《光纤通信》实验

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业周4（第8-15周）：1-2节，8B201-202光纤通信原理与系统实验讲义第一部分 实验简介1、OptiSystem光子学仿真软件使用1.1、软件简介OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都适用。OptiSystem有一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，并具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整

2、的界面进行扩展，从而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面提供光子器件设计、器件模型和演示。丰富的有源和无源器件库，包括实际的、波长相关的参数。参数扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。OptiSystem满足了急速发展的光子市场对于一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求，深受系统设计者、光通信工程师、研究人员的青睐。OptiSystem软件允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析，从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它可广泛应用下列场合：（1）物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计；（2）CATV或者TDMWDM网络设计；（3）SONETSDH的环

3、形设计；（4）传输装置、信道、放大器和接收器的设计；（5）色散图设计；（6）不同接受模式下误码率（BER）和系统代价（Penalty）的评估；（7）放大系统的BER和连接预算计算。1.2、软件使用快速入门：以“激光外调制”为例实验示例：激光外调制一、实验目的1、掌握软件的简单操作2、了解软件的元件库3、掌握建立新的project（新的工作界面）4、掌握搭建系统：将元件从元件库中拖入project、连线、搭建系统5、掌握设置参数（1）元件参数设置（2）全局变量设置6、掌握软件的运行、观察结果、导出数据二、实验过程建立一个新文件。（FileNew）将光学器件从数据库里拖入主窗口进行布局.光标移至有

4、锁链图标出现时，进行连线。（如图1所示）4设置连续波激光器参数。（1）点击frequencymode, 出现下拉菜单，选中script。（2）在value中输入数据并作评估。（3）点击单位，选择“THZ”，点击OK 回主窗口。（如图2所示）例图1.1例图1.25设置频谱分析仪属性选中图表点击右键（如图3），选中“component properties”，出现频谱分析仪的属性框（图4）。保存设置点击OK返回主窗口。例图1.3例图1.46.运算在File中选中Calculate进行运算。运算界面如下。例图1.5运算后分别从示波器，频谱分析仪，光学时域观察仪器里观察。（如图5、6、7）例图1.6例

5、图1.77全局变量设置与编辑 例如设置比特率11010bit/s，比特序列程度=256bits，每比特采样数64双击Project Layout选择或清除所需要的全局变量例图 1.8 参量设置第二部分 实验课题实验1：观察周期矩形脉冲和单个矩形电脉冲的频谱一、实验目的1、比较脉冲宽度相同的周期性信号和非周期性电信号的频谱。2、了解周期信号的周期T与频谱的关系。二、实验过程（一）观察周期矩形脉冲的频谱1、设置重复率为10GHz（即脉冲周期T=1/1010s=100 ps），脉冲宽度为50ps的矩形脉冲（思考：怎么设置？）2、观察周期脉冲时域波形和频谱。（二）观察单个矩形脉冲的频谱1、设置单个矩形

6、脉冲，其宽度为50ps。（思考：如何设置脉冲宽度=50ps的单个矩形脉冲？）2、观察单个矩形脉冲时域波形和频谱。3、将脉冲宽度减少到10ps，重新实验，观察脉冲宽度减少后的频谱变化。（三）观察短脉冲和无限宽脉冲的频谱。1、设置脉冲的宽度为很宽的矩形脉冲，观察其频谱（如何设置？）。2、设置脉冲的宽度为很窄的矩形脉冲，观察其频谱。设置方法1：采用RZ码，设置重复率是10GHz（10Gbps，脉冲周期100ps），编码为:，重复率10GHz连续为1的RZ码（占空比为50%），就是宽度为50ps，周期为100ps的脉冲序列图1.1 系统搭建图1.2 10GHz的50ps宽度电脉冲的频谱图1.3（a）宽

7、度50ps单个电脉冲的频谱图1.3（b）宽度10ps单个电脉冲的频谱实验2：观察周期矩形光脉冲和单个矩形光脉冲的光谱（即将实验1的电脉冲调制光谱后重复实验）一、实验目的1、比较脉冲宽度相同的周期性光信号和非周期性光信号的光谱。2、了解周期信号的周期T与频谱的关系。二、实验过程 将实验1的电脉冲调制光波，光源为CW激光器，采用外调整的方法，激光频率取193.1THz。（一）观察周期矩形光脉冲的光谱1、设置重复率为10GHz（即脉冲周期T=1/1010s=100 ps），脉冲宽度为50ps的矩形光脉冲（思考：怎么设置？）2、观察周期脉冲时域波形和光谱。（二）观察单个矩形光脉冲的光谱1、设置单个矩形

