光纤通信实验报告
光纤通信原理学生指导资料
- 1 - 实验七 波分复用技术实验
一、实验目的
1、了解光纤接入网中波分复用原理
2、掌握波分复用技术及实现方法
二、实验内容
1、实现用两种连接方式组成1310nm与1550nm光纤通信的波分复用系统
三、实验仪器
1、ZY1804I型光纤通信原理实验系统 1台
2、20MHz双踪数字示波器 1台
3、万用表 1台
4、波分复用器 2个
5、FC-FC适配器 1个
6、连接导线 20根
四、实验原理
随着人类社会信息时代的到来，对通信的需求呈现加速增长的趋势。发展迅速的各种新型业务（特别是高速数据和视频业务）对通信网的带宽（或容量）提出了更高的要求。为了适应通信网传输容量的不断增长和满足网络交互性、灵活性的要求，产生了各种复用技术。本实验重点是光的波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing）。
光波分复用技术是在一根光纤中同时传输多个波长光信号的一项技术。WDM 就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输；在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。波分复用系统原理图如图27-1所示。
图27-1 波分复用系统原理图
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- 2 - Mux／DeMux是WDM系统使用中不可或缺的两种元件。也就是我们常说的复用，解复用器。DWDM使光导纤维网络能同时传送数个波长的信号，而Mux则是负责将数个波长汇集至一起的元件；DeMux则是负责将汇集至一起的波长分开的元件。从原理上讲，这种器件是互易的（双向可逆），即只要将解复用器的输出端和输入端反过来使用，就是复用器。光分插复用器(OADM)是WDM系统中一个重要的应用元件，其作用是在一个光导纤维传送网络中塞入／取出（Add-Drop）多个波长信道；置OADM于网络的结点处，以控制不同波长信道的光信号传至适当的位置。
光纤通信系统中通常实用的石英光纤有三个低衰减区，即0.6～0.9um为第一个低衰减区，通常称为短波长低衰减区。1.0～1.35um和1.45～1.8um为第二、第三个低衰减区。后两者称为长波长低衰减区。
本实验利用光纤通信工程应用最广泛的长波长衰减区中1310nm与1550nm光纤通信波长进行波分复用，传输两路信号（一路模拟信号，一路数字信号）。实验原理框图如图38-2。
波分复用还有另一种连接方式，其实验框图如图27-2所示。这种波分复用连接方式中，同一根光纤中光信号的传输方向相反，由于光波传输的独立性，两个方向的光波传输不会有干扰。通过实验可以验证这一理论。
五、实验步骤
1、连接数字信号源模块和中央控制器的A1和A2，B1和B2，C1和C2；
连接中央控制器和数字终端模块的A3和A4，B3和B4，C3和C4；
连接模拟信号源模块2的T602和T907(13_AIN)。
连接中央控制器的D_OUT和T901(15_DIN)，D_IN和T902(15_DOUT)。
2、将开关K706的值拨为“01000000”。将数字信号源拨码开关K501，K502和K503的值拨为任意值。将中央控制器的开关K1拨为“主”。
3、将开关BM901拨为1310nm，将开关K902拨为“模拟”，将开关BM902拨为1310nm，将开关K901拨为“通信。
4、旋开光发端和光收端1550和1310保护帽，将1550光发端机和波分复用器A中标有“1550”光纤接头连接，将1310光发端机和波分复用器A中标有“1310”光纤接头连接。将1550光接收机和波分复用器B中标有“1550”光纤接头连接，将1310光接收机和波分复用器B中标有“1310”光纤接头连接。用FC-FC适配器将波分复用器连接起来。
5、打开交流电源。中央控制器指示灯NS、FS亮，表明环路同步。按动开关KB，使灯LED729由灭变亮，此时将来自数字信号源的数字信号送出。
6、用双踪示波器的两个探头同时测量T907和TP902(13OUT)处的波形，调节电位器W905（模拟驱动调节）和W909（幅值调节），直到波形相同为止，信号的幅度可以不同。
7、用示波器测量T901(15_DIN)和T902(15_DOUT)的波形，观察经波分复用和解复用后波分复用器 波分复用器 信号甲
图27-2 波分复用系统实验框图 信号乙 1310nm
1550nm 信号甲
信号乙 1310nm
1550nm
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- 3 - 的信号是否相同。
8、观测数字信号源模块和数字终端的二极管发光的个数与顺序，验证数据光纤传输后的正确性。
9、根据以上实验设计两路数字信号波分复用后光纤传输实验。
10、实验完成后，关闭交流电源，拆除各个连线，将所有的开关拨向下，将实验箱还原。
六、实验结果
七、思考题答案
1、说明时分复用与光波分复用的异同点。
2、如果采用多个波长进行波分复用，对实验箱和波分复用器有何要求？
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- 4 - 实验八 光纤活动连接器损耗测试实验
一、实验目的
1、了解光纤活动连接器插入损耗测试方法
