波分复用技术实验

贵州大学实验报告学院：电气工程学院专业：电子信息工程班级：081姓名学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称波分复用技术实验实验目的1．了解光纤接入网中波分复用原理2．掌握波分复用技术及实现方法实验要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用教师简单讲解，学生自己动手操作的形式实验原理随着人类社会信息时代的到来，对通信的需求呈现加速增长的趋势。发展迅速的各种新型业务（特别是高速数据和视频业务）对通信网的带宽（或容量）提出了更高的要求。为了适应通信网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了各种复用技术。本实验重点是光的波分复用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）。WDM技术就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输；在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。波分复用系统原理图如图30-1所示。图1-1波分复用系统原理图Mux／DeMux是WDM系统使用中不可或缺的两种元件。也就是我们常说的复用，解复用器。DWDM使光导纤维网络能同时传送数个波长的信号，而Mux则是负责将数个波长汇集至一起的元件；DeMux则是负责将汇集至一起的波长分开的元件。OADM是WDM系统中一个重要的应用元件，其作用是在一个光导纤维传送网络中塞入／取出（Add-Drop）多个波长信道；置OADM于网络的结点处，以控制不同波长信道的光讯号传至适当的位置。光纤通信系统中通常实用的石英光纤有三个低衰减区，即0.6～0.9um为第一个低衰减区，通常称为短波长低衰减区。1.0～1.35um和1.45～1.8um为第二、第三个低衰减区。后两者称为长波长低衰减区。本实验利用光纤通信工程应用最广泛的长波长衰减区中1310nm与1550nm光纤通信波长进行波分复用，传输两路信号（一路模拟信号，一路数字信号）。实验原理框图如图30-2。波分复用还有另一种连接方式，其实验框图如图38-2所示。这种波分复用连接方式中，同一根光纤中光信号的传输方向相反，由于光波传输的独立性，两个方向的光波传输不会有干扰。通过实验可以验证这一理论。波分复用器波分复用器信号甲图1-2波分复用系统实验框图信号乙1310nm1550nm信号甲信号乙1310nm1550nm实验仪器1．ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台2．20MHz双踪模拟示波器1台3．万用表1台4．波分复用器2个5．FC-FC适配器1个6．连接导线20根实验步骤1、用连接线连接电终端模块的T66(C_O)和光终端模块T81(C_I)，T65(D_O)和T82(D_I)；连接光终端模块T85（C_O）和电终端模块T71（C_I），T86（D_O）和T69（D_I）；连接数字信号源模块的T79（D1_O）和T67（D1_I），T78（D2_O）和T64（D2_I），T8（D3_O）和T63（D3_I）；连接电终端模块和数字终端模块的T70（D1_O）和T88（D1_I），T72（D2_O）和T75（D2_I），T73（D3_O）和T74（D3_I）；连接模拟信号源模块1的T10和T96(13_AIN)。2将电终端拨码开关K35的值拨为“1100”，K37的值拨为“00000000”。将光终端拨码开关K38的值拨为“0000”，K37的值拨为“01000000”。将数字信号源拨码开关K36，K33和K32的值拨为任意值。3、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“模拟”，将开关BM2拨为1310nm,将开关K30拨为“通信”，将开关K7、K28和K29全部拨向下。4、旋开光发端和光收端1550和1310保护帽，将1550光发端机和波分复用器A中标有“1550”光纤接头连接，将1310光发端机和波分复用器A中标有“1310”光纤接头连接。将1550光接收机和波分复用器B中标有“1550”光纤接头连接，将1310光接收机和波分复用器B中标有“1310”光纤接头连接。用FC-FC适配器将波分复用器连接起来。5、打开交流电源，打开交流电源开关，电源指示二极管D4，D5，D6，D7，D8亮。6、用双踪示波器的两个探头同时测量T10和TP114(13_OUT)处的波形，调节电位器W9（模拟驱动调节）和W45（幅值调节），直到波形相同为止，信号的幅度可以不同。7、用示波器测量T92(15_DIN)和T89(15_DOUT)的波形，观察经波分复用和解复用后的信号是否相同。8、观测数字源模块和数字终端的二极管发光的个数与顺序，验证数据光纤传输后的正确性。9、根据以上实验设计两路数字信号波分复用后光纤传输实验。10、实验完成后，关闭交流电源，拆除各个连线，将所有的开关拨向下，将实验箱还原。实验内容实现用两种连接方式组成1310nm与1550nm光纤通信的波分复用系统实验数据T10与TP114波形T92与T89（经波分复用和解复用后的波形）数字信号源与数字终端对比把波分复用器A与B连接起来后的图像如下T10与TP114波形T92与T89（经波分复用和解复用后的波形）数字信号源与数字终端对比实验总结通过本实验使我对模拟信号在光纤中的传输和调制有了更深的理解，对基本的光学器件有了进一步的认识，对波分技术有了更具体的了解与认识。指导教师意见签名：年月日