光纤,实验室,操作规范,ppt

光纤,实验室,操作规范,ppt篇一：光纤通信实验一实 验 报 告 课程名称实验项目 无源光实验 实验、实验、实验、 第一部分 无源光实验 实验 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 2、 光功率计 一台 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。 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：23） ，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：23） ，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：-：- (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：- 1550nm：- 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） 图 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 p13，在此跳线的另一端通过连接器再接入一根跳 线，测光功率 p13，计算出差值 d13?p13?p13。 （注：此差值中包含有连 接器的损耗） p13=- p13=- d13?p13?p13= (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 p15，在此跳线的另一端通过连接器再接入跳线， 测光功率 p15，计算出差值 d15?p15?p15。 （注：此差值中包含有连接器 的损耗） p15=- p15=-?p15?p15= (3) 将 d13 和 d15 进行作比较。d13=d15 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：- 1550nm：- 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。 实验一、 实验目的多模光纤特性测量 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 m)，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。 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：23） ，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：23） ，KX02 设置在“正常”位置。准备好多模光纤跳线。 1、 弯曲损耗测量 篇二：光纤实验报告实验 1 数字发送单元指标测试实验 一、 实验目的 1. 了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求 2. 掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法 3. 了解数字光发端机的消光比的指标要求 4. 掌握数字光发端机的消光比的测试方法 二、 实验仪器 1. ZYE4301G 型光纤通信原理实验箱 1 台 2. 光功率计 1 台 3. FC/PC-FC/PC 单模光跳线1 根 4. 示波器 1 台 5. 850nm 光发端机 1 个 6. ST/PC-FC/PC 多模光跳线 1 根 三、 实验原理 四、 实验内容 1. 测试数字光发端机的平均光功率 2. 测试数字光发端机的消光比 3. 比较驱动电流的不同对平均光功率和消光比的影响 五、 实验步骤 、1550nm 数字光发端机平均光功率及消光比测试 1. 伪随机码的产生：伪随机码由 CPLD 下载模块产生，请参看系统简介中的 CPLD 下载模块。将 PCM 编译码模块的时钟信号输出端 T661 与 CPLD 下载模块的 NRZ 信号产生电路的信号输入端 T983 连接，NRZ 信号输出端 T980 将产生4M 速率 241 位的伪随机信号，用示波器观测此信号。将此信号与 1550nm 光发模块输入端 T151 连接，作为信号源接入 1550nm 光发端机。 2. 用 FC-FC 光纤跳线将光发端机的输出端 1550T 与光功率计连接，形成平均光功率测试系统，调整光功率计，使适合测 1550nm 信号。 3. 用 K60、K90 和 K15 接通 PCM 编译码模块、CPLD 模块和光发模块的电源。 