實驗五 波分復(fù)用(WDM)光纖通信系統(tǒng)

實驗五波分復(fù)用（WDM）光纖通信系統(tǒng)一、實驗?zāi)康?、熟悉波分復(fù)用器的使用方法。2、掌握波分復(fù)用技術(shù)及實現(xiàn)方法。二、實驗內(nèi)容1、了解波分復(fù)用技術(shù)原理。2、掌握波分復(fù)用技術(shù)在光纖通信中的應(yīng)用。三、實驗原理波分復(fù)用技術(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)每一信道光波的波長(或頻率)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)送端利用波分復(fù)用器(合波器)，將不同波長的信號光載波合并起來，送入一根光纖中進(jìn)行傳輸；在接收端再由另一波分復(fù)用器(分波器)，將這些根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸，以增加光纖傳輸系統(tǒng)的信息容量。波分復(fù)用系5-1信道1光源信道2光源···

合波器 分波器

檢波A1檢波A2···

信道1信道2信道n

·光源An

·檢波An

信道n圖5-1 波分復(fù)用系統(tǒng)原理框圖作為波分復(fù)用器的單模光纖耦合器可單向運用，也可雙向運用。在單向運用時，如5-22311注入兩個不同波長的合成光波信號，輸出端口23波器分別應(yīng)用在波分復(fù)用光纖傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端。圖5-2 波分復(fù)用器單向運用傳輸系統(tǒng)在雙向運用時，正方向和反方向所傳輸?shù)墓廨d波信號的波長不同，如圖5-3所示，１４兩個波分復(fù)用器分別置于雙向光纖傳輸系統(tǒng)的兩端。圖5-3 波分復(fù)用器雙向運用傳輸系統(tǒng)1310nm1550nm最低損耗。本實驗的方案是：波分復(fù)用系統(tǒng)中兩個光載波的波長分別采用1310nm和1550nm。實驗原理框圖分別如圖5-4（A、BC、D）所示。模擬 1310nm信號 光發(fā)送模源1

1310 波分

波1310分

模擬1310nm 光接收模塊復(fù)13/15復(fù)21550nm1550用器1用器215501550nm模擬輸出（A） 雙模擬信號的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)模擬 1310nm信號 光發(fā)送模源

1310 波分

模擬波1310 1310nm 輸分 光接收模塊復(fù)13/15復(fù)數(shù)字信號源1550nm1550用器1用器215501550nm數(shù)字輸出（B） 模擬信號、數(shù)字信號的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)數(shù)字 1310nm信號 光發(fā)送模源1

