光纤通信实验四 - 波分复用

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1、深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 移动通信 实验项目名称： 实验四 波分复用技术实验 学院： 信息工程学院 专业： 通信工程 指导教师： 吉建华 报告人： 王龙跃 学号： 2007130555 班级： 2 实验时间： 2010 年 6 月 实验报告提交时间： 2010 年 6 月 教务处制一、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、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

3、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MuxDeMux 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

4、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 0.60.9um 为第一个低衰减区，通常称为短波长低衰减区。1.01.35um 和 1.451.8um 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 1310

5、nm 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 T

6、901(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

7、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的

8、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、 （选做）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。可以得出实验截图如下：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1310nm1550nm信号甲信号乙1310nm1550nm7、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的信号是否相同。结论：经波分复用和解复用后的信号是相同的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。指导教师批阅意见：成绩评定：指导教师签字：年 月 日备注：注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。