2、了解光纤活动连接器回波损耗测试方法
3、掌握它们的正确使用方法
二、实验要求
1、测量活动连接器的插入损耗
2、测量活动连接器的回波损耗
三、实验仪器
1、ZY1804I型光纤通信原理实验系统 1台
2、FC接口光功率计 1台
3、万用表 1台
4、FC-FC单模光跳线 2根
5、FC-FC适配器 1个
6、Y 型分路器 1个
7、连接导线 20根
四、实验原理
一个完整的光纤通信系统，除光纤、光源和光检测器外，还需要许多其他光器件，特别是无源器件。这些器件对光纤通信系统的构成、功能的扩展或性能的提高，都是不可缺少的。虽然对各种器件的特性有不同的要求，但是普遍要求插入损耗小，反射损耗打、工作温度范围宽、性能稳定、价格便宜等。
光纤活动连接器也称为适配器或是FC-适配器，是连接两根光纤或光缆形成连接光通路且可以重复装拆的无源器件。其外形与普通电缆连接器有点相似，但其内部结构复杂，机械加工精度要求高。主要技术要求是插入损耗小，拆卸方便，互换性好，重复插拔的寿命长。它还具有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行活动连接的功能。
评价一个活动连接器的性能指标有很多，其中最重要的指标有4个，即插入损耗、回波损耗、重复性和互换性。
光纤活动连接器插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的分贝数，计算公式为：
)lg(1010PPIL （32-1）
其中P0为输入端的光功率，P1为输出端的光功率。
对于多模光纤连接器来讲，注入的光功率应当经过扰模器，滤去高次模，使光纤中的模式为稳态分布，这样才能准确地衡量连接器的插入损耗。光纤活动连接器的插入损耗越小越好。
光纤活动连接器插入损耗测试方法为：向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号（长度为24位），保持注入电流恒定。将活动连接器连接在光发端机与光功率计之间，记下此时的光功率P1；取下活动连接器，再测此时的光功率，记为P0，将P0、P1代入32-1式即可计
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- 5 - 算出其插入损耗。其实验原理框图如图32-1所示。
活动连接器的回波损耗：向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号（长度为24位），保持注入电流恒定。按照图32-2（a）组成光功率测试系统，测得此时的光功率为P1。将活动连接器按图32-2（b）接入。测得此时的光功率为P2，将P1、P2代入公式（32-2）即可计算出其回波损耗R。
212lg10PPRL （32-2）
图32-1 活动连接器插入损耗的测量原理图
五、实验步骤
a、活动连接器插入损耗测量
1、用连接线连接中央控制器M和T903 (13_DIN)。
2、将开关BM901拨为1310nm，将开关K902拨为“数字”，将电位器W901、W907逆时针旋转到最小。
3、旋开1310nm光发端机保护帽，利用FC-FC单模光跳线将其和光功率计连接起来。并Y 型 分
路 器 光功率P1 1310nm光发端机
(a)
Y型分路 器
光功率P2 1310nm光发端机 转接器 待测活动连接器
(b)
图32-2 活动连接器回波损耗的测量 1310nm光发端机
1310nm光发端机
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- 6 - 将光功率计的波长设置为1310nm。
4、打开交流电源。
5、慢慢调节电位器W901（数字驱动调节），用万用表测量T904（TV+）和T905(TV-)两端电压（红表笔插T904，黑表笔插T905），使之为17mV左右。
6、读出此时光功率计的数值，此数据即为活动连接器的输入功P0。
7、拆除1310nm光发端机和光功率计的连接，用FC适配器将1310nm光发端和光功率计连接起来。
8、读出此时光功率计的数值，此数据即为插入活动连接器的输出功率P1。
9、将所测得的数值P0和P1代入式（32-1）计算所得的结果即为活动连接器的插入损耗。
b、活动连接器回波损耗测量
10、保持a中连线不变，拆除活动连接器和1310nm光发端机的连接，按照图32-2（a）将Y型分路器OUT1和1310nm光发端机连接，Y型分路器IN和光功率计的连接，测量此时的光功率数值P1。
11、按照32-2（b）中的连接在方式在线路中接入活动连接器，利用光功率计测量此时的光功率值P2。
12、将所测的光功率值P1和P2代入式（32-2）计算可得回波损耗R。
13、实验完成后，关闭交流电源，拆除各个连线，将所有的开关拨向下，将实验箱还原。
六、实验结果
七、思考题答案
1、分析活动连接器插入损耗产生原因。
2、当Y型分路器的分光比为1：4时，设计测试活动连接器的回波损耗实验，并推导出计算公式。
3、分析Y型分路器对光纤活动连接器回波损耗测试的影响。
眼图观测实验 光纤通信_实验5实验报告
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：
序号 42
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。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告
