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实验一模拟信号光调制实验一、实验目的1、了解模拟信号光纤通信原理。2、了解不同频率不同幅度的正弦波、三角波、方波等模拟信号的系统光传输性能情况。二、实验内容1、测量不同的正弦波、三角波和方波的光调制系统性能。三、实验器材1、主控&信号源、25号模块各1块2、双踪示波器1台3、连接线若干4、光纤跳线1根四、实验原理1、实验原理框图模拟输入TH1A-OUT信号源光发射机25#模块光功率计光纤跳线光调制功率检测框图模拟输入TH1A-OUT信号源光发射机模拟输出TH325#模块光接收机光纤跳线25#模块模拟信号光调制传输系统框图2、实验框图说明本实验是输入不同的模拟信号，测量模拟光调制系统性能。如模拟信号光调制传输系统框图所示，不同频率不同幅度的正弦波、三角波和方波等信号，经25号模块的光发射机单元，完成电光转换，然后通过光纤跳线传输至25号模块的光接收机单元，进行光电转换处理，从而还原出原始模拟信号。实验中利用光功率计对光发射机的功率检测，了解模拟光调制系统的性能。注：根据实际模块配置情况不同，自行选择不同波长（比如1310nm、1550nm）的25号光收发模块进行实验。五、注意事项1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。2、不要带电插拔信号连接导线。六、实验步骤1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明进行连线。（1）用连接线将信号源A-OUT，连接至25号模块的TH1模拟输入端。（2）用光纤跳线连接25号模块的光发端口和光收端口，此过程是将电信号转换为光信号，经光纤跳线传输后再将光信号还原为电信号。注意，连接光纤跳线时需定位销口方向且操作小心仔细，切勿损伤光纤跳线或光收发端口。（3）用同轴连接线将25号模块的P4光探测器输出端，连接至23号模块的P1光探测器输入端。2、设置25号模块的功能初状态。（1）将收发模式选择开关S3拨至“模拟”，即选择模拟信号光调制传输。（2）将拨码开关J1拨至“ON”，即连接激光器；拨码开关APC此时选择“ON”或“OFF”都可，即APC功能可根据需要随意选择。（3）将功能选择开关S1拨至“光功率计”，即选择光功率计测量功能。3、进行系统联调和观测。（1）打开系统和各实验模块电源开关。设置主控模块的菜单，选择【主菜单】→【光纤通信】→【模拟信号光调制】。此时系统初始状态中A-OUT输出为1KHz正弦波。调节信号源模块的旋钮W1，使A-OUT输出正弦波幅度为1V。（2）选择进入主控&信号源模块的【光功率计】功能菜单，根据所选模块波长类型选择波长【1310nm】或【1550nm】。（3）保持信号源频率不变，改变信号源幅度测量光调制性能：调节信号源模块的W1，改变输入信号的幅度，记录不同幅度时的光调制功率变化情况。信号幅度0.5Vp-p1Vp-p1.5Vp-p2Vp-p2.5Vp-p3Vp-p光调制输出功率（4）保持信号源幅度不变，改变信号源频率测量光调制性能：改变输入信号的频率，自行设计表格记录不同频率时的光调制功率变化情况。（5）拆除23号模块和25号模块之间的同轴连接线，适当调节25号模块的W5接收灵敏度旋钮，用示波器对比观察光接收机的模拟输出端TH4和光发射机的模拟输入端TH1，了解模拟光调制系统线性度。（6）改变信号源的波形，用三角波或方波进行上述实验步骤，进行相关测试，表格自拟。七、实验报告1、画出实验框图，并阐述模拟信号光调制基本原理。2、记录并分析实验波形和数据。实验二WDM光纤系统链路连接和调整实验一、实验目的1、加强认识WDM传输系统特性。2、认识和熟悉WDM无源器件的指标特点和应用方法。二、实验内容1、搭建WDM光纤传输链路系统。2、在光信号传输通道中加入衰减器调整光信号衰减量。3、利用衰减器的损耗情况来模拟并计算长距离光纤传输链路中的近似通信距离。