光纤通信原理实验
光纤通信原理实验报告格式
实验目的
（说明：填写实验报告时，将括号中的注释内容删除，格式保持不变。请根据每项内容的多少来调整行高。若某一项的内容到达页尾时，请选中并复制该项所在行，之后选中该行的后一行，执行右键菜单命令“粘贴行”即可。每个实验的最后一页需将表格占满该页。）
实验原理
实验内容与步骤
（实验内容、实验步骤、实验原始数据等）
思考题解答
讨论与结论
（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，做出结论，提出意见和建议等）
实验名称
实验三：光纤容接、光时域反射实验（OTDR）
实验仪器
光纤容接机、光时域反射仪（OTDR）
同组人
实验目的
（说明：填写实验报告时，将括号中的注释内容删除，格式保持不变。请根据每项内容的多少来调整行高。若某一项的内容到达页尾时，请选中并复制该项所在行，之后选中该行的后一行，执行右键菜单命令“粘贴行”即可。每个实验的最后一页需将表格占满该页。）
实验原理
实验内容与步骤
（实验内容、实验步骤、实验原始数据等）
实验结果及分析
（数据处理、图形和分析等）
思考题解答
讨论与结论
（对实验现象、实验故障及处理方法、实验中存在的问题等进行分析和讨论，作出结论，提出意见和建议等）
实验名称
实验二：光纤通信系统的码型变换、波分复用器的性能测量
实验仪器
光纤通信原理实验箱、示波器、光功率计
实验名称
实验一：光纤衰减系数的测量、LED的P-I特性测量
实验仪器
He-Ni激光器、光功率计、五维微调架、扰摸器、光纤、直流电流源、LED光源
同组人
实验目的
（说明：填写实验报告时，将括号中的注释内容删除，格式保持不变。请根据每项内容的多少来调整行高。若某一项的内容到达页尾时，请选中并复制该项所在行，之后选中该行的后一行，执行右键菜单命令“粘贴行”即可。每个实验的最后一页需将表格占满该页。实验报告必须手写）
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII光纤通信实验报告课程名称光纤通信实验实验一光源的P-I特性、光发射机消光比测试一、实验目的1、了解半导体激光器LD的P-I特性、光发射机消光比。
2、掌握光源P-I特性曲线、光发射机消光比的测试方法。
二、实验器材1、主控&信号源模块、2号、25号模块各一块2、23号模块（光功率计）一块3、FC/PC型光纤跳线、连接线若干4、万用表一个三、实验原理数字光发射机的指标包括：半导体光源的P -I 特性曲线测试、消光比（EXT ）测试和平均光功率的测试。
1、半导体光源的P-I 特性I(mA)LD 半导体激光器P-I 曲线示意图半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即启动介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。
半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如上图所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流（或称阈值电流），用I th 表示。
在门限电流以下，激光器工作于自发辐射，输出（荧光）光功率很小，通常小于100pW ；在门限电流以上，激光器工作于受激辐射，输出激光功率随电流迅速上升，基本上成直线关系。
激光器的电流与电压的关系类似于正向二极管的特性。
该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P -I 的线性关系。
P -I 特性是选择半导体激光器的重要依据。
在选择时，应选阈值电流I th 尽可能小，没有扭折点， P-I 曲线的斜率适当的半导体激光器：I th 小，对应P 值就小，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，消光比大；没有扭折点，不易产生光信号失真；斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦；斜率太大，则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。
光纤通信原理与技术实验指导书
光纤通信原理与技术实验指导书实验一模拟（音频）信号的调制、传输和解调实验目的和要求1、光纤端面的处理和夹持；2、了解模拟信号的光纤调制方法；3、学会已调信号的解调技术；4、观看已调波和调制波的波形；5、光纤折射率的时刻法求解。
实验装置和仪器：GX1000光纤实验仪；半导体激光器；激光功率计；光纤刀；光学实验导轨；光纤调整架；光纤；示波器；音频信号发生器（或收音机）。
实验原理：激光器的输出特性（I—P）特性激光器的光输出特性(P—J特性)是表示注入电流与激光器输出功率之间的关系曲线。
如图1所示。
当注入电流增加时．由于自发辐射量增加，输出功率也会增加，但增加得较慢。
当光辐射量超过PN结中的吸取损耗，增益超过损耗时，激光器就开始振荡，因此光输出功率随注入电流的增加而急剧增加。
图1光的调制将调制信号加在激光器上，操纵激光器的电流，则激光器的输出功率随调制信号而改变。
如图2所示。
光通信系统图3是典型的光纤通信系统。
电信号加在激光器的偏置电路上，操纵激光器的注如电流，从而使激光器的输出光功率随外加信号变化，达到对输出光进行调制．经调制的光由光纤（光纤通信）或空间（空间光通信）传输到光电探测器，探测器将光信号转变为电信号，后续电路检波解调复原所加的电信号。
图2图3 图4实验内容及步骤：（一）光纤端面的处理1、用光纤剥皮钳剥去光纤两端的涂覆层，长度约10mm。
如图5在5mm出用光纤刀刻划一下。
用力不要太大，以不使光纤断裂为限。
在刻划处轻轻弯曲纤芯，使之断裂。
处理过的光纤端面不应再被触摸，以免损坏和污染。
