光通信技术实验报告

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光纤实践总结报告范文(3篇)

光纤实践总结报告范文(3篇)

第1篇一、前言随着信息技术的飞速发展,光纤通信技术因其高速、稳定、安全的特点,已成为现代社会信息传输的主要方式。

为了深入了解光纤通信技术的原理和应用,我们开展了为期一个月的光纤实践项目。

本次实践旨在通过实际操作,加深对光纤通信技术的理解,提升动手能力和工程实践能力。

以下是本次实践总结报告。

二、项目背景与目标1. 项目背景光纤通信技术自20世纪60年代诞生以来,凭借其优越的性能,逐渐取代了传统的铜线通信方式,成为现代通信的主要手段。

我国在光纤通信领域取得了举世瞩目的成就,但仍有很大的发展空间。

2. 项目目标(1)掌握光纤通信的基本原理和关键技术;(2)了解光纤通信系统的组成和结构;(3)提高动手能力,学会光纤通信设备的安装、调试和维护;(4)培养团队协作精神和创新意识。

三、实践内容与过程1. 光纤通信基本原理学习(1)光纤的类型与特性:本次实践主要学习了单模光纤和多模光纤的特点、应用场景等;(2)光纤传输原理:深入了解了光纤的传输机理,包括全反射、色散、损耗等;(3)光纤通信系统组成:学习了光纤通信系统的各个组成部分,如发射机、光纤、接收机等。

2. 光纤通信设备安装与调试(1)光纤熔接机操作:学习了光纤熔接机的使用方法,掌握了光纤熔接技术;(2)光纤跳线制作:学会了光纤跳线的制作方法,包括剥皮、清洗、熔接等;(3)光纤通信系统调试:对光纤通信系统进行了调试,确保其正常运行。

3. 光纤通信系统维护与故障排除(1)光纤通信系统日常维护:了解了光纤通信系统的日常维护方法,包括清洁、检查、更换等;(2)故障排除:针对光纤通信系统可能出现的故障,学习了故障排除方法,如查找故障点、更换设备等。

四、实践成果与体会1. 实践成果(1)掌握了光纤通信的基本原理和关键技术;(2)熟悉了光纤通信设备的安装、调试和维护;(3)提高了动手能力和团队协作精神;(4)培养了创新意识和工程实践能力。

2. 实践体会(1)理论知识与实践操作相结合的重要性:通过本次实践,深刻体会到理论知识与实践操作相结合的重要性,只有将所学知识应用于实际,才能真正掌握技能;(2)团队协作精神的重要性:在实践过程中,团队成员分工合作,共同解决问题,体现了团队协作精神的重要性;(3)创新意识的重要性:在实践过程中,我们不断尝试新的方法和技术,培养了创新意识。

光通信技术实习报告

光通信技术实习报告

一、实习背景随着信息技术的飞速发展,光通信技术已成为现代通信技术的主流。

为了深入了解光通信技术的原理和应用,提高自身的专业技能,我参加了为期两周的光通信技术实习。

二、实习内容本次实习主要分为以下几个部分:1. 光通信基础知识学习在实习的第一周,我们学习了光通信的基本原理,包括光纤、光源、光放大器、光检测器等基本元件的工作原理。

同时,我们还了解了光纤的分类、传输特性以及光纤通信系统的组成。

2. 光纤通信实验在实习的第二周,我们进行了光纤通信实验。

实验内容包括:(1)光纤连接实验:学习了光纤连接器、光纤耦合器等器件的连接方法,掌握了光纤熔接技术。

(2)光源实验:了解了不同类型光源的特点和性能,如LED、LD、EDFA等。

(3)光放大器实验:学习了光放大器的工作原理和性能,如EDFA、Raman放大器等。

(4)光检测器实验:了解了不同类型光检测器的工作原理和性能,如PIN、APD等。

3. 光通信系统设计与分析在实习的第三周,我们学习了光通信系统的设计方法,并进行了以下设计:(1)光纤通信系统设计:根据实际需求,设计了光纤通信系统的传输速率、距离等参数。

