光纤通信课程设计

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光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告

光纤通信课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性以及光纤的类型和结构。

2. 使学生掌握光纤通信系统的组成,了解发射机、光纤、接收机等关键部件的工作原理。

3. 让学生掌握光纤通信的优点,了解其在现代通信领域的应用。

技能目标:1. 培养学生运用光纤通信知识解决实际问题的能力,学会分析光纤通信系统的性能指标。

2. 提高学生的实验操作能力,通过实践掌握光纤的连接、敷设和测试方法。

3. 培养学生运用所学知识进行小组合作和交流表达的能力。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对光纤通信技术的好奇心和探究欲望,培养其创新意识和科学精神。

2. 培养学生热爱科学、勤奋学习的态度,使其认识到科学技术对社会发展的贡献。

3. 引导学生关注我国光纤通信领域的发展,增强国家自豪感和责任感。

本课程针对高年级学生,课程性质为理论实践相结合。

在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果。

后续教学设计和评估将以此为基础,确保学生能够达到预期学习效果。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性:模式、带宽、损耗- 光的发射与接收原理2. 光纤通信系统组成- 发射机:光源、调制器- 光纤:单模光纤、多模光纤- 接收机:光检测器、解调器3. 光纤通信技术的应用- 现代通信网络中的应用- 不同场景下的光纤敷设与接入技术- 光纤通信在我国的发展现状与趋势4. 光纤通信性能分析- 系统性能指标:速率、误码率、距离- 影响光纤通信性能的因素- 提高系统性能的方法和技术5. 实践操作- 光纤的切割、熔接和测试- 光纤通信实验:搭建简易光纤通信系统- 小组合作:设计并分析光纤通信方案教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。

教学大纲明确以下安排和进度:- 第1周:光纤通信原理- 第2周:光纤通信系统组成- 第3周:光纤通信技术的应用- 第4周:光纤通信性能分析- 第5周:实践操作(实验课)教材章节对应如下:- 第1-2章:光纤结构与特性、光纤通信原理- 第3章:光纤通信系统组成- 第4章:光纤通信技术与应用- 第5章:光纤通信性能分析与优化教学内容紧密联系课本,旨在帮助学生掌握光纤通信知识,提高实践操作能力。

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优点。

2. 学习光纤的构造、分类及其在通信系统中的应用。

3. 掌握光纤通信系统的基本组成部分,了解其工作原理。

技能目标:1. 能够运用所学知识分析光纤通信系统中信号传输与接收的过程。

2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接与测试操作。

3. 能够设计并搭建简单的光纤通信实验模型,验证光纤通信原理。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探索精神,激发其学习兴趣。

2. 增强学生对我国光纤通信技术发展的了解,培养其民族自豪感。

3. 培养学生团队协作意识,提高沟通与交流能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合,帮助学生掌握光纤通信的基础知识,培养其实践操作能力。

课程目标具体明确,便于后续教学设计和评估。

在教学过程中,注重激发学生的学习兴趣,引导其主动探索,提高其分析问题和解决问题的能力。

同时,关注学生情感态度价值观的培养,使其在学习过程中形成正确的价值观和积极的人生态度。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光的传播原理- 光纤的传输特性2. 光纤通信系统组成- 发射与接收设备- 光纤与光缆- 中继器与光纤分路器3. 光纤通信技术应用- 光纤通信在我国的发展- 光纤通信在实际应用中的优势- 光纤通信在生活中的应用案例4. 实践操作- 光纤连接与测试- 光纤通信实验模型设计与搭建- 信号传输与接收分析教学内容依据课程目标进行选择和组织,保证科学性和系统性。

教学大纲明确如下安排:第1周:光纤通信原理第2周:光纤通信系统组成第3周:光纤通信技术应用第4周:实践操作(分组进行实验设计与操作)教学内容与课本紧密关联,涵盖光纤通信基础知识、系统组成、应用及实践操作等方面,旨在帮助学生全面掌握光纤通信技术。