班级：14050Z01 姓名：***
学号：**********
模拟软件配置实验
1 实验一 光发射机的设计
一般光发送机由以下三个部分组成：
1) 光源（Optical Source）：一般为LED和LD。
2) 脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator）：提供数字量或模拟量的电信号。
3) 光调制器（Optical Modulator）：将电信号（数字或模拟量）“加载”到光波上。以光源和调制器的关系来看，分为光源的内调制（图1.1）和光源的外调制（图1.2）。
采用外调制器，让调制信息加到光源的直流输出上，可获得更好的调制特性、更好的调制速率。目前常采用的外调制方法为晶体的电光、声光及磁光效应。图1.2的结构中，光源为频率193.1Thz的激光二极管，同时我们使用一个Pseudo-Random Bit Sequence Generator模拟所需的数字信号序列，经过一个NRZ脉冲发生器（None-Return-to-Zero Generator）转换为所需要的电脉冲信号，该信号通过一个Mach-Zehnder调制器，通过电光效应加载到光波上，成为最后入纤所需的载有“信息”的光信号。
图1.1内调制光发射机 图1.2外调制光发射机
对于直接强度调制状态下的单纵模激光器，其载流子浓度的变化是随注入电流的变化而变化。这样使有源区的折射率指数发生变化，从而导致激光器谐振腔的光通路长度相应变化，结果致使振荡波长随时间偏移，导致所谓的啁啾现象。啁啾是高速光通讯系统中一个十分重要的物理量，因为它对整个系统的传输距离和传输质量都有关键的影响。
内容：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器中的啁啾（Chirp）分析
1设计目的
对铌酸锂Mach-Zehnder调制器中的外加电压和调制器输出信号啁啾量的关系进行模拟和分析，从而决定具体应用中MZ调制器的外置偏压的分布和大小。
北邮光纤通信实验报告
信息与通信工程学院
光纤通信实验报告
班 级：
姓 名：
学 号：
实验合作小组：
光纤通信实验·报告
第1页
一、OTDR的使用
1、实验原理
OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。
给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。
在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线衰减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。因此，1550nm是最低的衰减波长；这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。很自然，这些现象也会影响到OTDR。作为1550nm波长的OTDR，它也具有低的衰减性能，因此可以进行长距离的测试。而作为高衰减的1310nm或1625nm波长，OTDR的测试距离就必然受到限制，因为测试设备需要在OTDR轨迹中测出一个尖锋，而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。
菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。
OTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱。
认识光纤的实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 理解光纤的基本原理和结构。
2. 掌握光纤的传输特性及其在通信中的应用。
3. 学习光纤熔接技术，提高光纤连接的实用技能。
4. 分析光纤传输过程中的信号损耗和衰减。
二、实验原理
光纤，即光导纤维，是一种用于传输光信号的介质。它由纤芯、包层和涂覆层组成。纤芯是光信号的主要传输路径，通常由高折射率的材料制成；包层则由低折射率的材料构成，用于将光信号限制在纤芯中；涂覆层则用于保护光纤不受外界环境影响。
光纤传输的基本原理是利用光的全内反射。当光线从高折射率介质（纤芯）进入低折射率介质（包层）时，如果入射角大于临界角，光线将被完全反射回纤芯中，从而在纤芯中形成传输。
三、实验仪器与材料
1. 光纤熔接机
2. 光纤跳线
3. 光纤切割刀
4. 光纤测试仪
5. 光纤连接器
6. 光纤适配器
7. 实验台
8. 实验指导书
四、实验步骤
1. 光纤熔接准备
- 将光纤切割成合适的长度。 - 使用光纤熔接机预热熔接刀。
- 将光纤端面打磨至镜面效果。
2. 光纤熔接
- 将两根光纤对准，确保纤芯对齐。
- 按下熔接按钮，启动熔接过程。
- 熔接完成后，冷却并去除多余材料。
3. 光纤连接
- 将熔接好的光纤与光纤跳线连接。
- 使用光纤连接器和适配器，确保连接牢固。
4. 光纤测试
- 使用光纤测试仪测量光纤的连接质量。
- 分析测试结果，记录损耗和衰减数据。
5. 数据整理与分析
- 根据实验数据，分析光纤传输过程中的损耗和衰减情况。
- 对比不同类型光纤的性能差异。
五、实验结果与分析
1. 光纤熔接质量
