實驗8 波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)實驗.doc

實驗8 波分復(fù)用光纖通信系統(tǒng)實驗 2011.12.21一、實驗?zāi)康?、了解光纖接入網(wǎng)中波分復(fù)用原理2、掌握波分復(fù)用技術(shù)及實現(xiàn)方法二、實驗內(nèi)容1、實現(xiàn)用兩種連接方式組成1310nm與1550nm光纖通信的波分復(fù)用系統(tǒng)三、實驗儀器1、光纖通信原理實驗箱1臺2、20MHz雙蹤模擬示波器 1臺3、萬用表 1臺4、波分復(fù)用器 2個5、FC-FC適配器 1個6、連接導(dǎo)線 20根四、實驗原理隨著人類社會信息時代的到來，對通信的需求呈現(xiàn)加速增長的趨勢。發(fā)展迅速的各種新型業(yè)務(wù)（特別是高速數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù)）對通信網(wǎng)的帶寬（或容量）提出了更高的要求。為了適應(yīng)通信網(wǎng)傳輸容量的不斷增長和滿足網(wǎng)絡(luò)交互性、靈活性的要求，產(chǎn)生了各種復(fù)用技術(shù)。本實驗重點是光的波分復(fù)用WDM（Wavelength Division Multiplexing）。WDM技術(shù)就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器）將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸；在接收端，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開的復(fù)用方式。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨(dú)立的（不考慮光纖非線性時），從而在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。波分復(fù)用系統(tǒng)原理圖如圖1所示。圖1 波分復(fù)用系統(tǒng)原理圖MuxDeMux是WDM系統(tǒng)使用中不可或缺的兩種元件。也就是我們常說的復(fù)用，解復(fù)用器。DWDM使光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)能同時傳送數(shù)個波長的信號，而Mux則是負(fù)責(zé)將數(shù)個波長匯集至一起的元件；DeMux則是負(fù)責(zé)將匯集至一起的波長分開的元件。OADM是WDM系統(tǒng)中一個重要的應(yīng)用元件，其作用是在一個光導(dǎo)纖維傳送網(wǎng)絡(luò)中塞入取出（Add-Drop）多個波長信道；置OADM于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點處，以控制不同波長信道的光訊號傳至適當(dāng)?shù)奈恢?。光纖通信系統(tǒng)中通常實用的石英光纖有三個低衰減區(qū)，即0.60.9um為第一個低衰減區(qū)，通常稱為短波長低衰減區(qū)。1.01.35um和1.451.8um為第二、第三個低衰減區(qū)。后兩者稱為長波長低衰減區(qū)。本實驗利用光纖通信工程應(yīng)用最廣泛的長波長衰減區(qū)中1310nm與1550nm光纖通信波長進(jìn)行波分復(fù)用，傳輸兩路信號（一路模擬信號，一路數(shù)字信號）。實驗原理框圖如圖2。波分復(fù)用還有另一種連接方式，其實驗框圖如圖2所示。這種波分復(fù)用連接方式中，同一根光纖中光信號的傳輸方向相反，由于光波傳輸?shù)莫?dú)立性，兩個方向的光波傳輸不會有干擾。通過實驗可以驗證這一理論。波分復(fù)用器波分復(fù)用器信號甲圖2 波分復(fù)用系統(tǒng)實驗框圖信號乙1310nm1550nm信號甲信號乙1310nm1550nm五、實驗步驟1、用連接線連接電終端模塊的T66(C_O)和光終端模塊T81(C_I)，T65(D_O)和T82(D_I)；連接光終端模塊T85（C_O）和電終端模塊T71（C_I），T86（D_O）和T69（D_I）；連接數(shù)字信號源模塊的T79（D1_O）和T67（D1_I），T78（D2_O）和T64（D2_I），T8（D3_O）和T63（D3_I）；連接電終端模塊和數(shù)字終端模塊的T70（D1_O）和T88（D1_I），T72（D2_O）和T75（D2_I），T73（D3_O）和T74（D3_I）；連接模擬信號源模塊1的T10和T96(13_AIN)。2將電終端撥碼開關(guān)K35的值撥為“1100”，K34的值撥為“00000000”。將光終端撥碼開關(guān)K38的值撥為“0000”，K37的值撥為“01000000”。將數(shù)字信號源撥碼開關(guān)K36，K33和K32的值撥為任意值。3、將開關(guān)BM1撥為1310nm,將開關(guān)K43撥為“模擬”，將開關(guān)BM2撥為1310nm,將開關(guān)K30撥為“通信”，將開關(guān)K7、K28和K29全部撥向下。4、旋開光發(fā)端和光收端1550和1310保護(hù)帽，將1550光發(fā)端機(jī)和波分復(fù)用器A中標(biāo)有“1550”光纖接頭連接，將1310光發(fā)端機(jī)和波分復(fù)用器A中標(biāo)有“1310”光纖接頭連接。將1550光接收機(jī)和波分復(fù)用器B中標(biāo)有“1550”光纖接頭連接，將1310光接收機(jī)和波分復(fù)用器B中標(biāo)有“1310”光纖接頭連接。用FC-FC適配器將波分復(fù)用器連接起來。5、打開交流電源，打開交流電源開關(guān)，電源指示二極管D4，D5，D6，D7，D8亮。6、用雙蹤示波器的兩個探頭同時測量T10和TP114(13_OUT)處的波形，調(diào)節(jié)電位器W9（模擬驅(qū)動調(diào)節(jié)）和W45（幅值調(diào)節(jié)），直到波形相同為止，信號的幅度可以不同。7、用示波器測量T92(15_DIN)和T89(15_DOUT)的波形，觀察經(jīng)波分復(fù)用和解復(fù)用后的信號是否相同。8、觀測數(shù)字