光纤通信实验指导书(2016新编).doc

光 纤 通 信 实 验 指 导 书 巢湖学院 电子工程与电气自动化学院 2016年2月 目录 实验要求 II 光纤实验箱使用注意事项 III 实验一 单模光纤特性测量 1 实验二 多模光纤特性测量 4 实验三 光连接器和跳线特性测量 7 实验四 光可变衰减器性能测试实验 9 实验五 光波长区分 11 实验六 OTDR原理及运用 12 实验七 双音多频检测实验 15 实验八 PDH终端呼叫处理通信系统综合实验 18 实验九 OCDMA直接序列扩频技术 26 实验十 光波分复用器 32 附录 实验系统概述  实验要求 实验前必须充分预习，完成指定的预习任务，预习要求是： 认真阅读实验知道书，了解实验任务 复习实验中所有各仪器的使用方法及注意事项。 使用仪器和学习前必须了解其性能、操作方法及注意事项，在使用时必须严格遵守。 实验时接线要认真，相互仔细检查，确定无误才能接通电源，初学或没有把握应经指导老师审查同意后再接通电源。 实验时应注意观察，若发现有破坏性异常现象（例如有元件冒烟、发烫或有异味）应立即关断电源，保持现场，报告指导老师。找出原因、排除故障，经指导老师同意后再继续实验。 实验过程中需要改接线时，应关断电源后才能拆、接线。 实验过程中应仔细观察实验现象，认真记录试验结果（数据、波形、现象）。所记录的实验结果经指导教师审阅签字后在拆除实验线路。 实验结束后，必须关断电源、拔出电源插头，并将仪器、设备、工具、导线等按规定整理。 实验后每个同学必须按要求独立完成实验报告。 光纤实验箱使用注意事项 光学器件属于昂贵易损器件，所以在实验操作过程中应加倍小心，防止光学器件的损坏，为了保证实验顺利地进行，请注意以下事项： 1、请仔细阅读实验指导书操作步骤后开机实验，实验各测试点、跳线及开关说明请参考附录III，正确连接导线，以免造成光学器件和芯片的损坏。 2、实验箱使用过程中应有防静电措施，以防静电损坏光学器件。 3、光学器件属于昂贵器件，在安装和拆卸过程中请注意轻拿轻放，遇到问题须及时向老师报告。 4、实验时不可将光纤输出端对准自己或别人的眼睛，以免损伤眼睛。 5、实验箱使用完毕后，请立即将防尘帽盖住光纤输入、输出端口，用光纤端面防尘盖盖住光纤跳线端面，防止灰尘进入光纤端面而影响光信号的传输。 6、若不小心把光纤输出端的接口弄脏，需用酒精棉球进行清洗。 7、光纤跳线接头应妥善保管，防止磕碰，使用后及时戴上防尘帽。 8、不要用力拉扯光纤，光纤弯曲半径一般不小于30mm，否则可能导致光纤折断。 9、进行光纤传输实验时，半导体激光器驱动电流不要超过40mA，发光二极管驱动电流不要超过60 mA。 10、不要用手触摸激光器和探测器的焊点，以免烧坏激光器与探测器。 一台 2、 光功率计 一台 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：中心玻璃芯细5～10μm，只能传一种模式的光。2.1.1所示。 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2.1.1所示。 表2.1.1 单模光纤的典型几何参数 参 数 指 标 模场直径，μm （8.6～10.5）±0.7 包层直径，μm 125±1 芯／包层同心度误差，μm ≤0.8 包层不圆度，％ ≤2％ 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，随着光纤通信技术的飞速发展，人们研究开发出了光纤放大器、时分复用技术、波分复用技术和频分复用技术，使单模光纤的传输距离、通信容量和传输速率进一步提高。 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：2－3），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：2－3），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。 弯曲损耗测量 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。 人为地抖动跳线，定性地观察光功率值的波动范围。 人为地弯曲跳线，甚至