- 通过观察光纤熔接后的外观，可以判断熔接质量。
- 熔接后的光纤应无明显气泡、裂纹等缺陷。
2. 光纤连接损耗
- 测试结果显示，光纤熔接后的连接损耗低于0.1dB。
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：
实
验
结
果
及
分
析 实验结果：SLED
电流(I)：mA 4 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
功率（P）：nW 6.65 28.13 143.5 403.8 832.1 1411 2151 3079 4093 5233 6400
01000200030004000500060007000020406080100120功率/nW
2. DFB
电流(I)：mA 4.8 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
功率（P）：uW 01583 1.053 47.83 126.6 204.6 283.3 365.2 462.8 531.9 618.2 701.2
光纤传输实验报告(共8篇)
光纤传输实验报告(共8篇)
1. 实验目的
通过本次实验，我们的目的是了解光纤传输的基本原理、结构和特点，并熟悉光纤通信系统的构成，掌握光纤传输实验的基本操作和注意事项。
2. 实验器材和材料
主要器材有：激光器、偏振器、光纤发射机、光纤接收机、光功率计、光纤、电缆等。
主要材料有：测试记录表格、实验手册等。
3. 实验原理
光纤传输是指利用光纤作为信号传输中介的通信方式。光纤是一种用玻璃、塑料、石英等物质制成的细长、柔韧可弯曲的导光体，通过对光的全内反射来实现信号的传输。
在光纤传输中，激光作为载荷被发射机转换成光信号，经过光纤的传播和干扰、衰减和扩散、噪声和失真等影响后，到达接收机进行解码并转换为电信号输出。
4. 实验步骤
（1）接通设备并拟定实验计划：先接通激光器、光纤发射机和光纤接收机等设备，确定实验计划和实验要求。
（2）调整偏振器和测试光功率：首先需要调整偏振器并测量测试光功率，确保光信号的输出和传输。
（3）连接光纤并测试网络质量：将光纤连接到发射机或接收机并测试网络质量，计算信号的传输速度和误码率等参数。
（4）记录数据并分析结果：将实验过程中的数据记录下来，并进行数据分析和统计，得出结论并进行总结。
5. 实验注意事项
（1）实验操作时需严格遵守操作规程和安全规范，避免任何不必要的事故和安全隐患。
（2）实验时需认真检查设备连接，确保连接正确和稳定，以免出现信号的传输失败和误差。 （3）实验过程中需注意环境干扰和噪声干扰，以免影响实验结果和数据测量的准确性。
（4）实验结束后需及时关闭设备并整理实验器材、材料、记录表格等，保持实验室的整洁和安全。
光纤通信实验报告光源的PI特性测试
《光纤通信》实验报告1
实验室名称：光纤通信实验室 实验日期： 2014年12月11日
学 院 信息科学与工程学院 专业、班级 姓
名
实验名称 光源的P-I特性测试 指 导
教 师
教师评语 教师签名：
年 月 日 实验目的：
1、了解半导体激光器LD的P-I特性。
2、掌握光源P-I特性曲线的测试方法。
实验器材：
1、实验器材：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
实验内容：
激光器的电流与电压的关系类似于正向二极管的特性。该实验就是通过测量输出功率和电流关系，对该线性关系进行测量，以验证P-I的线性关系。最后根据实验数据，绘出光源P-I特性曲线。
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。接下来的三个实验我们将对这三个方面进行详细的说明。 I(mA)P(mW)thI
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Ith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。
实验5 波分复用(WDM)光纤通信系统
１４ 实验五 波分复用（WDM）光纤通信系统
一、实验目的
1、熟悉波分复用器的使用方法。
2、掌握波分复用技术及实现方法。
二、实验内容
1、了解波分复用技术原理。
2、掌握波分复用技术在光纤通信中的应用。
三、实验原理
波分复用（WDM）技术，就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的波长(或频率)不同，可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端利用波分复用器(合波器)，将不同波长的信号光载波合并起来，送入一根光纤中进行传输；在接收端再由另一波分复用器(分波器)，将这些不同波长承载不同信号的光载波分开，实现一根光纤中同时传输几个不同波长的光信号。
由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立的(不考虑光纤非线性时)，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输，以增加光纤传输系统的信息容量。波分复用系统原理框图如图5-1所示。
光源A1光源A2光源An····分波器合波器检波A1检波A2检波An····信道1信道2信道n信道1信道2信道n
