话语音光纤传输系统实验本实验系统的电话系统采用了热线电话的模式，热线电话的工作模式：其中任意一路摘机后（假定是甲路），另一路将振铃（假定是乙路）而电话甲将送回铃音。
当乙路摘机后，双方进入通话状态。
当其中一路挂机后另一路将送忙音，当两部电话都挂机后通话结束。
电话接口芯片采用的是AM79R70，电路原理如下:当B2EN输入低电平时，使用VBAT2馈电，输入高电平时，使用VBATl馈电。
其中，C2、C1、B2EN都由电话控制电路的单片机U509控制。
3、图像信号光纤系统的通信实验因为视频信号的带宽为0～6Mhz相对于语音信号的0～3Khz来说宽了许多，因此光发射机和光接收机的要求更加严格。
在实验中应该认真仔细的调整才能得到满意的图像传输效果。
实验框图如下：五、注意事项1.如果通话过程中有噪声，可以将光发端的电阻RP104 和RP204 向右旋转以减小输入信号的幅度。
光纤传输实验实验报告
光纤传输实验实验报告光纤传输实验实验报告引言光纤传输技术作为一种高速、高带宽、低损耗的通信传输方式，已经广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过实际操作，探究光纤传输的原理和特性，并对其性能进行测试和评估。
一、实验设备和方法1. 实验设备本实验采用的设备包括光纤传输装置、光源、光探测器、光纤衰减器等。
2. 实验方法首先，将光源与光纤传输装置连接，通过调节光源的功率，观察光纤传输的亮度和稳定性。
然后，将光探测器与光纤传输装置连接，记录光探测器输出的信号强度。
最后，通过调节光纤衰减器，模拟不同距离下的光纤传输损耗情况。
二、实验结果和分析1. 光源功率调节通过调节光源的功率，我们观察到光纤传输的亮度和稳定性会有所变化。
当光源功率较低时，光纤传输的亮度较暗，且容易受到外界干扰而不稳定；当光源功率较高时，光纤传输的亮度较亮，但也容易产生过度饱和的现象。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求调节光源功率，以保证光纤传输的稳定性和适当的亮度。
2. 光探测器输出信号强度将光探测器与光纤传输装置连接后，我们记录了光探测器输出的信号强度。
实验结果显示，随着光源功率的增加，光探测器输出的信号强度也相应增加。
这表明光纤传输的信号强度与光源功率存在一定的正相关关系。
此外，我们还发现，当光源功率过高时，光探测器输出的信号强度会达到一个饱和值，进一步增加光源功率并不会显著提高信号强度。
因此，在实际应用中，需要根据光纤传输的距离和信号要求，选择适当的光源功率。
3. 光纤传输损耗通过调节光纤衰减器，我们模拟了不同距离下的光纤传输损耗情况。
实验结果显示，随着光纤传输距离的增加，光纤传输的信号强度会逐渐减弱。
这是由于光在光纤中的传输过程中会发生一定的损耗，导致信号衰减。
此外，我们还观察到，当光纤传输距离较长时，信号强度的衰减速度会更快。
因此，在实际应用中，需要根据光纤传输的距离和信号要求，选择合适的光纤衰减器，以保证信号的传输质量。
三、实验结论通过本实验，我们对光纤传输的原理和特性有了更深入的了解。
光纤实训报告_2
实验三光纤通信线路码实验一、实验目的1、了解光纤通信编译码方式2、了解各种编译码方式的性能3、了解光纤线路码的选码原则4、掌握CMI编码/译码原理二、实验内容1、学习光纤通信编译码方式2、了解各种码型的性能3、掌握光纤线路码的选码原则4、观察CMI编译码的波形5、学习CMI编译码模块的使用三、实验仪器示波器, RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求1、观察数字信号被CMI编码后的波形与原始波形的关系。
(注:可观察数字信号上升沿对应CMI编码后的波形)原码 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0CMI码11001100 01010101 11001100 010101012、熟悉光纤数字信号传输的编码原则和传输效果的关系CMI码是二电平传号交替反转码，它的变换规则是用“01”代替“0”，用“11”、“00”交替代替“1”。
CMI码变换后码率提高了一倍，CMI编码的特点是有一定的纠错能力。
实验四三阶高密度双极性码（HDB3）原理实验一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握HDB3码的编码规则。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、三阶高密度双极性码（HDB3）。
2、用示波器观察HDB3译码输出波形。
三、实验仪器示波器，RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信实验系统。
四、实验记录与报告要求1、根据实验观察和纪录回答：（1）不归零码和归零码的特点是什么？a)单极性不归零码，无电压表示"0"，恒定正电压表示"1"，每个码元时间的中间点是采样时间，判决门限为半幅电平。
b)双极性不归零码，"1"码和"0"码都有电流，"1"为正电流，"0"为负电流，正和负的幅度相等，判决门限为零电平。
c)单极性归零码，当发"1"码时，发出正电流，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲；当发"0"码时，仍然不发送电流。
实验三模拟信号光纤通信系统模拟光纤传输系统，即通过光纤信道...