三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高其学习主动性和实践能力。

光纤通信原理课程设计

光纤通信原理课程设计

光纤通信原理课程设计一、教学目标通过本章的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。

具体目标如下:1.了解光纤通信的历史和发展趋势。

2.掌握光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。

3.理解光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。

4.掌握光纤通信中的信号调制和解调技术。

5.能够计算光纤通信系统中的信号传输损耗。

6.能够分析光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。

7.能够设计简单的光纤通信系统。

情感态度价值观目标:1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。

2.使学生认识到光纤通信在现代社会中的重要性和应用前景。

二、教学内容本章的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤的性质和光纤通信系统的构成。

具体安排如下:1.光纤通信的历史和发展趋势。

2.光纤的基本性质,包括折射率、损耗和色散。

3.光纤通信系统的基本构成,包括光源、光纤、光接收器等。

4.光纤通信中的信号调制和解调技术。

5.光纤通信系统的性能指标,如比特率、传输距离等。

6.光纤通信在现代社会中的应用。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:用于讲解光纤通信的基本原理和光纤的性质。

2.讨论法:用于探讨光纤通信系统的设计和性能优化。

3.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生了解光纤通信在现实中的应用。

4.实验法:进行光纤通信实验,让学生亲手操作,加深对光纤通信原理的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《光纤通信原理》2.参考书:包括但不限于《光纤通信技术》、《光电子学原理》等。

3.多媒体资料:包括教学PPT、视频资料等。

4.实验设备:光纤通信实验装置、光源、光接收器等。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本章将采用多种评估方式,包括平时表现、作业和考试等。

光纤通信原理与应用课程设计

光纤通信原理与应用课程设计

光纤通信原理与应用课程设计一、引言光通信技术作为新一代通信技术的代表,具有宽带、长距离传输、安全可靠等优点,被广泛应用于电信、数据传输等领域。

本课程设计旨在通过对光纤通信原理、光纤通信系统的组成以及光纤通信技术的应用等方面的研究和探究,使学生对光通信技术有更深入的理解和应用。

二、光纤通信原理1. 光纤传输原理光纤传输利用了光的全反射和色散效应,将数字或模拟信号从一个地方传输到另一个地方。

传输过程中,信号需要由光信号转化为电信号。

光纤传输通过发送和接收器进行通信。

2. 光信号传输光信号传输过程中需要经过光收发器、光模块、分光器等设备,其中最重要的是光收发器,它将光信号转换为电信号或将电信号转换为光信号。

3. 光纤传输系统光纤传输系统主要由三大部分构成:光放大器、光纤和光发射和接收系统。

其中光放大器主要用于强化光信号,光纤主要用于连接各个系统,光发射和接收系统主要用于将光信号转化为电信号或将电信号转换为光信号。

三、光纤通信应用1. 数字通信数字通信主要应用于电话、互联网、电视等领域。

数字通信技术发展迅速,尤其是互联网的出现,使得人们越来越依赖数字通信。

2. 光存储器光存储器是一种使用激光光束读写和擦除的数据存储器。

它能存储更多的数据,并且速度更快。

3. 医学影像光纤技术被广泛应用于医学影像领域,能够实现对人体内部器官进行高清晰度成像。

四、课程设计1. 实验内容本课程设计将学生分为若干小组,每组课程设计将进行一次实验。

实验内容主要包括光纤传输实验、光纤收发器实验、光纤系统实验以及光纤通信系统应用实验等。

2. 设计要求本课程设计要求学生独立完成,实验过程中需要认真记录实验数据并及时整理。

在实验过程中,学生需要遵守实验室的安全规定和实验流程,防止实验过程中发生安全事故。

3. 实验评价本课程设计将对学生实验结果进行评价,评价主要从实验记录、实验数据准确性、实验流程等方面进行。

实验结束后,学生需要提交实验报告,详细说明实验过程和结果。

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计

光纤通信技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信技术的基本原理、应用和发展趋势。

通过本课程的学习,学生将能够:1.知识目标:理解光纤通信的基本原理,包括光的传播、光纤的构造和特性、光信号的调制和解调等;掌握光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等;了解光纤通信技术的应用领域和未来发展趋势。

2.技能目标:能够使用光学仪器和设备进行光纤通信实验;具备分析和解决光纤通信系统中出现的问题的能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对新技术的敏感性和好奇心,使学生认识到光纤通信技术在现代社会中的重要性和前景,提高学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成、光纤通信技术的应用和发展趋势。

具体包括以下章节:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的定义、特点和应用领域。

2.光的传播:讲解光在光纤中的传播原理,包括光纤的构造和特性、光的传播模式等。

3.光信号的调制和解调:介绍光信号的调制方法和解调原理,包括强度调制、相位调制、频率调制等。

4.光纤通信系统:讲解光纤通信系统的基本组成,包括光源、光纤、光接收器等,以及各部分的作用和功能。

5.光纤通信技术的应用:介绍光纤通信技术在各个领域的应用,如通信、电力、交通等。

6.光纤通信技术的未来发展:讲解光纤通信技术的发展趋势,如高速光纤通信、光纤到户等。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

