光通信实验系统PPT课件

行同步脉冲
行消隐
前肩宽 1.6s
4.7s 12s
场同步脉冲 2.5H 25H
后肩宽 5.7s
100% 黑 75%
后肩 前肩 4.7s 12s
行同步脉冲
64s 52s
行消隐脉冲 图像
复合电视信号
12.5%
白
0
右 行偏转锯齿波
正程
回归开始
消隐开始
0
回归
.
25
左
回归结束
消隐结束
实验六 模拟信号的脉冲频率调制传输
3
4MH z
V CCD
V CCD
VCC 16
4
1
VCC 14
I C27
2 3
D CL K
GND
7
I C26A
9
Q
5
2 1
7
10
Q
6
3 4
7474
5
6
LD
CL K
CL R CO
PE
TE
P1
Q1
P2
Q2
P3
Q3
P4
Q4
15
J8
1
14
2
13 512k3
12
4
11
5
74161
CO N 5
GND 8
7
5 12 k
光纤系列教 学仪器介绍
光通信实验系统
报告人：刘志海
.
1
❖光通信系统概述
提 ❖光通信基础知识 要 ❖光通信实验系统构成
❖光通信实验系统基础实验
.
2
光
光通信就是利用光波来载送信息、实现通信。
通
1880年,贝尔（Bell） “光电话”
信
1960年,梅曼(Maiman) 红宝石激光器
系
统
1966年,高锟博士“低损耗光纤”
P
P
f
i
E f
E i
2 激光输出
R
2
L
.
反射面 激光输出
1 腔体轴线 x
R 1 9
P
线性区
0 0 50
P
非线性区 Pth+20mA
自发辐射
A
Pth I (mA) 0
I th
100
0 20 40
受激辐射 B
I (mA)
I th20mA
（a）LED典型电流-功率曲线 （b）LD典型电流-功率曲线
.
10
.
19
实验一 LED光源I-P特性研究
光功率当量
40 35 30 25 20 15 10
5 0
0
20
40
60
驱动电流（mA）
.
80
20
实验二 LD光源I-P特性研究
光功率当量
180 160 140 120 100 80 60 40 20
0 0
10
20
30
40
50
驱动电流 (mA)
.
21
实验三 模拟信号的直接强度调制传输
中继站
.
光接收机 电端机
6
模拟光纤通信系统
模 拟 信 号 接 信 号 口 模 块
光 纤 传 输
调 制 模 块
光 发 射 模 块
光 接 收 模 块
解 调 模 块
信 号 接模 拟 口 模 块 信 号
光 发 射 机
数
光 接 收 机
字
光
纤
均衡 整形
通
信
光纤传输
系
码型变换
光发射 模块
光接收 模块
统
解调
定时 再生
VCC
概
1970年,康宁公司 20dB/km光纤
述
.
3
在数十年的发展过程中，光
光 纤通信系统经历了三代：
通 （1）工作波长为0.85μm多模光
信 纤光通信系统；
系 （2）工作波长为1.3μm多模光
统 概 述
纤光通信系统和单模光纤光通 信系统； （3）工作波长为1.55μm单模光 纤光通信系统。
.
4
光 光纤通信的主要优点有以下几点：
.
7
光源
1310nm LED
1310nm SLD
1550 nm High Power LED
1550 nm DFB Lasers
F- P Laser Diode
.
MQW-DFB Laser Diode
8
h
（a）吸收
E2
E2
E2
h
h In
h
Out
h
E1
E1
E1
（b） 自发发射 （c） 受激发射
反射面
视频传 输模块
光纤传输
控
光纤通信
发射模块
制
光纤通信
控
接收模块
制
模
空间传输
模
激光通信
激光通信
块
发射模块
接收模块
块
模拟解 调模块
数字解 调模块
视频解 调模块
光通信实验系统发射机
光通信实验系统接收机
.
14
光通信实验系统构成
.
15
光通信实验系统光发射机
VIDEO
.
16
光通信实验系统光接收机
CP1
CP2
14 7
VCC 14
4 3 2 1
1 PRE 1 Q 1 CLK 1D 1 CLR 1 Q
5 6
1 2
IC3 1 A 7 4LS8 6
3
10 11 12 13
2 PRE 2 Q 2 CLK 2D 2 CLR 2 Q
9 8
PN伪随机码
IC3 0 7 4LS7 4X2
GND 7
.
时钟 伪随机码
30
实验九 数字编码传输实验
信号 输入
PFM 光 发 射 光源驱 机 动电路
光源
.
示波器
光纤传输
均衡 电路
光
接
放大
收
电路
机
探测器
26
实验六 模拟信号的脉冲频率调制传输
.
27
实验七 模拟信号的脉冲宽度调制传输
.
28
Fra Baidu bibliotek
实验七 模拟信号的脉冲宽度调制传输
.
29
实验八 数字信号基带传输
VCCD IC25
1
VCC O
4
2
NC GND
模拟信 号输入
均衡 电路 光 发 射 光源驱 机 动电路
光纤传输
模拟信 号输出
均衡 电路
光
接
放大
收
电路
机
光源
探测器
.
22
实验四 空间激光通信的干扰、窃听
.
23
实验五 视频信号的光纤传输实验
均衡 电路 光 发 射 光源驱 机 动电路
光源
光纤传输
.
均衡 电路
光
接
放大
收
电路
机
探测器
24
实验五 视频信号的光纤传输实验
光纤
纤芯
包层
涂敷层
n2
n1
n2
.
11
渐变型光纤折射率分布
n (r)
n1
rn2
0a
阶跃型光纤折射率分布
n1 n2
.
50-90μ m 100-150μ m
12
探测器
Si-PIN 光电二极管 InGaAs-PIN 光电二极管 PIN-TIA 接收组件
.
13
光通信实验系统构成
模拟通 信模块
数字通 信模块
IC2 8 A
5
7 4LS2 0
4
6
2
1
14
VCCD VCCD
VCC 14
4 3 2 1
1 PRE 1 Q 1 CLK 1D 1 CLR 1 Q
5 6
10 11 12 13
GND
2 PRE 2 Q 2 CLK 2D 2 CLR 2 Q
9 8
IC2 9 7 4LS7 4X2
7
5 12 k
VCCD
VCCD
通 1.容量大，频带宽。 信 2.光纤损耗低，传输距离远。
3.不受电磁场干扰。
系 4.抗腐蚀性强。
统 概
5.光纤的重量很轻，安装于飞机、导弹等 军事设备中，可减轻负载，提高速度 和性能。
述 6.原料来源丰富，可以节省大量的金属。
.
5
光通信基础知识
光通信系统的基本组成
:
传输光纤
传输光纤
电端机
光发射机
.
17
光纤与器件的连接
.
18
光通信实验系统基础实验
实验一 LED光源I-P特性研究 实验二 LD光源I-P特性研究 实验三 模拟信号的直接强度调制传输 实验四 空间激光通信的干扰、窃听 实验五 视频信号的光纤传输实验 实验六 模拟信号的脉冲频率调制(PFM)传输 实验七 模拟信号的脉冲宽度调制(PWM)传输 实验八 数字信号基带传输 实验九 数字编码传输实验