8、脉冲，其宽度为50ps。（思考：如何设置脉冲宽度=50ps的单个矩形脉冲？）2、观察单个矩形脉冲时域波形和光谱。（三）将脉冲宽度减少到25ps、10ps，重新实验，观察脉冲宽度减少后的光谱变化。图2.1 系统搭建图2.2(a) 10GHz宽度50ps电脉冲的频谱图2.2(b) 10GHz宽度50ps电脉冲调制光波后的光谱图2.2(c) 10GHz宽度50ps电脉冲调制光波后的光谱局部放大图实验3：调制格式与载波的调制3.1比较NRZ码与RZ码两种调制格式的带宽一、实验目的1、掌握NRZ与RZ调制格式的特点2、比较相同数据速率的NRZ码与RZ码信号的频谱图3、比较相同数据速率的NRZ码与RZ码信

9、号的带宽二、实验过程1、分别搭建发送NRZ码、RZ码电脉冲信号的系统（如图）：比特序列发生器、码型脉冲发生器、示波器、RF射频频谱仪2、码序列为伪随机码，设置数据速率为10Gbps，观察结果3、码序列为伪随机码，设置数据速率为40Gbps，观察结果4、将两种情形同时搭建在一起比较三、实验结果及结论图3.1 NRZ码测试系统（a）全图（b）局部放大图图3.2 10GbpsNRZ码频谱图图3.3 RZ码测试系统（a）全图（b）局部放大图图3.4 10GbpsRZ码频谱图图3.5 将两种情形同时比较的系统搭建实验3 调制格式与载波的调制3.2用NRZ码、RZ码调制光载波一、实验目的1、观察用NRZ码

10、、RZ码调制光载波后，信号的频谱图，与不调制载波时信号的频谱图的差别（即与实验2.1的结果相比较）2、观察相同数据速率的NRZ码与RZ码调制光载波后的光谱图的特点与差别。二、实验过程1、分别搭建用NRZ码、RZ码电脉冲信号，采用外调制的方法，调制激光器的系统（如图）。2、码序列为伪随机码，设置数据速率为10Gbps，观察结果3、码序列为伪随机码，设置数据速率为40Gbps，观察结果三、实验结果及结论图2.2.1 10GbpsNRZ光脉冲的光谱图图2.2.2 10GbpsRZ光脉冲的光谱图实验4不同波形、不同重复率光脉冲的光谱一、实验目的1、掌握产生不同波形光脉冲的设置方法，包括双曲正割脉冲、高

11、斯脉冲2、观察、比较单个光脉冲（双曲正割脉冲或高斯脉冲）的光谱图3、观察、比较高重复率光脉冲（双曲正割脉冲或高斯脉冲）的光谱图 4、了解调制速率、脉冲宽度对光谱宽度的影响二、实验过程1、搭建发送Sech波形光脉冲的系统（如图）：比特序列发生器、光脉冲码型发生器、光示波器、光谱仪。选择光载波频率193.1THz。2、设置光源产生单个光脉冲（双曲正割脉冲或高斯脉冲），观察光谱图，设置脉冲宽度（如何设置脉冲宽度？），观察实验结果。3、保持脉冲宽度不变，将脉冲设置为高重复率光脉冲（自定义光脉冲数据速率为10Gbps，码序列为均为1码，定义1024个连续1码），观察结果。3、保持脉冲宽度不变，将脉冲设置

12、为高重复率光脉冲（自定义光脉冲数据速率为10Gbps，码序列为均为1码，定义1024个连续1码），观察结果。三、问题、实验结果及结论1、单个脉冲的光谱图是连续的还是离散的？2、高重复率脉冲的光谱是连续的还是离散的？3、脉冲的重复率增加，其光谱宽度怎么变化？4、脉冲的重复率和光谱线之间的距离有什么关系？图3.1 测试系统图3.2（a）单个sech光脉冲的光谱图3.2（b）重复率为10GHz的sech光脉冲的光谱（脉冲宽度与上图相同，仅改变重复率）图3.2 10Gbps光脉冲的光谱图3.3 40GHz重复率sech光脉冲的光谱实验5 高斯脉冲在普通单模光纤(G.652光纤)中的传输一、实验目的1、