具体如下:1.讲授法:通过讲解光纤通信的基本原理、概念和应用,使学生掌握光纤通信技术的基本知识。

2.讨论法:学生就光纤通信技术的相关问题进行讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握光纤通信技术的应用。

4.实验法:让学生亲自动手进行光纤通信实验,提高学生的实践能力和解决问题的能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用国内外优秀的光纤通信技术教材,如《光纤通信原理》等。

光纤通信课程设计

光纤通信课程设计

《光纤通信》课程设计学院:姓名:班级:学号:指导老师:高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术目录1.引言 (03)2.光纤中偏振模色散的定义 (03)3.偏振模色散的测量方法 (05)4.偏振模色散的补偿技术 (05)4.1光补偿方案之一 (05)4.2光补偿方案之二 (05)4.3电补偿方案之一 (06)4.4电补偿方案之二 (06)5.偏振模色散的研究动态 (07)6.结束语 (08)摘要偏振模色散已成为当前发展下一代高速长距离光纤传输系统的主要限制因素。

介绍了偏振模色散的概念、描述方法以及测试和补偿技术。

根据国外的研究情况和我国的具体实情,指出研究偏振模色散的测试和补偿技术对提高高速光纤通信技术的水平具有重大意义。

最后在此基础上提出了开展相关研究的建议。

关键词高速光纤通信,偏振模色散,补偿技术1.引言当代社会是信息化的社会,用户对通信容量的需求日益增加。

在这种需求的推动下,作为现代长途干线通信主体的光纤通信一直在朝着高速率、大容量和长距离的方向发展。

在单信道速率不断提升的同时,密集波分复用技术(DWDM)也已日趋成熟并商用化。

从技术的角度来看,限制高速率信号长距离传输的因素主要包括光纤衰减、非线性和色散。

掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功,使光纤衰减对系统的传输距离不再起主要限制作用。

而非线性效应和色散对系统传输的影响随着非零色散位移光纤(NZDSF)的引入也逐渐减小和消除。

随着单信道传输速率的提高和模拟信号传输带宽的增加,原来在光纤通信系统中不太被关注的偏振模色散(PMD)问题近来变得十分突出。

与光纤非线性和色散一样,PMD能损害系统的传输性能,限制系统的传输速率和距离,并被认为是限制高速光纤通信系统传输容量和距离的最终因素。

正是由于PMD对高速大容量光纤通信系统有着不可忽视的影响,所以近十几年来,已引起了广泛关注,并正成为目前光纤通信领域研究的热点。

2.光纤中偏振模色散的定义单模光纤中,基模是由两个相互垂直的偏振模组成的。

光纤通信课程设计matlab

光纤通信课程设计matlab

光纤通信课程设计matlab一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握光纤通信的基本原理和技术,通过MATLAB仿真实验,使学生能够熟练运用MATLAB进行光纤通信系统的仿真和分析。

具体的教学目标如下:1.知识目标:•掌握光纤的基本特性及光纤通信的基本原理;•理解光纤通信系统的组成部分及其工作原理;•熟悉MATLAB在光纤通信领域的应用。

2.技能目标:•能够使用MATLAB进行光纤通信系统的仿真实验;•能够对仿真结果进行分析和解释;•能够运用所学知识解决实际光纤通信问题。

3.情感态度价值观目标:•培养学生的创新意识和团队协作精神;•增强学生对光纤通信技术的兴趣和热情;•培养学生对科技发展的责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.光纤通信概述:介绍光纤通信的基本概念、发展历程和应用领域;2.光纤的特性:讲解光纤的传输原理、损耗机制和色散特性;3.光纤通信系统:介绍光纤通信系统的组成部分,包括发射、传输、接收和调制解调技术;4.MATLAB在光纤通信中的应用:讲解MATLAB的基本用法,以及在光纤通信系统仿真中的应用。

5.光纤通信概述(2课时);6.光纤的特性(3课时);7.光纤通信系统(4课时);8.MATLAB在光纤通信中的应用(6课时)。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学:1.讲授法:用于讲解光纤通信的基本原理和概念;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解光纤通信系统的组成和工作原理;3.实验法:让学生动手进行MATLAB仿真实验,培养实际操作能力;4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高沟通和协作能力。

