光纤通信实验报告 -

中国地质大学（武汉）

光纤通信实验报告

专业：通信工程

学号：

班级：

姓名：

指导老师：***

2015.07

【摘要】实验室实验箱采用模块化的结构，主要包括以下几个模块：光纤传输平台，基础光发射/接收模块，PFM调制解调模块，数字信号源模块，PCM编解码模块，CMI编解码模块以及PCM接收帧同步模块。在实验过程中，通过选用实验箱中不同开关的状态，可以形成不同的光通信系统，本文中所涉及到的选用的模块是光发射/接收模块和CMI编解码模块。同时光纤熔接实验用到了光纤熔接机以及切割器。

【关键词】实验箱；模块化；光发射/接收；CMI编解码；光纤熔接

实验一光发射与光接收实验

一．实验目的

1.熟悉光纤通信常用的有源、无源器件

2.掌握光功率的测试方法，掌握光衰减器等无源器件的使用

3.熟悉光接收器件的性能

二．实验仪器

1.DX-100光纤通信实验箱一台

2.20MHz示波器一台，万用表一台

3.光功率计一只

三．实验原理

光发射与接收单元原理框图如下所示：

在发射端的半导体发光管LED驱动电路中，电位器W601可以调整LED的直流驱动电流，从而改变LED的光输出功率。开关K2（S601）为单刀双掷开关，首先打到“接电阻”位置上测试驱动三极管Q602的驱动电流Ic，然后打到“接光发”上以此电流驱动LED。输入端2.048M的方波信号经Q601射级跟随器输入，开关K1（S602）控制该信号对光发射器件LED的交流驱动。

四．实验结果

实验二CMI编码解码实验

一．实验目的

1.了解光纤通信通常采用的线路码型

2.熟悉传号反转码（CMI）的特点

3.掌握传号反转（CMI）码的编解码方法

二．实验仪器

1.DX-100光纤通信实验箱一台

2.20MHz示波器一台

三．CMI码编解码原理

1.编码原理

CMI码又称为传号反转码，其编码规则为“1”交替的用“11”和“00”表示，而“0”则固定的用“01”表示。CMI译码采用前后码元相异或的方法解码，当前后码元相同时，输出为“0”码；当前后码元不相同时，输出为“1”码。其原理如下图所示：

实验步骤：

1．接通电源

2．观察伪随机码发生器的输出波形，检测伪随机码发生器的输出波形与理论分析结果是否相符。

3．连通伪随机码发生器与CMI编码器，用示波器分别测试CMI编码，器的各个测试点，记录观察到的波形，与理论分析结果相比较。

4．进一步连通光收发模块，用示波器观察发端和收端测试点P 、P、 P 、P的波形及测试其电压值，并记录之，应符合ECL电平要求。

5．进一步用示波器观察测试点P 、P、 P 、P，可观察到收端位同步信号的提取，CMI译码

过程，记录下个点波形，分析CMI译码波形与理论分析是否相同。四．实验结果截图

实验三光纤熔接实验

一．实验目的

掌握光纤切割与熔接技术

二．实验仪器和材料

光纤，光纤熔接机，光纤切割机，酒精，纸巾

三．实验原理

光纤切割要注意：1、光纤要清洁干净；2、切割刀片要锋利，钝了就切不好；3、切割刀上的压纤橡皮垫压接不能松动，松动的话，切出来的光纤端面不平整。

对单模光纤进行熔接，主要包括光纤端面制备、纤芯对准、熔接与接头增强等几个步骤。其中纤芯对准是关键内容，要求有非常高的精度。熔接机的基本工作原理如下：

1.对准：目前的熔接机都是两根光纤的纤芯对准，通过CCD镜头找到光纤的纤芯

2.放电：两根电极棒释放瞬间高压（几千伏，不过是很短的瞬间），达到击穿空气的效果，击穿空气后会产生一个瞬间的电弧，电弧会产生高温，将已经对准的两条光纤的前端融化，由于光纤是二氧化硅材质，易达到熔融状态，然后两条光纤稍微向前推进，两条光纤就粘在一起了。

参考文献：

[1]信息技术教学实验中心硬件室：《光纤通信实验指导书》，中国地质大学出版社，2004-11。

[2]邓大鹏等编著：《光纤通信原理》，人民邮电出版社，2004-7第二版。

光纤通信的发展趋势。

我国光纤通信的发展趋势

光纤的使用在我国已经非常普及，但是随着现代社会信息量的日益增加，进入大数据时代，信息的流动量日益增大，对网络承载力的要求不断提升，光纤无疑是解决未来数据传输问题的最好介质，基于人们的需求，光纤通信的发展方向大致分为以下方面：光网络智能化

作为信息技术的两大载体，计算机技术和通信技术对人们生活的影响十分重大，在提倡智能化的现代社会，实现光纤通信技术的智能化是科技工作者一直致力研发的方向。在通信技术中接入智能化载体的计算机技术，促使通信技术向智能化的方向进步。现代光网络系统在完成传输功能的同时，光网络智能化能够赋予其自动发现功能，连续控制功能和自我保护和恢复功能。未来，实现更高级高效的光网络智能化是光纤通信系统的重点研发防线之一。

全光网络

光纤通信技术的最高发展阶段就是实现全光网络，这是光纤技术的最理想化实现形式。全光网络是光纤通信系统技术进步和革新的终极发展目标，未来的通信网络将会进入全光的阶段。

光器件集成化

光器件集成化是光电子器件发展一直追求和实现的目标，将激光器、检测器、调制器等分散的芯片集成到一个芯片中，是实现光器件集成化的目标。光器件的集成化对全光网络的实现非常重要，是其核心技术之一。

更大的带宽

光纤的制作工艺还有进步的潜力，未来需要更大的带宽和更好的传输质量，以及提升光纤的强度和寿命。