4. 用光功率计测量此时光发端机的光功率，即为光发端机的平均光功率。 5. 测消光比用数字信号源模块输出的 NRZ 码作为信号源。用 K60 接通电源，用用示波器从 T504 观测此信号，将 K511 接 1、2 或 2、3 可观测到速率的变化，将此信号接到 T151，作为伪随机信号接入光发端机。 6. 用数字信号源模块的 K501、K502、K503 将数字信号拨为全“1” ，测得此时光功率为 P1，将数字信号拨为全“0”，测得此时光功率为 P0。 7. 将 P1，P0 代入公式 2-1 式即得 1550nm 数字光纤传输系统消光比。 、1310nm 数字发端机平均光功率及消光比测试 8. 信号源仍用 4M 速率 241 位的伪随机信号，与1310nm 光发模块输入端 T101 连接。 9. 用 FC-FC 光纤跳线将 1310nm 光发模块输出端1310T 与光功率计连接，形成平均光功率测试系统，调整光功率计，使适合测 1310nm 信号。 10. 将 BM1 拨至数字，BM2 拨至 1310nm。11. 接通 PCM 编译码模块、CPLD 模块和 1310nm 光发模块(用 K10)的电源。 12. 用万用表在 T103 和 T104 监控 R110（阻值为1）两端电压，调节电位器 W101，使半导体激光器驱动电流为额定值 25mA。 13. 用光功率计测量此时光发端机的光功率，即为光发端机的平均光功率。 14. 测消光比用数字信号源模块输出的 NRZ 码作为信号源，请参看系统简介中的数字信号源模块部分。用示波器从 T504 观测此信号，连接 T504 与 T101，将数字信号拨为全“1” ，测得此时光功率为 P1，将数字信号拨为全“0” ，测得此时光功率为 P0。 15. 将 P1，P0 代入公式 2-1 式即得 1310nm 数字光纤传输系统消光比。 16. 重复 9-15 步，调节电位器 W101，调节驱动电流大小为下表中数值时，测得的平均光功率及消光比填入下表。 六、 实验报告 1. 记录光发端机的平均光功率。 （拍照） （1 ）、1550nm 数字光发端机平均光功率（2） 、1310nm 数字发端机平均光功率 2.通过实验数据计算光发端机的消光比。 （1） 、1550nm 数字光发端机的消光比 P0= P1= EXT=10*lg(P1/P0)= （2） 、1310nm 数字发端机的消光比 P0= P1= EXT=10*lg(P1/P0)= 实验 2 光无源器件特性测试实验一、 实验目的 1. 2. 3. 了解光无源器件，Y 型分路器以及波分复用器的工作原理及其结构 掌握它们的正确使用方法 掌握它们主要特性参数的测试方法 二、 实验仪器 1. 2. 3. 4. 5. 6. ZYE4301G 型光纤通信原理实验箱 光功率计 示波器 FC-FC 法兰盘 Y 型分路器 波分复用器 1 台 1 台 1 台 1 个 1 个 2 个 三、 实验原理 测试方法为：先测试出光源输出的光功率 P0，将 Y 型分路器接入其中组成图 4-1 所示测试系统后，分别图 4-1 Y 型分路器性能测试实验框图测出 Y 型分路器输出端的光功率 P1 和 P2，分别代入4-1，4-2，4-3 式即可得到待测 Y 型分路器的性能指标。 波分复用器性能指标有耦合比 CR、插入损耗 Lt、附加损耗Le、光串扰（隔离度）DIR 等。这里只讨论光串扰。 光串扰是指一个输入端的光功率和由耦合器反射到其他输出端口的光功率的比值。其测试原理图如图 4-2 所示。上图中波长为 11310nm、21550nm 的光信号经波分复用器复用以后输出的光功率分别为 P01、P02，解复用后分别输出光信号，此时从 1310 窗口输出 1310nm 的光功率为 P11，输出 1550nm 的光功率为 P12；从 1550 窗口输出 1550nm 的光功率为 P22，输出 1310nm 的光功率为P21。将各数字代入下列公式。 L12?10lg P01P21 （4-4） L21?10lgP02P12 （4-5） 上式中 L12 、L21 即为相应的光串扰。由于便携式光功率计不能滤除波长 1310nm 只测1550nm 的光功率，同时也不能滤除 1550nm 只测 1310nm 的光功率。所以改用下面的方法进行光串扰的测量。 测量 1310nm 的光串扰的方框图如 4-3（a）所示。 测量 1550nm 的光串扰的方框图如 4-3（b）所示： 在这种方法中，光串扰计算公式为： LP112?10lg P （4-6） 12LP 221?10lgP （4-7） 21 上式中 L12，L21 即是光波分复用器相应的光串扰。 