图5-1 波分复用系统原理框图
作为波分复用器的单模光纤耦合器可单向运用，也可双向运用。在单向运用时，如图5-2所示。两个不同波长的光载波信号分别从端口2、3注人，则输出端口1中有两个不同波长光波信号的合成输出，这是合波器；反之，从端口1注入两个不同波长的合成光波信号，输出端口2、3分别有不同波长的光载波信号输出，这是分波器；合波器、分波器分别应用在波分复用光纤传输系统的发送端和接收端。
图5-2 波分复用器单向运用传输系统
在双向运用时，正方向和反方向所传输的光载波信号的波长不同，如图5-3所示， １５ 两个波分复用器分别置于双向光纤传输系统的两端。
图5-3 波分复用器双向运用传输系统
考虑到单模光纤在波长为1310nm附近具有最低色散，且在波长为1550nm附近具有最低损耗。 本实验的方案是：波分复用系统中两个光载波的波长分别采用1310nm和1550nm。实验原理框图分别如图5-4（A、B、C、D）所示。
光纤通信 实验1 实验报告 光源的 P-I 特性测试实验
第1页 课程名称：光纤通信
实验名称：实验 1 光源的 P-I 特性测试实验
姓名：
班级：电17-3
学号：
实验时间：
指导教师：
得分：
序号:42 第2页 实验 1 光源的 P-I 特性测试实验
一、实验目的
1、了解半导体激光器 LD 的 P-I 特性。
2、掌握光源 P-I 特性曲线的测试方法。
二、实验器材
1、 主控&信号源模块
2、 2 号 数字终端&时分多址模块
3、 25 号 光收发模块
4、 23 号 光功率计模块
5、 示波器
三、实验内容
光源的 P-I 特性测试
四、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。接下来的三个实验我们将对这三个方面进行详细的说明。
P(mW)
Ith I(mA)
LD 半导体激光器 P-I 曲线示意图 半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如图所示，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 Ith 表示。在门限电流以下，激光器工作于自发
发射，输出荧光功率很小，通常小于 100pW；在门限电流以上，激光器工作于受激发射，
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相似于正
向二极管的特性。
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 Ith 尽可能小，Ith 第3页 对应 P 值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，
消光比大，而且不易产生光信号失真。且要求 P-I 曲线的斜率适当。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，则会山现光反射噪声及使自动光功率控制环路
调整困难。
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
模拟光纤实验报告
一、实验目的
1. 了解光纤通信的基本原理和特点。
2. 掌握光纤通信系统的基本组成。
3. 通过模拟实验，验证光纤通信系统的传输性能。
二、实验原理
光纤通信是一种利用光在光纤中传输信息的技术。其基本原理是：将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电信号，恢复原始信息。光纤通信具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等特点。
光纤通信系统主要由光源、光纤、光模块、光电转换器、传输设备等组成。
三、实验仪器与设备
1. 光纤通信实验平台
2. 光源（LED）
3. 光纤（多模光纤）
4. 光模块（发送模块、接收模块）
5. 光电转换器
6. 信号发生器
7. 示波器
8. 连接线
四、实验步骤
1. 搭建实验平台，将光源、光纤、光模块、光电转换器等设备连接好。
2. 设置信号发生器，产生一个稳定的电信号。
3. 将电信号输入到发送模块，通过发送模块将电信号转换为光信号。
4. 将光信号通过光纤传输，到达接收模块。
5. 接收模块将光信号转换为电信号，输出到示波器。 6. 观察示波器上显示的信号波形，分析信号的传输性能。
7. 改变光源功率、光纤长度、接收模块灵敏度等参数，观察信号传输性能的变化。
五、实验数据与分析
1. 光源功率为1mW，光纤长度为10m，接收模块灵敏度设置为中等，信号传输良好。
2. 当光源功率增加到2mW，光纤长度增加到20m，接收模块灵敏度设置为高时，信号传输仍然良好。
3. 当光纤长度增加到30m，接收模块灵敏度设置为高时，信号出现一定的衰减，但仍然可以恢复原始信息。
4. 通过实验可知，光纤通信系统具有较长的传输距离和良好的抗干扰能力。
六、实验结论
1. 光纤通信系统具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等特点。
2. 实验验证了光纤通信系统的传输性能，为实际应用提供了理论依据。
3. 通过调整光源功率、光纤长度、接收模块灵敏度等参数，可以优化光纤通信系统的性能。