实验三模拟信号光纤通信系统模拟光纤传输系统，即通过光纤信道传输模拟信号的通信系统，目前主要用于模拟电视传输。
模拟光纤通信系统采用参数大小连续变化的信号来代替信息，因此，在电光转换过程中信号和信息存在线性对应关系，这样对光源功率特性的线性要求，对系统信噪比的要求，都比较高。
由于噪声的累积，和数字光纤通信系统相比，模拟光纤通信系统的传输距离较短。
但采用频分复用(FDM)和副载波复用(SCM)技术，实现了一根光纤传输100多路电视节目，在有线电视(CA TV)网络中，已得到广泛的应用。
本实验主要是语音信号的传输，分两部分：首先了解各种模拟信号的光纤传输，其次进行模拟电话信号的传输。
第一部分、模拟信号光纤传输系统实验一、实验目的1、了解模拟信号光纤系统的通信原理2、学习并掌握完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构3、学习并掌握系统频率特性的测试二、实验仪器1、ZYE4301F(1310)型光纤通信原理实验箱2、20MHz双踪模拟示波器3、麦克风和耳机(最好自备)三、实验原理本实验通过完成各种不同模拟信号的光纤传输，以了解和熟悉光纤传输模拟信号系统的组成。
用双踪示波器观察光发送模块与光接收模块各点的信号波形，并进行比较。
实验中，我们利用8038函数发生器模块电路产生的三角波和正弦波信号以及外输入模拟信号作为传图3-1 模拟信号光纤传输方式一图3-2 模拟信号光纤传输方式二输的模拟信号。
模拟信号的传输，可以有两种方式。
一种是用模拟信号，经过光纤直接进行传输；另一种方式是把模拟信号经过数字化后，调制成数字信号后进行传输，最后经过解调把信号还原成原始模拟信号。
本实验中只考虑模拟信号光纤传输方式中的第一种方法，而第二种方法在后续实验中有详述。
图3-1和图3-2分别是模拟信号光纤传输的两种方式。
本实验中的三角波、正弦波采用8038函数发生器模块电路，信号的幅度0 ~12V连续可调，频率在14Hz~300KHz连续可调。
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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、实验内容
1、各种模拟信号LED 模拟调制：三角波，正弦波
2、各种模拟信号LD 模拟调制：三角波，正弦波
三、实验仪器
1、ZY1804I 型光纤通信原理实验系统
1台 2、20MHz 双踪模拟示波器 1台 3、万用表 1台 4、FC-FC 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、连接导线
20根
四、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16-1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16-3所示。
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
I
P
图16-1 发光二极管模拟调制原理图
的V-I线性区较小，直接进行模拟调制难度加大，采用图16-3调制电路，会产生非线性失真。
本实验通过完成各种不同模拟信号的LED光纤传输（如正弦波，三角波），了解模拟信号的调制过程及调制系统组成。
模拟信号光纤通信系统组成如图16-2所示。
半导体激光器的模拟调制，直接利用图16-3所示电路进行调制，比较LED直接模拟调制与LD直接模拟调制的区别。
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：
图16-2 模拟信号光纤传输系统框图
图16-3 LED模拟调制电路
整个驱动电路采用射极跟随器。
W909用于调节信号的幅度，W905用于调节驱动电流的大小。
1KHz的模拟信号的产生电路如下图所示：
图16-4 模拟信号源电路原理图
本实验箱提供两个模拟信号源。
模拟信号源1提供1KHz到8KHz频率可调的模拟信号，模拟信号源二提供频率固定为1KHz的模拟信号。
其中T601、T603接线口输出为频率分别为1KHz、1KHz-10KHz可调的三角波，T602、T604接线口输出为1KHz、1KHz-10KHz可调的正弦波。
电位器W601 、W604用于调节输出的正弦波的幅度，使其输出信号的幅度从0～+5V可调。
五、实验步骤
1、用连接线连接模拟信号源模块2的T602（正弦波）和T907(13_AIN)。
注释：T602（正弦波）的频率为1KHz。
2、用FC-FC光纤跳线将1310nm光发端机与1310nm光收端机连接起来。
3、将开关BM901拨为1310nm，将开关K902拨为“模拟”，将开关BM902拨为1310nm，将开关K901拨为“通信”，将电位器W901、W907逆时针旋转到最小。
4、打开交流电源开关。
5、用双踪示波器测量T602处的波形，同时调节“幅度调节”电位器，使得正弦波峰峰值在3V以下。
6、顺时针调节电位器W905（模拟驱动调节）和W909（幅值调节），使得测试钩TP902(13OUT)处的波形无明显失真。
注释：若接收端的幅值较小，也可调节模拟信号源模块2电位器W601来增大模拟信号的幅度，但幅度值不要超过5V。
7、用双踪示波器的两个探头同时测量TP901（LT）和TP902(13OUT)处的波形，分别调节电位器W905（模拟驱动调节）和W909（幅值调节），观察模拟信号调制的过程。
8、将模拟信号源的T602换成T601（三角波）和T907(13_AIN)连接，按照以上步骤6、7做实验观察三角波信号光纤传输时调制过程。
注释：T601处的三角波幅值过大时，传输过程中可能会产生失真。
9、根据以上实验设计2K正弦波和三角波的传输实验，2K的正弦波和三角波由模拟信号源模块1产生。
10、根据以上调制过程和LD模拟调制的原理，设计LED模拟信号调制实验。
11、实验完成后，关闭交流电源，拆除各个连线，将所有的开关拨向下，将实验箱还原。
六、实验结果
1、分析说明以上所记录的各测试点波形。
（参考格式如下图）
通道一 TP901（LT ）处的波形 通道一 T601处的波形 通道二 TP902(13OUT)处的波形 通道二 TP902(13OUT)处的波形
七、思考题答案
1、光纤传输系统能否传输数字信号，为什么？
2、分析和比较LD 模拟信号调制与LED 模拟信号调制的异同点，并指出其优缺点。
T602
TP901
TP902
以正弦波为例T602、TP901、TP902波形。