四、 实验内容 1. 测量 Y 型分路器的插入损耗 2. 测量 Y 型分路器的附加损耗 3. 测量波分复用器的光串扰 五、 实验步骤 、Y 型分路器性能测试 1. 用 FC-FC 光跳线将 1310nm 光发端机与光功率计相连，组成简单光功率测试系统。 2信号源的产生：信号源由 CPLD 下载模块产生，请参看系统简介中的 CPLD 下载模块，将 PCM 编译码模块中的时钟信号由 T661 输入到 CPLD 下载模块的 NRZ 信号产生电路的时钟输入端 983，这样在输出端 T980 将输出 4M 速率241 位的伪随机信号，将其作为信号源接入到 1310nm 光发端机信号输入端 T101。并用示波器检测此信号。 1 拨码开关 BM1 拨到数字，BM2 和 BM3 拨到1310nm。 2 接通 PCM 编译码模块、CPLD 下载模块、光发模块的电源。 3 用万用表监控 R110 两端电压，用 W101调节半导体激光器驱动电流，使之为 25mA。万用表示值为25mV。 4 用光功率计测得此时光功率为 P0。 篇三：光纤实验指导书光纤通信实验指导书 信息工程学院通信工程系 目 录 2 5 实验一 半导体激光器 P-I 特性测试实验 实验二 发光二极管 P-I 特性测试实验 7 10 实验五 光电探测器特性测试实验 实验十三 电话光纤传输系统实验 实验十四 图像光纤传输系统实验 13 15 18 光纤通信系统简介 光纤是光导纤维的简称。光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输媒质的一种通信方式。光纤通信使用的波长在近红外区，即波长 8001800nm，可分为短波长波段（850nm）和长波长波段（1310nm 和 1550nm） ，这是目前所采用的三个通信窗口。 光纤通信是人类通信史上一重大突破，现今的光纤通信已成为信息社会的神经系统，其主要优点是： 1、光波频率很高，光纤传输频带很宽，故传输容量很大，理论上可通过上亿门话路或上万套电视，可进行图像、数据、传真、控制、打印等多种业务； 2、不受电磁干扰，保密性好，且不怕雷击，可利用高压电缆架空敷设，用于国防、铁路、防爆等； 3、耐高温、高压、抗腐蚀，不受潮，工作十分可靠；4、光纤材料来源丰富，可节约大量有色金属（如铜、铝） ，且直径小、重量轻、可挠性好。 在 20 世纪 70 年代，光纤通信由起步到逐渐成熟，这首先表现为光纤的传输质量大大提高，光纤的传输损耗逐年下降。19721973 年，在 850nm 波段，光纤的传输损耗已下降到 2dB/km 左右；与此同时，光纤的带宽不断增加。光纤的生产从带宽较窄的阶跃型折射率光纤转向带宽较大的渐变型折射率光纤；另外，光源的寿命不断增加，光源和光检测器件的性能也不断改善。 光纤和光学器件的发展为光纤传输系统的诞生创造了有利条件。到 1976 年，第一条速率为/s 的光纤通信系统在美国亚特兰大的地下管道中诞生。80 年代是光纤通信大发展的年代。在这个时期，光线通信迅速由 850nm 波段转向1310nm 波段，由多模光纤传输系统转向单模光纤传输系统。通过理论分析和实践摸索，人们发现，在较长波段光纤的损耗可以达到更小的值。经过科学家和工程技术人员的努力，很快在 1300nm 和 1500nm 波段分别实现了损耗为/km 和/km 的极低损耗的光纤传输。同时，石英光纤在 1300nm 波段时色度色散为零，这就促使 1300nm 波段单模光纤通信系统的迅速发展。各种速率的光纤通信系统如雨后春笋般在世界各地建立起来，显示出光纤通信优越的性能和强大的竞争力，并很快替代电缆通信，成为电信网中重要的传输手段。 光纤通信技术的发展，大致可以分为三个阶段： 第一阶段（19701979 年）：光导纤维与半导体激光器的研制成功，使光纤通信进入实用化。1977 年美国亚特兰大的光纤市话局间中继系统称为世界上第一个光纤通信系统。 第二阶段（19791989 年）：光纤技术取得进一步突破，光纤损耗降至/km 以下。由多模光纤转向单模光纤，由短波长向长波长转移。数字系统的速率不断提高，光纤连接技术与器件寿命问题都得到解决，光纤传输系统与光缆线路建设逐渐进入高潮。 第三阶段（1989 年至今）：光纤数字系统由 PDH 向SDH 过渡，传输速率进一步提高。1989 年掺铒光纤放大器（EDFA）的问世给光纤通信技术带来巨大变革。EDFA 的应用不仅解决了长途光纤传输损耗的放大问题，而且为光源的外调制、波分复用器件、色散补偿元件等提供能量补偿，这些网络元件的应用，又使得光传输系统的调制速率迅速提高，并促成了光波分复用技术的实用化。 随着我国国民经济建设的持续、快速发展，通信业务的种类越来