(2)光放大器系统设计:根据实际需求,设计了光放大器系统的功率、增益等参数。

(3)光检测器系统设计:根据实际需求,设计了光检测器系统的灵敏度、响应速度等参数。

4. 光通信技术前沿研究在实习的最后阶段,我们了解了光通信技术的前沿研究,包括:(1)超高速光纤通信:研究了超高速光纤通信技术,如40G、100G等。

(2)波分复用技术:了解了波分复用技术的原理和优势。

(3)光纤传感技术:学习了光纤传感技术在工业、环境监测等领域的应用。

三、实习收获1. 提高了专业素养:通过本次实习,我对光通信技术的原理、应用和发展趋势有了更深入的了解,提高了自身的专业素养。

2. 增强了实践能力:在实验过程中,我掌握了光纤连接、光源操作、光放大器调试等实际技能,提高了自己的实践能力。

光纤通信实验报告

光纤通信实验报告

XX学号时间地点实验题目半导体激光器P-I特性测试实验一、实验目的1、学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系3、掌握半导体激光器P(平均发送光功率)-I(注入电流)曲线的测试方法二、实验内容1、测量半导体激光器输出功率和注入电流,并画出P-I关系曲线2、根据P-I特性曲线,找出半导体激光器阈值电流,计算半导体激光器斜率效率三、实验仪器1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台2、FC接口光功率计1台3、FC-FC单模光跳线 1根4、万用表1台5、连接导线 20根四、实验步骤1、用导线连接电终端模块T68(M)和T94(13_DIN)。

2、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“数字”,将电位器W44逆时针旋转到最小。

3、旋开光发端机光纤输出端口(1310nm T)防尘帽,用FC-FC光纤跳线将半导体激光器与光功率计输入端连接起来,并将光功率计测量波长调整到1310nm档。

4、用万用表测量T97(TV+)和T98(TV-)之间的电阻值(电阻焊接在PCB板的反面),找出所测电压与半导体激光器驱动电流之间的关系(V=IR110)。

5、将电位器W46(阈值电流调节)逆时针旋转到底。

6、打开交流电源,此时指示灯D4、D5、D6、D7、D8亮7、用万用表测量T97(TV+)和T98(TV-)两端电压(红表笔插T97,黑表笔插T98)。

8、慢慢调节电位器W44(数字驱动调节),使所测得的电压为下表中数值,依次测量对应的光功率值,并将测得的数据填入表格中,精确到0.1uW。

9、做完实验后先关闭交流电开关。

10、拆下光跳线与光功率计,用防尘帽盖住实验箱半导体激光器光纤输出端口,将实验箱还原。

五、实验报告结果1、根据测试结果,算出半导体激光器驱动电流,画出相应的光功率与注入电流的关系曲线。

2、根据所画的P-I特性曲线,找出半导体激光器阈值电流的大小。

光纤通信实验报告

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。

光通讯实验报告

光通讯实验报告

一、实验目的1. 理解光通讯的基本原理和光传输的特性。

2. 掌握光通讯系统的基本组成和功能。

3. 通过实验验证光通讯系统中的信号调制、传输和接收过程。

4. 分析光通讯系统中的噪声影响及降低噪声的方法。

二、实验原理光通讯是利用光波作为信息载体,通过光纤传输信息的一种通信方式。

其基本原理是利用激光作为光源,将电信号调制到光波上,通过光纤传输,然后在接收端将光信号解调为电信号。

三、实验器材1. 光源:激光二极管2. 发射器:光发射模块3. 接收器:光接收模块4. 光纤:单模光纤5. 光纤连接器:SC型光纤连接器6. 光功率计7. 光衰减器8. 光耦合器9. 光纤测试仪10. 计算机及实验软件四、实验步骤1. 光源调制实验:(1)将激光二极管连接到光发射模块。

