眼图观测实验 光纤通信_实验5实验报告
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告实验报告：光纤通信技术引言：光纤通信技术是一种基于光传输原理的高速、大容量、低损耗的通信方式。
光纤通信以其优异的性能和广泛的应用领域受到了广泛的关注。
本次实验旨在探究光纤通信的基本原理和实验方法，以及光纤通信的特点和应用。
一、光纤通信的基本原理1.光纤通信的原理光纤通信是利用光纤作为传输介质，将光信号转换为电信号进行传输。
它主要包括光信号的产生、调制、传输和接收等过程。
光信号通过激光器发射端发出，经过光纤传输到接收端，然后通过光电转换器将光信号转换为电信号。
2.光纤的工作原理光纤是一种具有高折射率的细长光导纤维，主要由芯层、包层和包住层组成。
光信号在传输过程中会发生多次反射，利用全内反射原理将光信号在光纤内损耗尽可能小地传播。
二、光纤通信实验的步骤1.光信号的产生通过激光器发射端发出激光光束，光纤接收端接收光信号。
2.光信号的调制利用调制器对光信号进行调制，使其携带有用信息。
3.光信号的传输利用光纤的高折射率和全内反射的特点，将光信号传输到接收端。
4.光信号的接收通过光电转换器将光信号转换为电信号，进而进行信号处理，如放大、滤波等。
三、光纤通信的特点和应用1.高速传输光纤通信具有高传输速率和大容量的优势，可以满足现代通信的高速要求。
2.低损耗光纤通信中光信号的传输损耗非常小，可以远距离传输无衰减。
3.安全性强光信号在传输过程中不容易被窃听或干扰，保证了通信的安全性。
4.应用广泛结论：通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和实验方法。
光纤通信具有高速传输、低损耗、安全性强和应用广泛等特点，是现代通信领域的重要技术。
光纤通信的发展势头迅猛，未来有望取代传统的铜线通信，成为主流的通信技术。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告1. 引言光纤通信是一种基于光信号传输的通信方式，其具有高速、大容量、低损耗等优点，已经成为现代通信领域的主流技术。
本实验旨在通过搭建光纤通信系统，验证其性能和可行性。
2. 实验目的本实验的主要目的是：- 了解光纤通信的基本原理与技术；- 掌握光纤通信系统的搭建方法；- 通过实际操作验证光纤通信的传输性能。
3. 实验原理光纤通信系统包括光源、光纤传输介质、光检测器等组成部分。
光信号通过光源产生，经由光纤传输介质传输，并最终被光检测器接收和解读。
4. 实验步骤4.1 实验材料准备在进行实验之前，我们需要准备以下材料：- 光纤通信系统实验箱，包括光源、光纤、光检测器等；- 光纤连接器、光纤插入损耗测量仪等辅助器材；- 电源线、示波器等实验设备。
4.2 搭建光纤通信系统根据实验箱中提供的说明书，依次将光源、光纤和光检测器进行连接。
确保光纤的插入损耗尽量低，并且连接稳定可靠。
4.3 进行数据传输测试利用示波器等实验设备，观察发送端的信号波形，并通过光检测器接收信号，并利用示波器显示接收端信号波形。
记录并比较发送端和接收端的信号特征，进一步验证光纤通信的性能。
5. 实验结果与讨论通过实验，我们获得了发送端和接收端的信号波形，并进行了详细的比较分析。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：- 光纤通信系统具有较高的传输速率和大容量的特点；- 通过合理的布线和连接方式，可以降低光纤的插入损耗，提高通信系统的性能；- 在实际应用中，光纤通信系统需要注意光纤的维护和保护，避免光纤的弯曲和损坏。
6. 实验总结通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的原理和技术，并通过实际搭建光纤通信系统验证了其性能和可行性。
光纤通信作为一种高速、大容量的通信方式，在现代通信领域具有广泛的应用前景。
7. 实验心得通过参与光纤通信实验，我对光纤通信技术有了更深入的了解。
在实践中发现光纤通信的可靠性和稳定性较高，但需要注意光纤的维护和保护。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告光纤通信是一种使用光信号传输数据的通信技术，它利用了光的高速传输和大带宽的特性，成为了现代通信领域的重要技术之一。
在本次实验中，我们对光纤通信的原理和实验验证进行了深入研究。
实验一: 光的传播特性我们首先对光的传播特性进行了研究。
选择了一根直径较细的光纤，并采用了迎射法和反射法进行传导实验。
通过在纤芯中投射光线，并观察传导的情况，我们验证了光在光纤中的传播路径并没有明显偏向，光线能够相对直线传播。
实验二: 光纤的损耗与色散在光纤通信中，损耗和色散是不可避免的问题。
我们通过实验对光纤中损耗和色散的影响进行了测试。
损耗实验中，我们通过分析在不同长度光纤中传输的光强度，发现随着距离的增加，光强度会逐渐减弱。