三、实验器材1、主控&信号源、23号、25号（1310nm）、25号（1550nm）模块各一块2、双踪示波器1台3、连接线若干4、波分复用器2个5、衰减器1个6、法兰盘1个7、光纤跳线1根四、实验原理1、实验原理框图功率计23#光功率计模块主控&信号源模块光接收机光收端口输入待测光信号25#光收发模块（1310nm或1550nm）功率值显示光功率计组成框图信号源PN数字输入端TH2光发射机光发射机数字输入端TH2光发端口光收端口数字输出端TH3光接收机光接收机数字输出端TH3光发端口光收端口25#光收发模块（1310nm）主控&信号源模块25#光收发模块（1550nm）25#光收发模块（1310nm）25#光收发模块（1550nm）波分复用器1310nm波分复用器1310nm1550nm1550nm衰减器WDM光纤系统链路和调整实验框图2、实验框图说明本实验是在WDM光纤系统链路中插入光衰减器，用衰减器的衰减值模拟实际真实环境中长距离光纤传输衰减情况或者人为衰减调节情况，再利用系统自带功率计功能进行功率衰减测试，最后根据光纤损耗近似参数，近似计算出光纤通信距离，从而体会光纤通信系统的传输性能。光功率计组成框图中，描述的是实验系统的光功率计组成。WDM光纤系统链路和调整实验框图中，发送端的两路数字信号分别经过波长为1310nm和波长为1550nm的光发射机，完成电光转换，然后通过波分复用器合成一路进行传输；接收端的信号再经波分复用器进行分波处理，分解出1310nm和1550nm的光信号，然后利用波长为1310nm和波长为1550nm的光接收机还原出原始数字序列。为了模拟真实环境的功率衰减情况，我们在波分复用器之间插入了衰减器。该实验的步骤中，主要分三大步。第一步是波分复用器之间不插入衰减器而是先用法兰盘连接时，联调系统，测量通信系统无功率衰减且信号传输无误码状态时的接收功率参数；第二步是插入衰减器，改变通信系统衰减功率，测量模拟真实环境的衰减后且信号传输无误码的接收功率参数，并以此衰减值近似计算光纤通信距离；第三步是为了模拟测量出光纤通信系统的最大通信距离，则先联调出一个在某衰减值范围内可以无误码传输的光纤通信系统来模拟真实系统，则此时的功率衰减值对应近似计算出的通信距离，即为该特定光纤系统的最大传输距离。有兴趣的同学还可以自行将衰减器加入到波分复用器的各个支路上，同样模拟出各支路的通信距离，并考虑一下如果支路和合路中都有衰减器时的光纤传输系统的距离情况。五、注意事项1、在实验过程中切勿将光纤端面对着人，切勿带电进行光纤的连接。2、不要带电插拔信号连接导线。六、实验步骤1、系统关电，参考系统框图，依次按下面说明进行连线。（1）用连接线将主控信号源模块的PN序列，分别连接至25号模块（波长1310nm）的TH2数字输入端和25号模块（波长1550nm）的TH2数字输入端，即1310nm的光收发模块和1550nm的光收发模块都用于传输PN序列。（2）将波分复用器A的1310nm光纤接头，连接至25号模块（波长1310nm）的光发端口；将波分复用器A的1550nm光纤接头，连接至25号模块（波长1550nm）的光发端口。注意，连接光纤跳线时需定位销口方向且操作小心仔细，切勿损伤光纤跳线或光收发端口，切勿带电操作。（3）将波分复用器B的1310nm光纤接头，连接至25号模块（波长1310nm）的光收端口；将波分复用器B的1550nm光纤接头，连接至25号模块（波长1550nm）的光收端口。（4）用法兰盘将波分复用器A的合路端口和波分复用器B的合路端口连接一起。（5）用同轴连接线将25号模块（波长1310nm）的P4光探测器输出端，连接至23号模块的P1光探测器输入端。注：此时光功率计用于测量1310nm波长的功率。2、设置25号模块（波长1310nm）和25号模块（波长1550nm）的功能初状态。（1）将收发模式选择开关S3拨至“数字”，即选择数字信号光调制传输。（2）将拨码开关J1拨至“ON”，即连接激光器；拨码开关APC此时选择“ON”或“OFF”都可，即APC功能可根据需要随意选择。