(2)将光发射模块连接到光纤。

(3)利用实验软件设置调制信号,观察光功率计的输出变化,验证调制效果。

2. 光纤传输实验:(1)将光发射模块和光接收模块分别连接到光纤的两端。

(2)将光衰减器连接到光发射模块和光接收模块之间。

(3)调整光衰减器,观察光功率计的输出变化,验证光纤传输效果。

3. 噪声分析实验:(1)将光接收模块连接到光纤。

(2)在光接收模块前加入噪声源,观察光功率计的输出变化,分析噪声对传输效果的影响。

(3)采用滤波器等方法降低噪声,观察光功率计的输出变化,验证降低噪声的效果。

4. 光耦合器实验:(1)将光发射模块和光接收模块分别连接到光耦合器的两个端口。

(2)调整光耦合器,观察光功率计的输出变化,验证光耦合器的性能。

5. 光纤测试实验:(1)将光纤连接器连接到光纤。

(2)利用光纤测试仪测量光纤的长度、损耗等参数。

五、实验结果与分析1. 光源调制实验:通过实验,验证了调制信号成功调制到光波上,并观察到光功率计的输出变化。

2. 光纤传输实验:通过实验,验证了光纤传输效果,并观察到光衰减器对传输效果的影响。

3. 噪声分析实验:通过实验,分析了噪声对传输效果的影响,并验证了降低噪声的方法。

光通信原理的实训报告

光通信原理的实训报告

一、实训目的通过本次实训,使学生了解光通信的基本原理,掌握光通信系统的工作原理和组成,熟悉光通信设备的基本操作,提高学生对光通信技术的实际应用能力。

二、实训内容1. 光通信基本原理(1)光纤传输原理:光纤传输是利用光的全反射原理,将光信号在光纤中传输。

光纤具有较高的传输速率、较远的传输距离、较小的信号衰减和较好的抗干扰性能。

(2)光发射和接收原理:光发射器将电信号转换为光信号,光接收器将光信号转换为电信号。

光发射器常用的有LED、LD等,光接收器常用的有PIN、APD等。

2. 光通信系统组成(1)光发射器:将电信号转换为光信号,常用的有LED、LD等。

(2)光纤:光信号传输的介质,具有高传输速率、远传输距离、小信号衰减和抗干扰性能。

(3)光接收器:将光信号转换为电信号,常用的有PIN、APD等。

(4)光放大器:用于提高光信号强度,常用的有EDFA、Raman放大器等。

(5)光分路器、光耦合器等:用于光信号的分配、耦合和整形。

3. 光通信设备操作(1)光纤熔接机:用于连接两根光纤,实现光信号的传输。

(2)光纤切割机:用于切割光纤,保证光纤连接的精度。

(3)光功率计:用于测量光信号的功率。

(4)光时域反射仪(OTDR):用于测量光纤的长度、损耗和断点。

三、实训过程1. 光发射器、光接收器原理实验(1)将LED、LD、PIN、APD等光器件接入光通信系统,观察光发射器和光接收器的工作情况。

(2)调整光发射器的驱动电流,观察光功率的变化。

(3)调整光接收器的偏置电压,观察光电流的变化。

2. 光纤传输实验(1)将两根光纤连接,使用光纤熔接机进行熔接。

(2)使用光纤切割机切割光纤,保证连接精度。

(3)将熔接后的光纤接入光通信系统,观察光信号的传输情况。

3. 光放大器实验(1)将光放大器接入光通信系统,观察光信号强度的变化。

(2)调整光放大器的输入功率和输出功率,观察光信号的变化。

4. 光分路器、光耦合器实验(1)将光分路器、光耦合器接入光通信系统,观察光信号的分配和耦合情况。

光纤通信实验报告

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。

光通信实验报告

光通信实验报告

光通信实验报告一、实验目的光通信作为一种高速、大容量的通信方式,在现代通信领域中占据着重要地位。

本次实验的目的是深入了解光通信的基本原理,掌握光通信系统的搭建和调试方法,测量光通信系统的关键性能参数,并分析影响光通信系统性能的因素。

二、实验原理(一)光的发射光通信中,光源是关键组件之一。

常用的光源有半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)。

半导体激光器具有高亮度、窄线宽、方向性好等优点,适用于长距离、高速率的通信;发光二极管则具有成本低、可靠性高、光谱较宽等特点,适用于短距离、低速通信。

(二)光的传输光在光纤中传输时,会发生折射、反射和吸收等现象。

光纤分为多模光纤和单模光纤。

多模光纤可传输多个模式的光,但其传输带宽较窄,适用于短距离通信;单模光纤只允许传输一个模式的光,具有低损耗、大带宽的特点,适用于长距离、高速通信。

(三)光的接收光接收器将接收到的光信号转换为电信号。

常用的光接收器有光电二极管(PIN)和雪崩光电二极管(APD)。

PIN 光电二极管结构简单、成本低,但灵敏度相对较低;APD 具有较高的灵敏度,但工作电压较高,噪声较大。