四、教学资源1.教材:选用《光纤通信原理与技术》等国内外优秀教材;2.参考书:提供《MATLAB教程》等相关参考书籍;3.多媒体资料:制作精美的课件和教学视频,方便学生课后复习;4.实验设备:提供计算机、MATLAB软件及相关实验设备,为学生提供动手实践的机会。

光纤通信本科课程设计

光纤通信本科课程设计

光纤通信 本科课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解光纤通信的基本原理,掌握光纤的传输特性和优势。

2. 学习光纤的组成结构,了解不同类型的光纤及其应用场景。

3. 掌握光发射器、光接收器的工作原理及其在光纤通信中的作用。

4. 理解光纤通信系统中常用的编码和解码技术。

技能目标:1. 能够运用光纤通信相关知识,分析并解决实际通信问题。

2. 学会使用光纤通信设备,进行简单的光纤连接和测试操作。

3. 能够设计简单的光纤通信系统,并进行性能评估。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对光纤通信技术的好奇心和探究精神,提高学习兴趣。

2. 增强学生的团队合作意识,培养在光纤通信实验和项目中相互协作的能力。

3. 让学生认识到光纤通信在现代通信领域的重要地位,增强社会责任感和使命感。

课程性质:本课程为本科阶段的光纤通信课程设计,旨在帮助学生巩固光纤通信的基础知识,提高实践操作能力。

学生特点:本科学生具备一定的理论基础,具有较强的学习能力和动手能力,对新技术和新知识充满好奇心。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,提高学生的实际操作能力和问题解决能力。

通过课程设计,使学生在掌握光纤通信基本知识的基础上,具备实际应用和创新能力。

教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 光纤通信原理- 光纤的结构与分类- 光纤的传输特性- 光的传播原理2. 光纤通信器件- 光发射器:LED、LD、光泵浦源- 光接收器:PIN光电二极管、APD- 光纤连接器、耦合器、波分复用器3. 光纤通信系统- 系统组成与工作原理- 常用编码解码技术- 光纤通信系统的性能指标4. 光纤通信网络- 网络结构及其应用- 光纤通信技术在现代通信网络中的应用- 光网络的发展趋势5. 光纤通信实验- 光纤的切割、熔接与测试- 光发射器与光接收器的性能测试- 光纤通信系统的搭建与性能评估教学内容根据课程目标制定,涵盖光纤通信的基本原理、器件、系统、网络及实验操作等方面。

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湖南工业大学课程设计资料袋计算机与通信学院(系、部)2013 ~ 2014 学年第 2 学期课程名称数字光纤通信指导教师刘丰年职称副教授学生姓名专业班级学号题目图像、声音的光纤传输系统成绩起止日期2014 年05月16 日~2014年05月22 日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第2学期计算机与通信学院通信工程专业班级课程名称:数字光纤通信设计题目:图像、声音的光纤传输系统完成期限:自 2014 年 5 月 16日至 2014 年5月22 日共 1 周指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日数字光纤通信设计说明书声音、图像光纤传输系统起止日期: 2014年 05 月 16 日至 2014年 05 月 22 日学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)计算机与通信学院2014年 05 月 22 日指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日图像、声音光纤传输系统一、设计原理1、GT-RC-II 型光纤通信实验系统简介:(1)、电源模块:提供实验箱各模块电源。

(2)、1310nm光发送模块:实现模拟信号、数字信号在1310nm光发送机中的光传输及自动光功率控制功能(采用电路来实现)。

(3) 1550nm光发送模块:实现模拟信号、数字信号在1550nm光发送机中的光传输及自动光功率控制功能(采用专用芯片来实现)。

(4) 1310nm光接收模块:实现1310nm光纤传输信号的接收,实现接收信号光电转换,滤波及放大,将其恢复为标准的电脉冲数据信号。

(5)1550nm光接收模块:实现1550nm光纤传输信号的接收,实现接收信号光电转换,滤波及放大,将其恢复为标准的电脉冲数据信号。

实验系统主要由光发模块、光收模块、光无源器件和辅助通信模块等组成。

光发端机完成将电信号直接调制至光载波上去,采用强度调制(IM);光接收机完成光信号的解调,采用直接检测(DD),属于非相干解调。

光载波由半导体光源产生,由半导体光检测器将光信号转换成电信号从而达到传输信号的目的。

2、模拟光纤通信系统的结构模拟基带直接光强调制(DIM)光纤传输系统由光发射机(光源通常为发光二极管)、光纤线路和光接收机(光检测器)组成,这种系统的方框图如图1所示。

