光通信实验系统

光通信实验系统光纤系列教学仪器介绍报告人：刘志海提要光通信系统概述光通信基础知识光通信实验系统构成光通信实验系统基础实验光通信系统概述光通信就是利用光波来载送信息、实现通信。1880年,贝尔（Bell）“光电话”1966年,高锟博士“低损耗光纤”1970年,康宁公司20dB/km光纤1960年,梅曼(Maiman)红宝石激光器光通信系统概述在数十年的发展过程中，光纤通信系统经历了三代：（1）工作波长为0.85μm多模光纤光通信系统；（2）工作波长为1.3μm多模光纤光通信系统和单模光纤光通信系统；（3）工作波长为1.55μm单模光纤光通信系统。光通信系统概述光纤通信的主要优点有以下几点：1.容量大，频带宽。2.光纤损耗低，传输距离远。3.不受电磁场干扰。4.抗腐蚀性强。5.光纤的重量很轻，安装于飞机、导弹等军事设备中，可减轻负载，提高速度和性能。6.原料来源丰富，可以节省大量的金属。电端机光发射机中继站传输光纤光接收机电端机传输光纤:光通信系统的基本组成光通信基础知识信号接口模块光发射模块光纤传输模拟信号光接收机调制模块光接收模块信号接口模块解调模块模拟信号光发射机模拟光纤通信系统光发射模块光纤传输码型变换光接收模块均衡整形解调定时再生数字光纤通信系统光源1310nmLED1310nmSLD1550nmHighPowerLED1550nmDFBLasersF-PLaserDiodeMQW-DFBLaserDiodeE1E2hhhInhOuthE2E2E1E1（a）吸收（b）自发发射（c）受激发射LPiPfR1R2反射面反射面腔体轴线x12EfEi激光输出激光输出050100I(mA)0P线性区非线性区02040I(mA)0PthI自发辐射受激辐射ABmAthI20Pth+20mAPth（a）LED典型电流-功率曲线（b）LD典型电流-功率曲线光纤涂敷层包层纤芯2n1n2nr1n2n0)(rna1n2n50-90μm100-150μm渐变型光纤折射率分布阶跃型光纤折射率分布探测器Si-PIN光电二极管InGaAs-PIN光电二极管PIN-TIA接收组件光通信实验系统构成模拟通信模块数字通信模块光纤通信发射模块激光通信发射模块视频传输模块控制模块模拟解调模块数字解调模块光纤通信接收模块激光通信接收模块视频解调模块控制模块光纤传输空间传输光通信实验系统发射机光通信实验系统接收机光通信实验系统构成光通信实验系统光发射机VIDEO光通信实验系统光接收机CP1CP2光纤与器件的连接光通信实验系统基础实验实验一LED光源I-P特性研究实验二LD光源I-P特性研究实验三模拟信号的直接强度调制传输实验四空间激光通信的干扰、窃听实验五视频信号的光纤传输实验实验六模拟信号的脉冲频率调制(PFM)传输实验七模拟信号的脉冲宽度调制(PWM)传输实验八数字信号基带传输实验九数字编码传输实验实验一LED光源I-P特性研究0510152025303540020406080驱动电流（mA）光功率当量实验二LD光源I-P特性研究02040608010012014016018001020304050驱动电流(mA)光功率当量实验三模拟信号的直接强度调制传输均衡电路光源驱动电路光纤传输光发射机光源均衡电路放大电路光接收机探测器模拟信号输入模拟信号输出实验四空间激光通信的干扰、窃听实验五视频信号的光纤传输实验均衡电路光源驱动电路光纤传输光发射机光源均衡电路放大电路光接收机探测器实验五视频信号的光纤传输实验12s4.7s25H2.5H行消隐场同步脉冲前肩宽1.6s后肩宽5.7s行同步脉冲012.5%100%75%复合电视信号白黑后肩4.7s前肩行同步脉冲行消隐脉冲12s64s52s图像0左右行偏转锯齿波正程回归回归开始回归结束消隐开始消隐结束实验六模拟信号的脉冲频率调制传输光源驱动电路光纤传输光发射机光源均衡电路放大电路光接收机探测器示波器信号输入信号输入PFM实验六模拟信号的脉冲频率调制传输实验七模拟信号的脉冲宽度调制传输实验七模拟信号的脉冲宽度调制传输实验八数字信号基带传输VCC1NC2GND3O4IC254MHzD2Q5Q6CLK341VCC14GND7IC26A7474CLR1CLK2P13P24P35P46PE7GND8LD9TE10Q411Q312Q213Q114CO15VCC16IC2774161VCCDVCCDVCCD12345J8CON5512kVCCD512k12456147IC28A74LS20123147IC31A74LS86VCCDVCCD1D21Q51Q61CLK31PRE41CLR12D122Q92Q82CLK112PRE102CLR13VCC14GND7IC2974LS74X21D21Q51Q61CLK31PRE41CLR12D122Q92Q82CLK112PRE102CLR13VCC14GND7IC3074LS74X2VCCD512kPN伪随机码时钟伪随机码实验九数字编码传输实验时钟伪随机码CMI码1D21Q51Q61CLK31PRE41CLR12D122Q92Q82CLK112PRE102CLR13GND774LS74D2Q5Q6CLK34114GND774LS7412314774LS865674LS04VCCVCCVCCCP／CPCMI实验九数字编码传输实验