(四)调制和解调在光通信中,需要对电信号进行调制,将其加载到光载波上进行传输。

常用的调制方式有强度调制(IM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。

在接收端,需要对光信号进行解调,恢复出原始的电信号。

三、实验设备本次实验所用到的设备主要包括:1、半导体激光器及驱动电路2、光纤跳线及耦合器3、光功率计4、示波器5、信号源6、误码测试仪四、实验步骤(一)搭建光通信系统1、将半导体激光器与驱动电路连接好,调节驱动电流,使激光器输出稳定的光信号。

2、通过光纤跳线和耦合器将激光器的输出光信号耦合到光纤中。

3、在接收端,将光纤输出的光信号接入光接收器,并连接到后续的电路中。

(二)测量光功率1、使用光功率计测量激光器的输出光功率。

2、在光纤的不同位置测量光功率,观察光功率的衰减情况。

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光通信技术实验报告实验一光通讯系统WDM系统设计实验目的1.熟悉Optisystem实验环境,练习使用元件库中的常用元件组建光纤通信系统。

2.使用OptiSystem模拟仿真WDM系统的各项性能参数,并进行分析。

实验原理光波分复用系统简介光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号,在发射端经复用器汇合,并将其耦合到同一根光纤中进行传输,在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离,然后由光接收机做进一步的处理,使原信号复原,这种复用技术不仅适用于单模或多模光纤通信系统,同时也适用于单向或双向传输。

波分复用系统的工作波长可以从0.8μm到1.7μm,由此可见,它可以适用于所有低衰减、低色散窗口,这样可以充分利用现有的光纤通信线路,提高通信能力,满足急剧增长的业务需求。

WDM光通信结构组成1)滤波器:在WDM系统中进行信道选择,只让特定波长的光通过,并组织其他光波长通过。

可调谐光滤波器能从众多的波长中选出某个波长让其通过。

在WDM系统的光接收机中,为了选择所需的波长,一般都需依赖于其前端的可调谐滤波器。

要求其有宽的谱宽以传输需要的全部信号谱成分,且带宽要窄以减小信道间隔。

2)复用器/解复用器(MUX/DEMUX):将多个光波长信号耦合到一路信道中,或使混合的信号分离成单个波长供光接收机处理。

一般,复用/解复用器都可以进行互易,其结构基本是相同的。

实际上即是一种波长路由器,使某个波长从指定的输入端口到一个指定的输出端口。

实验软件介绍OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS和MANS都使用。

一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,OptiSystem具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。

它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,而成为一系列广泛使用的工具。

OptiSystem允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适用。

它的广泛应用包括:物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计;CA TV或者TDM∕WDM网络设计;SONET∕SDH的环形设计;传输器、信道、放大器和接收器的设计;色散图设计;不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(penalty)的评估;放大的系统BER和连接预算计算。

Optisystem环境是一种为利用元件库组建光纤通信系统,利用优化功能仿真计算系统的各项性能参数,通过数据分析和图形显示来获得最佳的光纤通信系统。

Optisystem通过3部分来实现光纤通信系统仿真,即:器件库、光学方案图编辑器、图形演示。

1、器件库(1) 发射器发射器件库包括了所有与光信号产生和编码相关的器件,例如半导体激光器、调制器、编码器和比特序列发生器等。

半导体激光器由于它在发射器中的重要角色而成为了最重要的发射器部件。

使用OptiSystem,用户可以输入测量过的数据来评估速率方程所需的那些参数。

当使用外调制的CW激光器时,对于啁啾和衰减来说,MQW马赫-曾德尔调制器和电吸收调制器的模型是基于测量的,并且能使用户优化偏置和调制电压,从而得到接收器灵敏度的最小退化。