将光纤的一端小心放入光纤夹中，伸出长约10mm，用簧片压住，放入三维光纤架中，用锁紧螺钉锁住。
将光纤的另一端放入光纤座上的刻槽中，伸出约10mm ,用磁吸压住。
光纤的耦合将实验仪置于直流挡。
调整激光的工作电流，使激光不太明亮，用一张白纸在激光器前后移动，确定激光焦点的位置。
通过移动三维光纤调整架和调整Z轴旋钮，使光纤端面尽量靠近焦点。
光纤通信原理实验课件PPT光纤通信原理实验教学课件
实验二 电话光纤传输系统实验
1、若模拟电话光纤传 输时有噪声，可根据 模拟信号光纤传输步 骤进行调试。
2、若数字电话光纤传输时
！ 有噪声，可根据数字光纤 传输步骤进行调试。
注意事项
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实验二 电话光纤传输系统实验
思考题
1、能否用一根光纤传输两路模拟信号，如 果可以，如何实现？如果不行，说明理由。
实
验
2 连接导线：T504与T101连接。
准
备
3
将拨码开关BM1、BM2和BM3分别拨到 数字、1310nm和1310nm。
10
实验一 数字信号光纤传输实验
实验步骤
4
接上交流电源线，先开交流开关，再 开直流开关K01，K02。
实
验 准 备
5
接通数字信号源模块、光发模块(K10) 的直流电源。
6
用万用表监控R110两端电压，调节半导 体激光器驱动电流，使之小于25mA。
实验步骤
模拟电话光纤传输系统实验
1
用实验十一调试方法调节，使1310nm光纤 通信系统能够正常传输模拟信号。
实 验 准
2
连接导线：T401与T111连接，T412与T121 连接，T402与T411连接。并接上电话机。
备
3
用光纤跳线将1310nm光发端机与1310nm 光收端机连接起来。
26
实验二 电话光纤传输系统实验
18
实验二 电话光纤传输系统实验
了解电话及语音信号通过光纤传输的全
实
过程
验
目
的
握模拟电话、数字电话光纤传输的工作
原理
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实验二 电话光纤传输系统实验
ZY12OFCom13BG3 光纤通信原理实验箱
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
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。
华北电力大学科技学院光纤通信原理实验报告
科技学院课程设计(综合实验)报告( 2020-- 2021 年度第 2学期)名称：光纤通信原理综合实验院系：信息工程系班级：学号：学生姓名：指导教师：杨再旺王劭龙设计周数：1周成绩：日期：2021年6月实验名称实验一： LED的P-I 特性测量实验仪器光功率计、光纤、直流电流源、LED光源同组人实验目的测量数据，描画LED光源PI特性曲线，求出阈值电流实验原理半导体发光二极管的P-I特性曲线理论上是输出功率与注入电流成正比实验内容与步骤实验内容：使用光功率计和LED光源，在温度一定的情况下（保持实验室温度：20℃），通过改变直流电流来观察输出功率的变化，从而绘出P-I特性曲线。
实验步骤：1.用光纤把光功率计和激光器连接，通电。
2.保持温度为定值3.改变电流的数值观察功率计变化4.绘图实验数据：讨论与结论在老师指导下完成本次实验，在记录数据的时候由于机器灵敏度太高而测得的数据不是很准确，但是在误差允许的范围内画出了特性曲线，跟理论结果差不多。
实验名称实验二：光纤通信系统的码型变换、波分复用器的性能测量实验仪器光纤通信原理实验箱、示波器、光功率计，波分复用解复用器同组人实验目的记录CMI编译码波形记录测量波分复用解复用器插损和隔离度实验原理CMI编码原理：CMI编码的编码规则是：用交替的"11"和"00"两位表示基带中的一位"1"；用"01"表示基带中的一位"0"。
波分复用器性能实验原理：光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光器件，其原理如图所示，其中的一个端口作为器件的输出／输入端，而N个端口作为器件的输入／输出端。
当作为对光波波长起合成作用的器件时，从N个端口各自注入不同波长的光信号，在一个端口处将获得按一定光波波长顺序分开的光波信号；当器件作为解复用器时，注入到入射端的各种光波信号，将分别根据其波长的不同，传输到对应的不同出射端口（N个端口之一）．由以上分析可以知道，各端口可以作为输入端口，也可以作为输出端口．实 验 内容 与步骤CMI 编码：1.连接线路，连接示波器 2.分别观察记录原始波形、cmi 编码和译码后的波形。
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R110与电路断开。 3、用万用表测得R110电阻值，找出所测电压与半导体激光
器驱动电流之间的关系（V＝IR110）。 4、拨动双刀三掷开关，BM1选择到半导体激光器数字驱动，
BM2选择到1310。
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5、旋开光发端机光纤输出端口（1310nm T）防尘帽，用FCFC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。 半导体激光器驱动电流不可超过40mA，否则有烧毁激光器 的危险。
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二、实验内容 1、测量半导体激光器输出功率和注入电流，绘制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
体激光器微分量子效率。
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三、实验仪器