（3）将功能选择开关S1拨至“光接收机”，即选择光信号解调接收功能。3、进行系统联调（1）打开系统和各实验模块电源开关。设置主控菜单，选择【主菜单】→【光纤通信】→【WDM光纤系统链路连接和调整】。（2）观测数字信号传输效果：用示波器对比观测25号模块（波长1310nm）的TH2数字输入端和TH3数字输出端。调节模块中光发射机的W4输出光功率旋钮，改变输出光功率强度；调节光接收机的W5接收灵敏度旋钮和W6判决门限旋钮，改变光接收效果。数字输入端和数字输出端的码元应完全一致即可。（3）将25号模块（波长1310nm）的功能选择开关S1拨至“光功率计”，即选择光功率测量功能。设置主控&信号源模块的主菜单，选择【光功率计】，通过选择和单击“选择/确认”多功能旋钮，切换功率计的测量波长为【1310nm】。（4）记录此时的光功率值，记为P1。（5）再关电，拆除步骤1（4）中的法兰盘连接。用衰减器代替法兰盘，将波分复用器A的合路端口和波分复用器B的合路端口连接一起；此时衰减器的功能即是模拟了长距离WDM光纤传输的衰耗情况，或者是用于对光纤链路中系统电平功率的调整。（6）再开电，设置主控设置主控&信号源模块的主菜单，选择【光功率计】，通过选择和单击“选择/确认”多功能旋钮，切换功率计的测量波长为【1310nm】。（7）记录此时的光功率值，记为P2。（8）光纤链路余量估算：在不考虑色散、波分复用器插损等其他因素对系统影响的情况下，按照0.2~0.5dB/km范围取光纤损耗值，假如光纤损耗为0.3dB/km，根据上述测量结果，近似可以计算出两终端的通信距离d≈(P1-P2)/0.3。（9）上述步骤描述的是通信距离估算的基本方法，在未加入和加入衰减器两种情况时，通信系统都能无误码传输数据。为了模拟测量某一WDM光纤链路系统的最大传输距离，我们可以先联调出一个特定接收灵敏度的系统作为实验对象。联调方法是：在基于上述系统连线的同时，取某一特定衰减值作为系统接收灵敏度的参考值，通过调节光接收机的接收灵敏度旋钮（即25号模块电位器W5），使WDM光纤链路在该衰减值范围内刚好能无误码传输，若衰减变大则会出现误码。那么根据上述实验步骤的内容，可以得出该衰减值所对应估算出的系统通信距离，就是该特定系统的最大通信距离。（10）用同样方法对25号模块（波长1550nm）进行联调，测试系统链路中的连接和调整情况，估算通信距离。需要注意的连线和设置主要有：主控&信号源模块的主菜单上应选择【光功率计】【1550nm】，用于测量和显示1550nm波长的光功率值；用同轴连接线将23号模块的P1光探测器输入端口转接至25号模块（1550nm）的P4光探测器输出端口。七、实验报告1、搭建WDM光纤通信链路，画出框图，并概述通信距离测试方法。2、测量和记录实验数据，估算系统通信距离。实验三PDH终端呼叫处理光纤通信系统综合实验一、实验目的1、了解PDH终端呼叫处理光纤通信系统架构及原理。2、了解话音通道与信令通道在电路中进行传输和独立处理流程。二、实验内容1、搭建并调试PDH终端呼叫处理光纤通信综合实验系统。2、测试电话终端拨号及呼叫过程中信令交互过程。3、用一台实验设备上的电话机呼叫另一台实验设备上的电话机。三、实验器材1、光纤通信实验设备两台2、双踪示波器1台3、连接线若干4、光纤跳线1根5、电话机2部四、实验原理1、PDH终端呼叫处理光纤通信系统实验框图光纤实验设备二光纤实验设备一话路PCM编译码电话1电话2用户接口电路用户接口电路话路PCM编译码光发射机光接收机话路复接及解复接程控交换控制单元话路PCM编译码电话3电话4用户接口电路用户接口电路话路PCM编译码光发射机光接收机话路复接及解复接程控交换控制单元CMI编码CMI译码CMI编码CMI译码PDH终端呼叫处理光纤通信系统实验框图2、PDH终端呼叫处理光纤通信系统框图说明本实验是将两台光纤实验设备搭建PDH终端呼叫处理光纤传输系统。按框图中所示，两台实验设备模拟了局与局之间的通信，其中电话1和电话2在设备一的局内，电话