13、掌握色散对光脉冲传输的影响；2、掌握光脉冲在光纤中正常色散区和反常色散区传输的特点；3、观察光脉冲经过光纤传输后的啁啾。二、实验系统搭建搭建仿真高斯脉冲在G.652光纤中传输的实验系统，如图所示。三、实验要求1、设置高斯脉冲的半高全宽TFWHM=12.5ps。2、传输光纤为G.652光纤，工作在反常色散区。（1）相关参数设置：色散值D=16ps/nm/km，计算二阶群速度色散参量 及色散长度： （2）分别仿真TFWHM=12.5ps的高斯脉冲，经过2倍色散长度和10倍色散长度（2LD、10LD）距离时，脉冲展宽的情形，如下图。3、其他条件不变，直接设，分别仿真TFWHM=12.5ps的高斯脉冲

14、，经过2倍色散长度和10倍色散长度（2LD、10LD）距离时，脉冲展宽的情形，与在正常色散区传输的情形进行相比。 4、比较仅仅改变光纤色散的符号，传输后脉冲的啁啾。四、实验过程系统搭建*系统搭建简便方法：直接从OptiSystem安装文件目录中调取直接从OptiSystem安装文件目录/Optiwave Software/Optisystem/samples/Optical fibers/ Combined effects of GVD and SPM Gaussian pulse propagation/ Gaussian_pulse_SPM_and_GVD用户自定义比特序列发生器（User

15、 Defined Bit Sequence Generator）参数设置：全局变量参数设置：双击Layout中所搭建的系统空白的地方，将弹出变量参数设置图，将Bit rate 设置为40Gbps，即40 Bits/s，其他参数如下图所示。光纤色散设置为16.75ps/nm/km，长度自己定义。双击高斯脉冲发生器，设置工作波长设置为1550nm，脉冲宽度为12.5ps，并可进行啁啾参量设置。实验结果 输入脉冲波形 输出脉冲波形改变参量，比较实验结果，总结实验规律当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。我出生在一个官僚

16、知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活

17、绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息

18、吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。“富不读书富不久，穷不读书终究穷。”为什么从古到今都那么看重有学识之人？那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。那时因为读书能给人带来快乐。自从看了丑小鸭这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了因为我知道：即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”

19、的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。还吵着闹着多看几本名着。于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。于是，我便发展“业务”带动全家一起读书现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应该让我的时候，却没有人搭理我。最后还把

20、书给撕坏了，我生气地哭了，妈妈一边安慰我一边对外婆说：“孩子小，应该让着点。”外婆却不服气的说：“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？”大家人你一言我一语，谁也不肯相让读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合，读一本好书，犹如同智者谈心、谈理想，教你辨别善恶，教你弘扬正义。读一本好书，如品一杯香茶，余香缭绕。读一本好书，能使人心灵得到净化。书是我的老师，把知识传递给了我；书是我的伙伴，跟我诉说心里话；书是一把钥匙，给我敞开了知识的大门；书更是一艘不会沉的船，引领我航行在人生的长河中。其实读书的真真乐趣也就在于此处，不是一个人闷头苦读书；也不是读到好处不与他人分享，独自品位；更不是一个人如痴如醉地沉浸在书

21、的海洋中不能自拔。而是懂得与朋友，家人一起分享其中的乐趣。这才是读书真正之乐趣呢！这所有的一切，不正是我从书中受到的教益吗？我阅读，故我美丽；我思考，故我存在。我从内心深处真切地感到：我从读书中受到了教益。当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时，我便想到培根所说的话：“世界上最庸俗的人是不读书的人，最吝啬的人是不买书的人，最可怜的人是与书无缘的人。”许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书，例如毛泽东主席，他半边床上都是书，一读起书来便进入忘我的境界。书是我生活中的好朋友，是我人生道路上的航标，读书，读好书，是我无怨无悔的追求。从群体上看，中专 毕业生的劣势是阅历较少、知识层次相对不高;优势是学校专业

22、设置大多贴近市场实际、贴近一线需要，且中专毕业生年青、肯吃苦、可塑性强。从个体来说，每位毕业生的优势与长项又各不相同，如有相当一部分毕业生动手操作能力较好;有些学生非常上进，上学期间还同时参加了职业资格考试或自学考试。所以，在实事求是，不弄虚作假的前提下，要特别注意扬长避短，从而在竞争中取得优势，打动聘任者。没有重点和章法的写作易使文章显得头绪不清、条理紊乱。非常热爱市场销售工作，有着十分饱满的创业激情。在两年从事现磨现煮的咖啡市场销售工作中积累了大量的实践经验和客户资源。与省内主要的二百多家咖啡店铺经销商建立了十分密切的联系，并在行业中拥有广泛的业务关系。在去年某省的咖啡博览会上为公司首次签定了海外的定单。能团结自己的