1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台
d( hP v)
(I)eP e hv I
LD半导体激光器P-I曲线示意图
P I 就是图1-1的斜率，由此可计算微分量子效率。
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五、实验步骤
1、将光发模块中的可调电阻W101逆时针旋转到底，使数字
驱动电流达到最小值。
2、拨动双刀三掷开关，将BM1、BM2选择在中间档，即将
11、HDB3编译码模块：实现HDB3编译码功能。
12、CPLD下载模块：提供位同步、帧同步功能；提供自主设
2021计/3/7电路的功能。
4
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光纤实验箱使用注意事项
光学器件属于昂贵易损器件，所以在实验操作过程中应加
倍小心，防止光学器件的损坏，为了保证实验顺利地进行，
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8、不要用力拉扯光纤，光纤弯曲半径一般不小于30mm， 否则可能导致光纤折断。
9、进行光纤传输实验时，半导体激光器驱动电流不要超 过40mA，发光二极管驱动电流不要超过60 mA。
10、不要用手触摸激光器和探测器的焊点，以免烧坏激光 器与探测器。
3
光
纤
电
输
源
入
1310nm光接收模块
模
实验箱使用注意事项
接
块
口
1550nm光接收模块
预失真补偿模 块
语音输入 输出模块
模拟 信号源
模块
PCM编译码模块
CMI编译码模块
HDB3 编译码模块
电话用户接口模块
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数字信号源模块
CPLD下载模块
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1、电源模块：提供实验箱各模块电源。 2、光发送模块：实现各种信号的光传输。 3、光接收模块：实现光电信号的转换，滤波放大。 4、预失真补偿模块：对信号进行预失真补偿；语音信号处理 模块：提供语音信号输入输出及放大处理功能。 5、语音信号处理模块：提供音乐芯片以及外置的语音输出， 接受部分用扬声器扩出。 6、模拟信号源模块：产生正弦波、三角波，频率在14Hz至 300KHz之间连续可调；幅度在0V至5V之间连续可调。
2、FC接口光功率计
1台
3、FC/PC-FC/PC单模光跳线
1根
4、万用表
1台
5、连接导线
20根
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四、实验原理 P-I特性是半导体激光器的最重要的特性。当注入电流增
加时，输出光功率也随之增加，在达到之前半导体激光器输 出荧光，到达之后输出激光。
请注意以下事项：
1、请仔细阅读实验指导书操作步骤后开机实验，正确连接导
线，以免造成光学器件和芯片的损坏。
2、实验箱使用过程中应有防静电措施，以防静电损坏光学器
件。
3、光学器件属于昂贵器件，在安装和拆卸过程中请注意轻拿
轻放，遇到问题须及时向老师报告。
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6、连接导线：将T502与T101连接。
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7、连接好实验箱电源，先开交流电源开关，再开直流电源开 关，即按下K01，K02 (电源模块)，并打开光发模块和数 字信号源的直流电源（K10与K50）。
8、用万用表测量R110两端电压（红表笔插T103，黑表笔插 T104）。
4、实验时不可将光纤输出端对准自己或别人的眼睛，以免损伤 眼睛。 5、实验箱使用完毕后，请立即将防尘帽盖住光纤输入、输出端 口，用光纤端面防尘盖盖住光纤跳线端面，防止灰尘进入光纤 端面而影响光信号的传输。 6、若不小心把光纤输出端的接口弄脏，需用酒精棉球进行清洗。 7、光纤跳线接头应妥善保管，防止磕碰，使用后及时戴上防尘 帽。
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7、电话接口模块：提供电话接口功能。
8、数字信号源模块：产生24伪随机码、位同步码、帧同步
码。
输出信号码元速率为64KB/s,伪随机码的码型可通过拨码
开关任意设置。
9、PCM编译码模块：实验PCM编译码功能。
10、CMI编译码模块：实现CMI编译码功能。
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实验一 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-I曲线的测试方法。
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9、慢慢调节电位器W101,依次测量对应的光功率值。
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10、做完实验后先关闭光发模块和数字信号源的直流电源 （K10与K50），然后依次关掉各直流开关（电源模 块），以及交流电开关。
光纤通信原理实验
电子信息技术实验教学中心
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YANGTZE NORMAL UNIVERSITY主机箱简介
1310光发送数
串口/视频口
字驱动模块
光
纤
输
1310光发送模拟驱动模块
出
接
口
1550光发送模块
光纤通信原理
ZY12OFCom13BG
串口/视频口 电流测定