浙江工业大学光纤实验报告 - 图文(2)

实验1.2 光衰减器的性能指标测量

一、实验目的

1.了解光衰减器的指标要求； 2.掌握光衰减器的测试方法。

二、实验仪器

1.光纤通信实验箱 2.20M双踪示波器

3.光功率计（FC-FC单模尾纤） 4.光衰减器(1310nm/1550nm) 5.信号连接线 2根

三、基本原理

（一）一般地光衰减器可分为两类，即固定光衰减器和可变光衰减器。 1. 固定光衰减器

固定光衰减器是一种可根据工程需要提供不同衰减量的精密器件，可分为在线式和法兰式。主要的用途是：

（1）调整光中继器之间的增益，以便建立适当的光输出； （2）光传输系统设备的损耗评价及各种实验测试要求。 2. 可变光衰减器

（1）可对光强进行连续可变和步进调节的衰减，主要用途和设计目标：

① 评价光纤传输系统中作为误码率函数的信噪比S/N。 ② 光功率计制造中标志刻度。 ③ 光纤传输设备损耗的评价。

④ 光端机中作为光接收机接口扩大接收机动态范围。 ⑤ 用于光纤测量仪器，做光线路试验与测试用。 为此，可变光衰减器应有高的精度和宽的可调衰减范围。 （2）结构与工作原理

可变光衰减器的结构原理图如图3.2.1所示：

反射光束 光纤 透镜 可旋转衰耗板

图3.2.1 可变光衰减器的原理结构图

（二）光固定/可调衰减器测量结构示意图，如下图所示：

伪随机码序列 TX1550 光发射 端 机 电 光 光固定/可调衰减器 P

图3.2.2 平均光功率测试结构示意图

四、实验步骤

1.关闭系统电源，按照前面实验中的图3.1.2(a)将1550nm光发射端机的TX1550法兰接口、FC-FC单模尾纤、光功率计连接好，注意收集好器件的防尘帽。

2.打开系统电源，液晶菜单选择“光纤测量实验—平均光发功率”确认，即在P103（P108）铆孔输出32KHZ的31位m序列。

3.示波器测试P103（P108）铆孔波形，确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P103（P108）、P203两铆孔，示波器A通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度最大（不超过5V），记录信号电平值。即将32KHZ的31位m序列电信号送入1550nm光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5.调节光功率计工作波长“1550nm”、单位“mW”，读取此时光功率，即为1550nm光发射端机在正常工作情况下，对于31位m序列的平均光功率，记录光功率P1。

6.关闭系统电源，按照图3.2.2将固定（可调）衰减器串入光发射端机与光功率计之间，注意收集好器件的防尘帽。

7.重复步骤2、4，测得衰减后的光功率P2， 按Li?10LgP2(dB) P1公式计算即为衰减器的衰减量。若为固定衰减器，则将测得值与其标注的衰减量进行比较，算出其衰减精度（一般±10%）。若为可调衰减器，慢慢调节其衰减量，记下P2的变化范围，算出此可调衰减器的衰减范围。

8.关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。

注：本实验也可选择工作波长为1330nm的LD光发射端机。

五、实验结果

1.通过测试得出待测固定衰减器的衰减量，计算出其衰减精度，标上必要的实验说明。 2.若为可调衰减器，记录其衰减量范围。

3.查找资料,陈述固定衰减器和可变衰减器主要的用途和指标。

加光衰减器之前：P1= 2.857 uw

加光衰减器之后：拧紧：P2= 2.782 uw 未拧紧：P2’= 1.532 uw 插入损耗：

Li =10*log(2.781/2.875)= -0.14 dB Li’=10*log(1.532/2.875)= -5.33 dB

3、作用：消除通信线路中的过大信号

指标：衰减量和插入损耗、光衰减器的衰减精度、 回波损耗

实验2 光纤传输系统及眼图观测 实验2.1 加扰、解扰原理及光传输实验

一、实验目的

1．掌握扰码规则； 2．了解扰码的性能；

3．了解光纤通信中扰码的选码原则。

二、实验仪器

1．光纤通信实验箱 2．20M双踪示波器 3．FC-FC单模光跳线 4．信号连接线 2根

三、基本原理

本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。在本实验中，涉及的电发射部分有两个功能模块： 8位的自编数据功能和扰码功能。涉及的电接收部分就是时钟提取和再生功能、相应的解扰功能。扰码光纤通信基本组成结构如下图所示：

TP201 加扰 自编 数据 线路编码 TP202 光纤 光发射 光接收 光 电光 电 1310nmLD+单模 解扰 判决 再生 线路译码

图6.4.1 CMI码光纤通信基本组成结构

下面对数字信号加扰码进行分析和讨论：

减少连“0”码（或连“１”码）以保证位定时恢复质量是数字基带信号传输中的一个重要问题。将二进制数字信息先作“随机化”处理，变为伪随机序列，能限制连“0”码（或连“１”码）的长度。这种“随机化”处理常称为“扰码”。

扰码虽然“扰乱”了数字信息的原有形式，但这种“扰乱”是有人为规律的，因而是可以解扰的。在接收端这种解“扰乱”的过程叫“解扰”。

扰码和解扰原理

扰码原理是以线性反馈移位寄存器理论作为基础的。在图6.4.2线性反馈移位寄存器的反馈逻辑输出与第一级寄存器输入之间引入一个模二和相加电路，以输入数据作为

K C0=1C1C1C1Cn-1Cn=1an-1输入数据序列San-2an-3a1a0输出序列G图6.4.2 扰码器的一般形式 模二和的另一个输入端，即可得到图6.4.2所示扰码器一般形式。分析扰码器的工作原理时引入一个运算符号“D”表示将序列延时一位 ，D S表示将序列延时K位。采用延时算符后，可得以下表达式：

G?S??CDii?1ni

这里，求和号∑也是模二和运算，C 是线性反馈移位寄存器的特征多项式的系数，上式也可表达为：

G?S?CDii?0n

i以4级移位寄存器构成的扰码器为例，在图6.4.2基础上可得到图6.4.3（a）结构形式的扰码器。假设各级移位寄存器的初始状态为全0，输入序列为周期性的101010??，则输出序列及各反馈抽头处的序列如下所示；

序号S 10101010101010 3

D S 00010110111001 4 D S 00001011011100

输出序列G 10110111001111

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