这是由于光纤中存在材料吸收和散射等因素造成的。
为了减小损耗，优化光纤的材料和结构是很重要的。
色散实验中，我们将不同波长的光信号通过光纤传输，并测量到达另一端的时间。
实验结果显示，不同波长的光信号到达时间存在差异。
这是由于光纤中折射率随波长变化而引起的色散效应。
为了减小色散，需要采用更先进的技术，如光纤衍生波导和光纤增益等手段。
实验三: 单模光纤与多模光纤光纤通信中，单模光纤和多模光纤是常用的两种类型。
通过实验，我们对这两种光纤的传输特性进行了研究。
我们首先测试了单模光纤。
结果显示，在单模光纤中，光信号会以单一光波传播，因此具有较低的色散和损耗，适用于远距离传输和高速通信。
然后我们进行了多模光纤的实验。
实验结果显示，多模光纤中存在多个模式的光信号传播，由于不同模式间的传播速度不同，会导致严重的色散和损耗问题。
因此，多模光纤适用于近距离传输和低速通信。
结论通过本次光纤通信实验，我们对光纤通信的原理和实际应用有了更深入的了解。
我们发现光纤通信具有高速率、低损耗和大带宽等优势，而不同类型的光纤对于不同的通信需求有着不同的适应性。
然而，我们也看到了光纤通信中存在的一些问题，如损耗、色散和设备成本等。
眼图观测实验报告
眼图观测实验报告一、实验目的1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验器材主控&信号源模块25号光收发模块示波器三、实验原理1、实验原理框图2、实验框图说明本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
被测系统的眼图观测方法：通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图的形成示意图一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：眼图参数及系统性能眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当光收端机输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出光收端机码间干扰的大小。
其中，垂直张开度水平张开度从眼图中我们可以得到以下信息：（1）最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻。
（2）眼图斜边的斜率表示了定时误差灵敏度。
斜率越大，对位定时误差越敏感。
光纤通信实验报告
11.0
11.5
12.0
13.0
13.5
14.0
15.0
功率P（dB）
7．以横轴为为电流I，纵轴为功率P，按照上表画出其相应的P-I曲线。
另外，如果配置了LED扩展模块（选配），可以测试LED光源的P-I曲线。
8．测试完毕后，关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽，插好K01、K02跳线器。
13.0
13.5
14.0
15.0
功率P（uw）
0.437
0.94
1.39
1.89
2.39
2.87
3.87
4.38
4.76
5.168
图如下所示
2、
实验1.2光衰减器的性能指标测量
一、实验目的
1.了解光衰减器的指标要求；
2.掌握光衰减器的测试方法。
二、实验仪器
1.光纤通信实验箱
2.20M双踪示波器
3.光功率计（FC-FC单模尾纤）
光纤通信实验报告
班级：通信1101班
姓名：廖喜君
学号：
指导老师：郭淑琴
实验1半导体激光器及光无源器件测试3
实验1.1半导体LD光源的P-I曲线绘制实验3
实验1.2光衰减器的性能指标测量6
实验2光纤传输系统及眼图观测9
实验2.1加扰、解扰原理及光传输实验9
实验2.2光纤信道眼图观察15
实验3模拟/数字电话光纤传输系统实验19
（2）结构与工作原理
可变光衰减器的结构原理图如图3.2.1所示：
图3.2.1可变光衰减器的原理结构图
实验4数字时分复接系统光通信实验30
实验1 半导体激光器及光无源器件测试
实验1.1半导体LD光源的P-I曲线绘制实验
光纤通信实验设计报告
光纤通信实验设计报告专 业 通信工程 班 级 班 学 号 姓 名 指导教师2014年12月12日《光纤通信》实验报告一《光纤通信》实验报告二实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室实验日期：2014年12 月12 日《光纤通信》实验报告三实验日期：2014年12 月12 日实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室正弦波传输前后波形矩形波传输前后波形三角波传输前后波形实验结果及分析：连续的模拟信号电流叠加在直流偏置电流上，适当地选择直流偏置电流的大小，可以减小光信号的非线性失真。
电路实现上，LED 的模拟信号调制较为简单，利用其P-I 的线性关系，可以直接利用电流放大电路进行调制。