对于随即数字发生器,编码器和比特序列产生器允许用户在不同的调制模式和算法之间进行选择(2) 光纤光纤是主要的传输通道。

对于任意的WDM信号,OptiSystem采用一种非线性色散传播的单模光纤模型,用以说明信号的振幅和相位受影响的现象和效果。

在很大的条件范围内,这个模型都可以真实的预测波形的失真、眼图的退化和信号的其它要素。

(3) 接收器用户可以依据光探测器输入端的混合信号来选择不同的模型。

如果噪声用概率密度函数(PSD)来描述,PIN或者APD将采用基于高斯近似的准分析模型来计算噪声的作用。

如果噪声是与信号混合在一起,那么使用适当的PFD来描述光电子统计时,这个模型可以增加数字化噪声。

电滤波器件的内部库包括实际的、频率相关的参数。

在这个库中,用户可以考虑不同滤波器形式来设计接收器。

(4) 网络器件复用器∕解复用器,上路∕下路,阵列波导光栅,静态和动态开关,循环∕环形元件,交叉连接,·波长转换。

(5) 无源器件·滤波器,调制器,耦合器,分波器,合波器,环形器,隔离器,偏振器件,光纤光栅。

(6) 光放大器EDFA和拉曼放大器已经成为光纤网络所需的器件,从WDM网络转发器到CA TV接线放大器,都有着广泛的应用。

OptiSystem能使用户选择不同的模型,例如自定义增益和噪声系数的理想放大器,或者是基于测量或者速率方程静态或者动态的解的黑匣子模型。

通过利用半导体激光器的多功能特性,可以完成放大和波长转换。

(7) 观察仪客户可以在任何器件使用观察仪来打开端口数据监视器,并且存取结果。

数据监视器可以保存处理过的信号信息,而没有必要预先确定观察仪的类型。

因此,一个OSA或WDM 分析仪可以加在相同的监视器上,一旦一个计算完成,就不需要再次运算。

库中可以利用的观察仪包括:·光∕射频频谱分析仪,示波器∕光时域分析仪,眼图分析仪,误码率分析仪,WDM分析仪,功率计。

2、光学方案图编辑器这个界面可以让用户快速而有效的创建和修改自己的设计。

每个OptiSystem方案文件可以包含足够多的设计版本。

这些设计版本可以相互独立的被计算和修改,但是来自于不同版本的计算结果可以合并起来进行比较。

3、图形演示OSA频谱、示波器和眼图,探针和可视化工具列出信号功率、增益、噪声系数和OSNR,图形生成工具可以对任何参数扫描的任意结果进行比较,直观的图形管理器使用户可以画出设计中使用的几乎所用的参数的曲线,·生成的图形组尺寸可变、视角可变换,并将这些视图转变成可以保存和重新使用的结果方案图,将复合图合并成3D图。

实验要求建立八组外部调变激光、WDM Mux8X1(八对一的分波多任务器)、马赫轮德尔调变器,使用光频谱分析仪和WDM analyzer分波多任务分析仪获取每个信道的信号频谱和总功率。

实验步骤1.建立使用外部调变激光的发射器2.选择4个外调激光组件3.复制选择的组件,然后粘贴,一共建立8组发射器4.从组件库中选择Default > WDM Multiplexers Library > Multiplexers5.把WDM Mux8X1拖曳到Main layout6.连接Mach-Zehnder Modulator的输出端到WDM Mux8X1的输入端7.从组件库中选择Default > Visualizer Library > Optical8.把Optical spectrum analyzer拖曳到Main layout9.把WDM Analyzer拖曳到Main layout10.把Optical spectrum analyzer的输入端和WDM Analyzer输入端相连到WDM Mux的输出端11.执行模拟:点击calculate 按钮,点击Run 按钮12.双击Optical spectrum analyzer来观看图形,该图形显示8个同间距的信道信号。

13.双击WDM Analyzer来观看图形,该图形显示8个同间距的信道的数据结果。

实验内容系统设计布局图WDM分析结果实验二EDFA+WDM通信系统实验实验目的1.了解掺铒光纤放大器的主要性能。

2.使用OptiSystem模拟仿真EDFA+WDM系统的各项性能参数,并进行分析。

实验原理光放大器简介光放大器,尤其是掺铒光纤放大器(EDFA)的研制成功使光纤通讯技术产生了革命性的变化:用相对简单廉价的光放大器代替长距离光纤通信系统中传统使用的复杂昂贵的光-电-光混合式中继器,从而可实现比特率及调制格式的透明传输,尤其是和WDM技术的珠联璧合,奠定了向未来的全光通信发展的基础。