1310 波分

數(shù)字波1310 1310nm 輸分 光接收模塊復(fù)13/15復(fù)21550nm1550用器1用器215501550nm數(shù)字輸出（C） １５數(shù)字?jǐn)?shù)字CMI編碼1310nm模塊1310波分波分13101310nm模塊CMI譯碼數(shù)字輸出復(fù)13/15用復(fù)用數(shù)字信號2CMI編碼1550nm模塊器15501器155021550nm模塊CMI譯碼數(shù)字輸出（D） 雙數(shù)字信號的CMI編碼波分復(fù)用傳輸系圖5-4 波分復(fù)用系統(tǒng)實驗原理框圖四、實驗儀器及器件1、光纖通信實驗儀2、雙通道示波器3、波分復(fù)用器4、光跳線若干條五、實驗步驟注意：1．波分復(fù)用器屬易損器件，應(yīng)輕拿輕放。2．光器件連接時，注意要用力均勻。第一部分：雙模擬信號的波分復(fù)用（圖1、電路實驗導(dǎo)線的連接：關(guān)閉實驗儀電源，用導(dǎo)線將1310nm光端機(jī)的模擬信號源中的正弦波輸出端與1310nm1550nm源中的正弦波輸出端與1550nm光發(fā)送模塊的模擬信號輸入端口連接；分別將兩個光發(fā)送模塊中的開關(guān)撥向模擬傳輸端。2、光路部分的連接：a.取下1310nm光發(fā)端口（TX）和光收端口（RX）上的紅色橡膠防塵帽；b.取一只波分復(fù)用器，將其雙光纖端的橡膠防塵帽取下；13101310nm(1310nmTX對接，即：將光纖小心地插入法蘭盤，在插入的同時保證光跳線的凸起部分與法蘭盤凹槽完全吻合，然后擰緊固定帽即可；15501550nm(1550nm蘭盤對接。1310端口與1310nm口(1310nm1550端口與1550nm光接收接口(1550nm分別將兩只波分復(fù)用器單光纖端的橡膠防塵帽取下，用光跳線將它們連接好。31310nm光接收模塊的模擬信號輸出端口（P200）1310nm通道示波器觀察并記錄1550nm光接收模塊的模擬信號輸出端口與1550nm１６位器R257、R24）及光發(fā)送模塊的可調(diào)電位器R27、R25，使輸出波形達(dá)到最好。/數(shù)字信號的波分復(fù)用（圖1、電路實驗導(dǎo)線的連接：關(guān)閉實驗儀電源，用導(dǎo)線將1310nm光端機(jī)的模擬信號源中的正弦波輸出端與1310nm1550nmBS（FS）輸1550nm連接，將光發(fā)送模塊中的開關(guān)（S200）撥向數(shù)字傳輸端。2、光路部分的連接，與第一部分的連接相同。3、接通實驗儀電源，用雙通道示波器觀察并記錄1310nm1310nm的波形；同樣用1550nm與1550nm位器R25、R24，使輸出波形達(dá)到最好。第三部分：雙數(shù)字信號的波分復(fù)用（圖1、電路實驗導(dǎo)線的連接：關(guān)閉實驗儀電源，用導(dǎo)線將1310nm光端機(jī)的固定速率數(shù)字信號源的FS（或BS）輸出端口與1310nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口（P202）連接，將光發(fā)送模塊中的開關(guān)（S200）撥向數(shù)字傳輸端；用導(dǎo)線將1550nm光端機(jī)的固定速率數(shù)字信號源的BS（或FS）輸出端口與1550nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口（P202）連接，將光發(fā)送模塊中的開關(guān)（S200）撥向數(shù)字傳輸端。2、光路部分的連接，與第一部分的連接相同。3、接通實驗儀電源，用雙通道示波器觀察并記錄1310nm光接收模塊的數(shù)字信號輸出端口（IC202）與1310nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口的波形；同樣用雙通道示波器觀察并記錄1550nm光接收模塊的數(shù)字信號輸出端口（IC202）與1550nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口的可調(diào)電位器R25R24，使輸出波形達(dá)到最理想狀態(tài)。第四部分：雙數(shù)字信號經(jīng)CMI編碼的波分復(fù)用（圖1、電路實驗導(dǎo)線的連接：1310nm和CMI模塊的編碼輸出端口CMIOUT，用導(dǎo)線連接1310nm光接收模塊的數(shù)字信號輸出端口IC20）和CMI模塊的譯碼輸入端口CMIIN，將光發(fā)送模塊中的開關(guān)撥向數(shù)字傳輸端；同樣用導(dǎo)線連接1550nmP20）和CMI模塊的編碼輸出端口CMIOUT，用導(dǎo)線連接1550nm（IC20和CMICMI將光發(fā)送模塊中的開關(guān)撥向數(shù)字傳輸端。1310nmFSCMI１７（D_IN1550nm光端機(jī)的固定速率數(shù)字信號源的BS輸出端口與模塊的編碼輸入端口D_IN。2、光路部分的連接，與第一部分的連接相同。3、接通實驗儀電源，用雙通道示波器觀察并記錄1310nm光接收模塊的數(shù)字信號輸出端口（IC202）與1310nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口的波形；用雙1550nm光接收模塊的數(shù)字信號輸出端口與1550nm光發(fā)送模塊的數(shù)字信號輸入端口（P202）的波形，分別調(diào)整兩個光接收模塊的可調(diào)電位器R25R24，使輸出波形達(dá)到最好。4、用雙通道示波器觀察并記錄1310nm光端機(jī)CMI模塊的譯碼輸出端（D_OUT1）和1310nm光端機(jī)CMI1550nmCMI1550nmCMI的波形。5、做完實驗后關(guān)