图1模拟光纤通信系统由以下五个部分组成:(1)光发送机:光发送机是实现电/光转换的光端机。

它由光源、驱动器和调制器组成。

其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。

电端机就是常规的电子通信设备。

(2)光收信机:光收信机是实现光/电转换的光端机。

它由光检测器和光放大器组成。

其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端汲去。

(3)光纤或光缆:光纤或光缆构成光的传输通路。

其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。

(4)中继器:中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。

它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲近行政性。

(5)光纤连接器、耦合器等无源器件:由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制,且光纤的拉制长度也是有限度的(如1Km)。

因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。

于是,光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合,对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。

3.光信号发送端的工作原理系统采用的发光二极管的驱动和调制电路如图2所示,信号调制采用光强度调制的方法,发送光强度调节电位器用以调节流过LED的静态驱动电流,从而相应改变发光二极管的发射光功范围为0~20毫安,对应面板光发送强度驱动显示值0~2000单位,当驱动电流较小时发光二极管的发射光功率与驱动电流基本上呈线性关系,音频信图2号经电容、电阻网络及运放跟随隔离后耦合到另一运放的负输入端,与发光二极管的静态驱动电流想迭加使发光二极管发送随音频信号变化的光信号,如图3所示,并经光纤耦合器将这一光信号耦合到传输光纤。

可传输信号频率的低端可由电容、电阻网络决定,系统低频响应不大于20Hz 。

4.光信号接收端的工作原理图4是光信号接收端的工作原理图,传输光纤把从发送端发出的光信号通过光纤耦合器将光信号耦合到光电转换器件光电二极管,光电二极管把光信号转变为与之成正比的电流信号,光电二极管使用时应反偏压,经运放的电流电压转换把光电流信号转换成与之成正比的电压信号,电压信号中包含的音频信号经电容电阻耦合到音频功率放大器驱动喇叭发声。

光电二极管的频响一般较高,系统的高频响应主要取决于运放等的响应频率。

5.传输光纤的工作原理目前用于光通讯的光纤一般采用石英光纤,它是在折射率n2较大的纤芯内部,覆上一层折射率n1较小的包层,光在纤芯与包层的界面上发生全发射而被限制在纤芯内传播,如图5所示,光纤实际上是一种介质波导,光被闭锁在光纤内,只能沿光纤传输,光纤的芯径一般从几微米至几百微米,按照传输光模式可分为多模光纤和单模光纤,按照光纤折射率分布方式不同可以分为折射率阶跃型和折射率渐变型光纤。

折射率阶跃型光纤包含两种圆对称的同轴介质,两者都质地均匀,但折射率不同,外一层折射率低于内层折射率。

梯度折射率光纤是一种折射率沿光纤横截面渐变的光纤,这样改变折射率的目的是使各种模传播的群速相近,从而减小模色散增加通讯带宽。

多模折射率阶跃型光纤由于各模传输的群速度不同而产生模间色散,传输的带宽受到限制。

多模折射率渐变型光纤由于其折射率特殊图 4图5分布使各模传输的群速度一样而增加信号传输的带宽,单模光纤是只传输单种光模式的光纤,单模光纤可传输信号带宽最高,目前长距离光通讯大都采用单模光纤。

石英光纤的主要技术指标有衰减特性,数值孔经和色散等。

二、设计所需设备示波器、GT-RC-II型光纤通信实验系统,图像信号源、视频监视器三、设计步骤本实验用到了RC-GT-Ⅲ型光纤通信实验系统本课题主要采用模拟信号直接调制的方法进行视频信号的光纤传输。

系统主要由小摄像头(音频视频信号发生器)、小型电视机(视频监视器)和模拟光纤通信系统组成。

通过观察视频信号的光纤传输,测试光纤传输模拟信号的性能。

该实验实质上也就是光纤传输模拟信号。

其实验框图6:小摄像头共三个接口:红色的是电源接口,黄色的是视频接口,白色的是音频接口。

本实验用到了红色、白色和黄色的三个接口。

图6 图像和音频传输框图图像光纤传输系统的原理如下:小摄像头产生视频信号(模拟信号),经过模拟调制送入1310nm光发端机,经光纤传输后,由1550nm光收端机监测到视频信号并输出到电视机VIDEO接收端。