光放大器分类主要有三类:(1)半导体光放大器(SOA ,Semiconductor Optical Amplifer )(2)掺稀土元素(铒Er 、镨Pr 、铷Nd )的光纤放大器;主要是是EDFA ,还有PDFA 等 (3)非线性光纤放大器,主要是光纤喇曼放大器(FRA ,Fiber Raman Amplifier )针对目前以EDFA 的发展最为迅速,应用也最为广泛,在本章中,主要以EDFA 为主要介绍和设计对象。

但这里需要提到的是,OptiSystem 也提供了大量SOA, PDFA, FRA 等等光放大器的元件库,为设计者提供了十分便利的分析工具和功能。

掺铒光纤放大器的结构掺铒光纤放大器的英文缩写为:EDFA ,其基本结构如图所示。

EDFA 主要是由掺铒光纤(EDF )、泵浦光源、耦合器、隔离器以及滤波器等组成。

(1)耦合器(Coupler )将输入光信号和泵浦光源输出的光波混合起来的无源光器件,一般采用波分复用器(WDM )。

(2)隔离器防止反射光影响光放大器的工作稳定性,保证光信号只能正向传输的无源器件。

(3)掺铒光纤是一段长度大约为10~100m 的石英光纤,将稀土元素铒离子Er3+注入到纤芯中,浓度一般为25mg/kg 。

(4)泵浦光源为半导体激光器,输出光功率约为10~100mW 。

(5)光滤波器的作用是滤除光放大器的噪声,降低噪声对系统的影响,提高系统的信噪比。

此外,根据泵浦光源的泵浦方式不同,EDFA 又可包括三种结构方式:同向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构。

EDFA 主要优点包括增益高,带宽大、输出功率高、泵浦效率高、插入损耗低和对偏振不敏感等。

实验要求建立八组外部调变激光、WDM Mux8X1(八对一的分波多任务器)、Mach-zehnder modulator 马赫轮德尔调变器光纤、掺铒光纤放大器EDFA 、控制循环LOOP control 、WDM demux 1x8一对八的分波解多任务器,使用光时域观测器和分波多任务分析仪获取每个信道的信号频谱和总功率。

光耦 合器 光隔 离器 光隔 离器 光滤波器泵浦 光源 掺铒光纤输入光信号输出光信号EDFA 结构示意图实验步骤1.从组件库中选择Default >Optical Fibers Library2.把Optical Fiber 拖曳到Main layout3.从组件库中选择Default > Amplifiers Library > Optical > EDFA4.把EDFA Ideal拖曳到Main layout5.把EDFA参数中的Optical Mode改成Power Control6.把Optical Fiber 输出端和EDFA Ideal输入端相连7.从组件库中选择Default > Tools library8.把Loop control拖曳到Main layout9.把WDM Mux8X1输出端连到Loop control输入端10.把EDFA Ideal输出端连到Loop control第二个输入端,并把Optical Fiber输出端连到EDFA Ideal输入端11.从组件库中选择Default >Optical Fibers Library12.把Optical Fiber 拖曳到Main layout13.从组件库中选择Default > WDM Multiplexers Library > Demultiplexers14.把WDM DeMux8X1拖曳到Main layout15.把Loop control输出端连到WDM DeMux8X1输入端16.从组件库中选择Default > Visualizer Library > Optical17.把Optical spectrum analyzer拖曳到Main layout18.把Optical time domain visualizer拖曳到Main layout19.把WDM Analyzer拖曳到Main layout20.把每个观测的输入端连到WDM DeMux8X1的第一个输出端21.执行模拟:点击calculate 按钮,点击Run 按钮22.双击观测器来观看结果和图表实验内容系统设计布局图设置扫频参数Sweep -10~10WDM分析结果江苏科技大学苏州理工学院 12通信工程 徐秋月124571110711。

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