实验五波分复用光纤通信系统.docx
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1、实验五 波分复用光纤通信系统实验五 波分复用光纤通信系统 一、实验目的 1、熟悉波分复用器的使用方法。 2、掌握波分复用技术及实现方法。 二、实验内容 1、了解波分复用技术原理。 2、掌握波分复用技术在光纤通信中的应用。 三、实验原理 波分复用技术,就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源,根据每一信道光波的波长(或频率)不同,可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端利用波分复用器(合波器),将不同波长的信号光载波合并起来,送入一根光纤中进行传输;在接收端再由另一波分复用器(分波器),将这些不同波长承载不同信号的光载波分开,实现一根光纤中同时传输几个不同
2、波长的光信号。 由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的(不考虑光纤非线性时),从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输,以增加光纤传输系统的信息容量。波分复用系统原理框图如图5-1所示。 信道1信道2光源A1光源A2检波A1合波器分波器检波A2信道1信道2信道n光源An图5-1 波分复用系统原理框图 检波An信道n作为波分复用器的单模光纤耦合器可单向运用,也可双向运用。在单向运用时,如图5-2所示。两个不同波长的光载波信号分别从端口2、3注人,则输出端口1中有两个不同波长光波信号的合成输出,这是合波器;反之,从端口1注入两个不同波长的合成光波信号,输出端口2、3分别有不同波长的光载波信号
3、输出,这是分波器;合波器、分波器分别应用在波分复用光纤传输系统的发送端和接收端。 图5-2 波分复用器单向运用传输系统 在双向运用时,正方向和反方向所传输的光载波信号的波长不同,如图5-3所示, 两个波分复用器分别置于双向光纤传输系统的两端。 图5-3 波分复用器双向运用传输系统 考虑到单模光纤在波长为1310nm附近具有最低色散,且在波长为1550nm附近具有最低损耗。 本实验的方案是:波分复用系统中两个光载波的波长分别采用1310nm和1550nm。实验原理框图分别如图5-4所示。 模拟信号源 1模拟信号源 21310nm光发送模块1310nm光接收模块模拟输出13101550nm光发送模
4、块1550波分复用器113/15波分复用器2131015501550nm光接收模块模拟输出 双模拟信号的波分复用传输系统 模拟信号源数字信号源1310nm光发送模块13101550nm光发送模块1550波分复用器113/15波分复用器213101310nm光接收模块模拟输出15501550nm光接收模块数字输出 模拟信号、数字信号的波分复用传输系统 数字信号源 1数字信号源 21310nm光发送模块13101550nm光发送模块1550波分复用器113/15波分复用器213101310nm光接收模块数字输出15501550nm光接收模块数字输出 双数字信号的波分复用传输系统 数字信号源 1数字
5、信号源 2CMI编码1310nm光发送模块1550nm光发送模块1310CMI编码1550波分复用器113/15波分复用器213101310nm光接收模块1550nm光接收模块CMI译码数字输出1550CMI译码数字输出 双数字信号的CMI编码波分复用传输系统 图5-4 波分复用系统实验原理框图 四、实验仪器及器件 1、光纤通信实验仪 2、双通道示波器 3、波分复用器 4、光跳线若干条 五、实验步骤 注意:1波分复用器属易损器件,应轻拿轻放。 2光器件连接时,注意要用力均匀。 第一部分:双模拟信号的波分复用: 1、电路实验导线的连接: 关闭实验仪电源,用导线将1310nm光端机的模拟信号源中的
6、正弦波输出端与1310nm光发送模块的模拟信号输入端口连接;将1550nm光端机的模拟信号源中的正弦波输出端与1550nm光发送模块的模拟信号输入端口连接; 分别将两个光发送模块中的开关拨向模拟传输端。 2、光路部分的连接: a.取下1310nm光发端口和光收端口上的红色橡胶防尘帽; b.取一只波分复用器,将其双光纤端的橡胶防尘帽取下; c.用光跳线将波分复用器的1310端口与1310nm光发送端口(1310nm TX)的法兰盘对接,即:将光纤小心地插入法兰盘,在插入的同时保证光跳线的凸起部分与法兰盘凹槽完全吻合,然后拧紧固定帽即可; d.同样用光跳线将波分复用器的1550端口与1550nm光
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