光纤实训

实验十一 数字光发送接口指标测试实验

一、 实验目的

1、 了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求 2、 掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法 3、 了解数字光发端机的消光比的指标要求 4、 掌握数字光发端机的消光比的测试方法

二、 实验内容

1、 测试数字光发端机的平均光功率 2、 测试数字光发端机的消光比

三、 实验仪器

RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信原理实验箱、光功率计、FC-FC光跳线、万用表

四、 基本原理

平均光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的平均光功率。平均光功率与输入的伪随机码型有关，NRZ码与RZ码相比，其占空比分别为100％、50％，因而其平均光功率大3dB。另外，平均光功率是在额定电流下测得的，否则结果有偏差。

消光比指给光发端机的数字驱动电路发送全“0”码，测得此时的光功率P0，再给光发端机的数字驱动电路发送全“1”码，测得此时的光功率为P1，将P0，P1代入公式；

(式11-1)

即得到光发端机的消光比。

光通信系统消光比太大，即预偏置电流太小或没有，则影响信系统传输速率；消光比太小，则调制深度浅，有用光功率比例减小，则影响系统灵敏度。

五、 实验步骤

A、数字发送机的平均光功率的测试

1、 连接导线：连接固定速率信号源及固定速率时分复用复接端接口两个模块的实验连

接线（D1－D_IN1、D2－D_IN2、D3－D_IN3），将FY-OUT与1310nm或1550nm光发端机的发送模块的数字输入接口P202连接。

2、 将光发送端的光纤从光发端机中取出，用光跳线与光功率计连接，并将光功率计调

到波长1310nm或1550nm档。

3、 将单刀双掷开关S200拨向数字传输端，使光发送模块传输数字信号。 4、 打开实验箱系统开关。

5、 用光功率计测量此时光发端机的光功率，即为光发端机的平均光功率。 6、 做完实验后关掉实验箱系统电源。 B、数字发送机的消光比的测试

1． 保持A实验部分的所有实验导线。

2． 将固定速率信号源拨码开关全部拨向ON端(发光二极管全亮)，使FY-OUT输出全“1”

码，由于数字光发送采用反码传输，因此激光器所得到的码型为全“0”码，测得此时光发端机输出的光功率为P0。

3． 将拨码开关全部拨向OFF端(发光二极管全)，使FY-OUT输出全“0”码，由于数字光

发送采用反码传输，因此激光器所得到的码型为全“1”码，测得此时光发端机输出的光功率为P1。

4． 代入式11-1即得光发端机消光比。

5． 做完实验后,关闭实验箱系统电源开关，拆除实验导线。 6． 拆下光功率计，将实验箱还原。 7． 将各实验仪器摆放整齐。

六、 实验结果

1、 记录光发端机的平均光功率

2、 通过实验数据计算光发端机的消光比

实验十二 光接收机电路原理测试实验

一、 实验目的

1、 熟悉光接收端机的概念 2、 掌握光接收端机的电路原理

二、 实验内容

学习光接收机电路组成原理

三、 实验仪器

示波器，RC-GT-Ⅲ(+)型光纤通信原理实验箱，光功率计， FC-FC光跳线一根。

四、 基本原理

光接收机是把光纤送来的光信号变换为电信号，经过均衡放大、箝位、电位调整、整形后，送出相应的模拟或数字信号。

A1激光探测器A2前置放大器一A3前置放大器二光纤活动接头宽带放大器一A4箝位电路A5幅度判决电路A6

图12-1 光接收机的电路组成方框图

五、

实验步骤

（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）

1. 复习光发送模块使用方法，熟悉光接收模块，连接实验导线：

a) 数字信号的接收：

I. 关闭实验箱系统电源，用实验导线将任一数字信号（FS，BS，

D1等）与光发送模块的数字输入端口（P202）相连接。 II. 将单刀双掷开关S200拨向数字传输端，即左边。 b) 模拟信号的接收：

i. 关闭实验箱系统电源，用实验导线将模拟信号源模块的正弦波输

出端口与光发模块的模拟输入端口（P203）相连接； ii. 将单刀双掷开关S200拨向模拟传输端，即右边； iii. 将跳线J200短接。

2. 光路部分的连接

i. 取下光发/光收端口上的红色橡胶保护套； ii. 取一根光跳线，取下其两端的保护套； iii. 将光跳线的一端与1310nm模块光发送端口的法兰盘（TX）对

接，即：将光跳线小心地插入法兰盘，在插入的同时保证光跳线的凸起部分与法兰盘凹槽完全吻合，然后拧紧固定帽即可；

iv. 将光跳线的另一端与光接收端口的法兰盘（RX）对接，方法同

上。

3. 用示波器观察待传输信号的波形（注意保证示波器探头的地线与实验箱的

地线（GND）良好连接）： i. 如果进行模拟传输，则：将示波器的A通道探头接在光发送模

块的模拟输入端口（P203），B通道探头接在光收模块的模拟输出端口（P200）。

1) 调节光发送模块的可调电阻R258（输入信号衰减调节）、

R277（激光器注入电流调节），观察光接收端输出波形的变化。

2) 调节光接收模拟的可调电阻R242（放大器增益调节）、R257

（直流分量调节），观察光接收端输出波形的变化。

ii. 如果进行数字传输，则：将示波器的A通道探头接在光发模块

的数字输入端口（P202），B通道探头接在光收模块的数字输出端口（IC202）。

1) 调节光接收模块的可调电阻R242（放大器增益调节），观察

观察光接收端输出波形的变化。

2) 调节光接收模块的可调电阻R257（判决电平调节），观察观

察光接收端输出波形占空比的变化过程。

六、 实验结果

1. 记录实验过程中所得到的各种传输信号波形。 2. 记录并画出光收端机所得到的波形。

实验十三 眼图观测实验

一、实验目的

1、掌握眼图的观测

二、实验内容

1、眼图的示波器观测。

三、基本原理

对于眼图，当眼开度V??V为最大时刻，则是对接收到的信号进行判决时刻，无码间干

V扰、信号无畸变时的眼开度为100%。

?V对于码间干扰，信号畸变使眼开度减小，眼皮厚度V增加，无畸变眼图的眼皮厚度应

该等于零。

系统无畸变眼图交叉点发散角

?T应该为零。 Tb系统信道的任何非线性都将使眼图出现不对称，无畸变的眼图的正、负极性不对称度

V??V?应该等于零。

V??V?系统的定时抖动（也称为边缘抖动或相位失真）是由于光收端机的噪声和光纤中的脉冲失真产生的，如果在“可对信号进行判决的时间间隔Tb”的正中对信号进行判决，那么阈值电平的失真量△T就表示抖动的大小。因此，系统的定时抖动用下式计算：

?T?100% 定时抖动=Tb四、实验步骤

1. 电气实验导线的连接：（以1310为例）关闭系统电源，用实验导线将眼图模块的

DATA_OUT与1310nm光发送模块的数字信号输入端口（P202）连接；将光发送模块的开关S200拨向数字传输端；将1310光发送模块的数字信号输出端口（IC202）与眼图模块的DATA_IN相连。 2. 光路部分的连接：

a) 取下光发/光收端口上的红色橡胶保护套； b) 取一根光跳线，取下其两端的保护套；

c) 将光跳线的一端与光发送端口的法兰盘（TX）对接，即：将光跳线小心地插

入法兰盘，在插入的同时保证光跳线的凸起部分与法兰盘凹槽完全吻合，然后拧紧固定帽即可；

d) 将光跳线的另一端与光接收端口的法兰盘（RX）对接，方法同上

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