一般来说，半导体激光器很少用于模拟信号的直接调制，半导体激光器模拟调制要求光源线性度很高。
而且要求提高光接收机的信噪比比较高。
与发光二极管相比，半导体激光器的V-I 线性区较小，直接进行模拟调制难度加大。
在LD 模拟信号调制实验中，采用预失真补偿电路对模拟信号波形进行失真补偿，观察补偿后的传输效果与补偿前的效果。
模拟信号光纤传输系统原理框图如图所示：测试模拟信信号处光发送光接信号处光纤《光纤通信》实验报告四实验日期：2014年12 月12 日实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室实验结果及分析：本次实验学习了 PN 序列光纤传输系统的基本知识，主要学习了 PN 序列的特点和 PN 序列的产生，了解了 PN 是一种伪随机码，本次是采用长线性反馈移位寄存器序列作为伪随机序列。
《光纤通信》实验报告五实验日期：2014年12 月12 日实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室编码输入编码输出译码输出m/s。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告
实验目的：通过实际操作，了解光纤通信的基本原理和技术特点，
掌握光纤通信系统的组成和工作过程，以及光纤连接的方法。
实验仪器：光纤通信实验箱、光纤收发器、光纤跳线、示波器、光
功率计等。
实验步骤：
1. 搭建光纤通信实验箱，将光纤收发器连接至实验箱主机。
2. 用光纤跳线将实验箱主机与光功率计连接，以便实时监测光功率
的变化。
3. 调节实验箱主机的光发射功率和接收灵敏度，使其达到最佳状态。
4. 在示波器上观察传输信号的波形，分析信号的稳定性和传输质量。
5. 采用不同的光纤连接方法，比较它们对信号传输的影响，验证光
纤连接的重要性。
实验结果与分析：
经过实验操作，我们可以明显地感受到光纤通信系统的高速传输、
低损耗、抗干扰等优点。
同时，我们也发现光纤连接的质量对信号传
输有着至关重要的影响，需要谨慎处理光纤的清洁、固定和连接方式，以确保信号传输的稳定性和可靠性。
实验总结：
通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和技术特点，掌握了光纤通信系统的组成和工作过程，以及光纤连接的方法。
同时也加深了对光纤通信技术在现代通信领域中的广泛应用和重要性的认识，为我们今后的学习和研究打下了坚实的基础。
希望通过持续的实践和探索，我们能够进一步提升对光纤通信技术的理解和应用水平，为推动通信技术的发展做出更大的贡献。
光纤信道眼图观察讲解
实验报告光纤信道眼图观察实验者姓名：合作者姓名：专业：班级：学号：指导老师：实验日期：目录一实验目的 (2)二实验原理 (3)三基本操作过程？ (4)四仪器与设备 (4)五安全注意事项 (4)六实验内容、数据记录与处理 (4)七思考题 (5)八结果与讨论 (5)参考文献*一、实验目的1.了解眼图产生原理。
2.用示波器观测扰码的光纤信道眼图。
二、实验原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
在本实验中，涉及的电发射部分有两个功能模块： 8位的自编数据功能和扰码功能。
涉及的电接收部分就是收端均衡滤波器电路、时钟提取、再生、相应的解扰功能。
眼图观测的实验结构如下图所示：图1.1.1 CMI码光纤通信基本组成结构在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。
什么是眼图?所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元同可以在眼1.1.2 无失真及有失真时的波形及眼图(a) 无码间串扰时波形；无码间串扰眼图(b) 有码间串扰时波形；有码间串扰眼图在图6.6.2中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。
图6.6.2中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。
当波形有失真时，在取样时刻信号取值分布在小于+1或大于-1附近，“眼睛”部分闭合。
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课程名称：光纤通信
实验名称：实验5 眼图观测实验
姓名：
班级：
学号：
实验时间：
指导教师：
得分：
一、实验目的
1、了解和掌握眼图的形成过程和意义。
2、掌握光纤通信系统中的眼图观测方法。
二、实验内容
1、观测数字光纤传输系统中的眼图张开和闭合效果。
2、记录眼图波形参数，分析系统传输性能。
三、实验器材
1.主控&信号源模块
2.25号光收发模块
3.示波器
四、实验原理
1、实验原理框图
眼图测试实验系统框图
2、实验框图说明
本实验是以数字信号光纤传输为例，进行光纤通信测量中的眼图观测实验；为方便模拟真实环境中的系统传输衰减等干扰现象，我们加入了可调节的带限信道，用于观测眼图的张开和闭合等现象。
