2010年9月---《光传输技术实验指导书》讲解.doc

《光传输技术》 实验指导书 徐 洁 上海第二工业大学 电子与电气工程学院 2010年7月  目 录 实验一、P-I特性曲线绘制实验 实验二、数字光发送接口指标测试实验 实验三、光接收机电路原理测试实验 实验四、数字信号电—光、光—电转换传输实验 实验五、模拟信号电—光、光—电传输实验 实验六、单计算机的自环光纤通信实验实验目的 了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求 掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法 了解数字光发端机的消光比的指标要求 掌握数字光发端机的消光比的测试方法 实验内容 测试数字光发端机的平均光功率 测试数字光发端机的消光比 实验仪器 RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信原理实验箱、光功率计、FC-FC光跳线、万用表 基本原理 平均光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信 号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的平均光功率。 平均光功率与输入的伪随机码型有关，NRZ码与RZ码相比，其占空比分别为100％、 50％，因而其平均光功率大3dB。另外，平均光功率是在额定电流下测得的，否则结果 有偏差。 消光比指给光发端机的数字驱动电路发送全“0”码，测得此时的光功率P0，再给 光发端机的数字驱动电路发送全“1”码，测得此时的光功率为P，，将P0，P1代入公式； (式11-1) 即得到光发端机的消光比。 光通信系统消光比太大，即预偏置电流太小或没有，则影响信系统传输速率；消光 比太小，则调制深度浅，有用光功率比例减小，则影响系统灵敏度。 实验步骤 A、数字发送机的平均光功率的测试 连接导线：连接固定速率信号源及固定速率时分复用复接端接口两个模块的实验连接线，将FY-OUT与1310nm或1550nm光发端机的发送模块的数字输入接口连接。 将光发送端的光纤从光发端机中取出，用ST-FC光跳线与光功率计连接，并将光功率计调到波长1310nm或1550nm档。 将单刀双掷开关S200拨向数字传输端，使光发送模块传输数字信号。 接上交流电源线，打开交流开关，使系统正常工作。 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。 做完实验后关掉交流电开关。 B、数字发送机的消光比的测试 保持A实验部分的所有实验导线。 将固定速率信号源拨码开关全部拨向ON端(发光二极管全亮)，使FY-OUT输出全“1” 码，由于数字光发送采用反码传输，因此激光器所得到的码型为全“0”码，测得此时光发端机输出的光功率为P0。 将拨码开关全部拨向OFF端(发光二极管全)，使FY-OUT输出全“0”码，由于数字光发送采用反码传输，因此激光器所得到的码型为全“1”码，测得此时光发端机输出的光功率为P1。 代入式11-1即得光发端机消光比。 做完实验后交流电源开关，拆除实验导线。 拆下光功率计，将实验箱还原。 将各实验仪器摆放整齐。 实验结果 记录光发端机的平均光功率 通过实验数据计算光发端机的消光比 思考问题： 光纤通信系统中的消光比的大小对系统传输特性有何影响?为什么? 设计一种实验方法，测出光收发合一模块的平均输出光功率。 实验目的 学习并掌握计算机RS232通信技术。 学习并掌握计算机RS232单光纤自环传输技术。 实验内容 用计算机实现RS232自发自收通信，传输介质：导线。 用计算机实现RS232自发自收通信，编码方式：无；传输介质：光纤。 用计算机实现RS232自发自收通信，编码方式：CMI；传输介质：光纤。 实验仪器 1、RC-GT-Ⅲ(+)光纤通信原理实验箱 2、计算机一台（最低操作系统版本：WIN95） 3、串口通信电缆（RS232-RC）一根 4、示波器 5、串口通信软件 6、FC/PC光跳线一根 基本原理 计算机RS232自环通信传输结构图如下所示： （A）计算机RS232自发自收通信，传输介质：导线 （B）计算机RS232自发自收通信，编码方式：无；传输介质：光纤 （C）用计算机RS232自发自收通信，编码方式：CMI；传输介质：光纤 图21-1 计算机RS232自环通信示意图 实验步骤 （以下实验步骤以1310nm光端机的计算机接口一部分讲解，即实验箱左边的模块。1550nm光端机部分与其相同） 第一部分：计算机RS232自发自收通信，传输介质：导线（图21-1-A）： 电气实验导线的连接：关闭实验箱和计算机机电源，用实验导线连接计算机通信接口模块的发送端（TXD1）和接收端（RXD1）。用RS232-RC串口通信电缆连接实验箱和计算机串口一（或二）。 先后打开实验箱和计算机电源。在计算机启动完成后，先安装计算机串口通信软件（安装方法，见附录七——计算机串口通信软件安装方法）