观测光纤传输视频信号的效果以及特点,以了解光纤传输电视信号的特点。

在实验过程中图象效果越好也就说明光纤传输模拟信号的性能越好,性能越稳定。

在进行光纤传输视频信号之前,先调节正弦波模拟传输,使得Vp-p=2V的正弦波正常传输,此时视频信号传输效果最佳。

音频光纤传输系统的原理如下:小摄像头产生音频信号(模拟信号),经过模拟调制送入光发端机,经光纤传输后,由光收端机监测到音频信号并输出到电视机AUDIO接收端。

听光纤传输音频信号的效果以及特点,以了解光纤传输声音信号的特点。

在实验过程中声音效果越好也就说明光纤传输模拟信号的性能越好,性能越稳定。

在进行光纤传输音频信号之前,先调节正弦波模拟传输,使得Vp-p=2V的正弦波正常传输,此时音频信号传输效果最佳。

设计步骤如下:(以下实验步骤以 1310nm 光端机部分讲解,即实验箱左边的模块。

1550nm 光端机部分与其相同)第一部分:检测模拟传输通道,方法如下:1.关闭系统电源,把光跳线分别连接到 1310 的 TX 和 RX 端。

2.将模拟信号源模块的正弦波或三角波、方波连接到光发送模块的模拟信号输入端(P203)。

3.把开关 S200 拨到模拟传输端,短接跳线 J200。

4.打开系统电源,用示波器在光接受模块的模拟信号输出端口观察输出信号。

5.通过电位器 R257(调节直流分量电平)及 R242(增益调节)得到最佳传输的模拟信号。

第二部分:传输视频信号,方法如下:1.关闭系统电源,保持第一步的光路连接不变,用视频专用连接线连接视频信号源的视频输出信号到光发端的模拟信号输入端口 P203,用视频专用连接线连接视频监视器的视频输入端到光收端的模拟信号输出端口 P200。

2.依次打开监视器、实验箱和视频信号源的电源,观察视频监视器的图像显示,调节电位器 R257 和 R242,直到显示效果到最佳状态。

实验连线图如图7:图7 实验连线图第三部分:传输声音信号,方法如下:1.参考第一部分的说明,调整 1550nm 光端机的模拟传输通道,使其正常工作。

2.关闭所有电源,连接光路部分:用视频专用连接线连接视频信号源的视频输出信号到1310nm光端机的光发端的模拟信号输入端口P203;用视频专用连接线连接视频监视器的视频输入端1310nm 光端机的光收端的模拟信号输出端口P200。

3.用音频专用连接线连接音频信号源的音频频输出信号到1550nm光端机的光发端的模拟信号输入端口P203;用音频专用连接线将扬声器输入端和1550nm 光端机的光收端的模拟信号输出端口 P200相连。

这样,视频监视器上接收的为视频信号源的视频输出信号,而扬声器上接收的为音频信号源的音频输出信号。

4.本实验用电视机做为视频和音频的监视器,打开电视机、实验箱和摄像头的电源,观察视频监视器的图像显示和声音质量,分别适当调节两个光端机的电位器 R257 和 R242,直到电视机的显示效果和声音质量达到最佳状态。

实验连线图如图8:图8四、设计过程数据测试和结果分析图9 模拟信号输入端波形图10 模拟信号输出端波形图11 经过光纤传输前的图像图12经过光纤传输后的图像结果分析:本次课程设计结果是,通过调节电位器R257和R242,在1550nm光端机部分能够得到比较清晰的视频图像。

同样,通过调节电位器R257和R242,在1310nm光端机部分能够得到比较清楚的声音信号。

五、心得体会经过本次课程设计,受益匪浅。

刚开始接到课题时,为了能够圆满完成这次任务,我去图书馆和上网查找了大量的资料,同时也把课本相关的理论知识重新复习了一遍,把课程设计中一些相关的原理基本上弄懂了。

由于我们是采取分组,所以我们组里有几个人一起完成。

在组长的协调下,我们很顺利就把前面的预备工作做完了。

不过接下来就没有那么顺利了,我们也遇到了几个问题。

首先是输入波形不是特别清晰,不管怎么调,都没办法解决。

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