如眼图测试实验系统框图所示，系统主要由信号源、光发射机、光接收机以及带限信道组成；信号源提供的数字信号经过光发射机和接收机传输后，再送入用于模拟真实衰减环境的带限信道；
通过示波器测试设备，以数字信号的同步位时钟为触发源，观测TP1测试点的波形，即眼图。
3、眼图基本概念及实验观察方法
所谓眼图，它是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形。
眼图包含了丰富的信息，反映的是系统链路上传输的所有数字信号的整体特征。
利用眼图可以观察出码间串扰和噪声的影响，分析眼图是衡量数字通信系统传输特性的简单且有效的方法。
●被测系统的眼图观测方法
通常观测眼图的方法是，如下图所示，以数字序列的同步时钟为触发源，用示波器YT模式测量系统输出端，调节示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，则屏幕中显示的即为眼图。
眼图测试方法框图
●眼图的形成示意图
一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组，且每个状态组发送的此时要尽量一致，否则有些信息将无法呈现在示波器屏幕上。
八种状态如下所示：
八种状态示意图
眼图合成示意图如下所示：
眼图合成示意图
一般在无串扰等影响情况下从示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近。
●眼图参数及系统性能
眼图的垂直张开度表示系统的抗噪声能力，水平张开度反映过门限失真量的大小。
眼图的张开度受噪声和码间干扰的影响，当光收端机输出端信噪比很大时眼图的张开度主要受码间干扰的影响，因此观察眼图的张开度就可以估算出光
收端机码间干扰的大小。
眼图模型
其中，垂直张开度水平张开度
从眼图中我们可以得到以下信息：
（1）最佳抽样时刻是“眼睛”张开最大的时刻。
（2）眼图斜边的斜率表示了定时误差灵敏度。
斜率越大，对位定时误差越敏感。
（3）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示最大信号畸变。
（4）眼图中央的横轴位置应对应于判决门限电平。
（5）在抽样时刻上，眼图上下两阴影区的间隔距离的一半为噪声容限，若噪声瞬时值超过它就会出现错判。
（6）眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小，即过零点失真的变动范围；它对
利用信号零交点的平均位置来提取定时信息的接收系统来说影响定时信息的提取。
五、实验步骤
（注：实验过程中，凡是涉及到测试连线改变时，都需先停止运行仿真，待连线调整完后，再开启仿真进行后续调节测试。
）
1、登录e-Labsim仿真系统，创建实验文件，选择实验所需模块和示波器。
2、参考系统框图，依次按下面说明进行连线。
（1）将主控信号源模块的PN序列，连接至25号模块的TH2数字输入端。
（2）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。
（3）将25号模块的TH3数字输出端，连接至25号模块的TH5。
此过程是将
基带信号送入一个可调带限信道，用于模拟实际传输过程中可能出现的信道衰减强度。
（4）示波器两个通道分别接信号源PN和25号模块的TH3数字输出端。
3、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“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。
4、运行仿真，开启所有模块的电源开关。
5、进行系统联调和观测。
（1）设置主控信号源模块的菜单，选择【主菜单】→【光纤通信】→【眼图观测】。
自行设置【功能1】，使PN输出频率为16KHz，PN输出码型为PN127或PN15。
注：在观察眼图时，不同的示波器屏幕显示效果有所不同，有时候需要选择一个合适的信号源或者将示波器的波形持续等功能开启。
（2）调节25号模块中光发射机的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。
用示波器对比观测信号源PN序列和25号模块的TH3数字输出端，直至二者码型一致。
（3）停止仿真，以主控信号源模块上的CLK为触发，更改示波器探头分别接信号源CLK和25号模块的眼图观测点TP1，再运行仿真，调整示波器相关功能档位观测眼图显示效果。
（4）调节25号模块的W8眼开眼合旋钮，改变带限信道的影响强度，观测示波器中眼图张开和闭合现象。
（5）记录眼图波形并测量出眼图特性参数，从而评估系统性能。
电压5v 码元周期62.3us
眼图的眼睛最大是最佳抽样时刻
体会：
通过本次实验清晰地观测到了眼图，加深了对调制解调的理解与应用，也明白了通信系统的性能指标的深刻含义，对通信系统的组成和过程有了更加深刻的认识。