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1、贵州大学实验报告学 院： 电气工程学院 专 业： 电子信息工程 班级：电信 091姓名学号实验组实验时间12 月指导教师彭老师成绩实验项目名称模拟信号光纤传输实验实验目的1、了解模拟信号光纤系统的通信原理2、了解完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构实验要求根据本实验的特点、要求和具体条件，采用教师简单讲解，学生自己动手操作的形式。实验原理根据系统传输信号不同，光纤通信系统可分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。 由于发光二极管和半导体激光器的输出光功率（对激光器来说，是指阈值电流以上线性部 分）基本上与注入电流成正比，而且电流的变化转换为光频调制呈线性，所以可以直接调 制。对于半导体激光器和
2、发光二极管来说，具有简单、经济和容易实现等优点。进行发光 二极管及半导体激光器调制时采用的就是直接调制。 从调制信号的形式来看，光调制可分为模拟信号调制和数字信号调制。模拟信号调制 直接用连续的模拟信号（如话音、模拟图像信号等）对光源进行调制。图 2-1 就是对发光 二极管进行模拟调制的原理图。IP图图 2-12-1 发光二极管模拟调制原理图发光二极管模拟调制原理图连续的模拟信号电流叠加在直流偏置电流上，适当地选择直流偏置电流的大小，可以 减小光信号的非线性失真。电路实现上，LED 的模拟信号调制较为简单，利用其 P-I 的线 性关系，可以直接利用电流放大电路进行调制，实验箱模拟信号调制电路如
3、图 2-3 所示。 一般来说，半导体激光器很少用于模拟信号的直接调制，半导体激光器模拟调制要求 光源线性度很高。而且要求提高光接收机的信噪比比较高。与发光二极管相比，半导体激 光器的 V-I 线性区较小，直接进行模拟调制难度加大，采用图 2-3 调制电路，会产生非线 性失真。 本实验通过完成各种不同模拟信号的 LED 光纤传输（如正弦波，三角波，外输入音乐 信号） ，了解模拟信号的调制过程及调制系统组成。模拟信号光纤通信系统组成如图 2-2 所示。半导体激光器的模拟调制，直接利用图 2-3 所示电路进行调制，比较 LED 直接模拟 调制与 LD 直接模拟调制的区别。 在 LD 模拟信号调制实验
4、中，采用预失真补偿电路对模拟信号波形进行失真补偿，观 察补偿后的传输效果与补偿前的效果。 模拟信号光纤传输系统原理框图如图所示：123456ABCD654321DCBATitleNum berRevisionSize B Date:9-Feb-2002 Sheet of File:D:二二二二H二二二二二二二二二二二二pcb.ddbDrawn By:Q20R445R31R447E21W91T96VCCCR471R472LE D图图 2-32-3 LEDLED 模拟调制电路模拟调制电路 整个驱动电路采用射极跟随器。W43 用于调节信号的幅度，W9 用于调节驱动电流的大 小。 模拟信号的产生电路如
5、下图所示：123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:16-Dec-2004Sheet of File:D:二二H13bh.ddbDrawn By:1T101T7 CON1R36R389R391C12C15R393R37R80R103R49C10R81E72C14C13R50E73W31KTP881K32 184U82A56 7U82BVCC-5V测试端口图图 2-22-2 模拟信号光纤传输系统框图模拟信号光纤传输系统框图模拟信号源信号处理单元光发送器件光接收器件信号处理单元光纤图图 2-42-4 模拟信号源电路原理图模拟信号源电路原理图
6、其中 1KHz 的方波是由 CPLD 通过分频得到，其中 T7 接线口输出为频率 1KHz 的三角波， T10 接线口输出为 1KHz 的正弦波。电位器 W3 用于调节输出的正弦波和三角波的幅度，是 其输出信号的幅度从 0+5V 可调。实验仪器1、ZY12OFCom23BH1 型光纤通信原理实验箱 1 台 2、20MHz 双踪模拟示波器1 台 3、万用表1 台 4、FC-FC 单模光跳线 1 根 5、850nm 光发端机和光收端机（可选）1 套 6、ST/PC-ST/PC 多模光跳线（可选）1 根 7、连接导线 20 根实验步骤1、用连接线连接模拟信号源模块 1 的 T10（正弦波）和 T96
7、(13_AIN)。 注释：注释：T10T10（正弦波）的频率为（正弦波）的频率为 1KHz1KHz。 2、用 FC-FC 光纤跳线将 1310nm 光发端机（1310nmT）与 1310nm 光收端机 （1310nmR）连接起来。 3、将开关 BM1 拨为 1310nm,将开关 K43 拨为“模拟” ，将开关 BM2 拨为 1310nm,将开 关 K30 拨为“通信” ，将电位器 W44 逆时针旋转到最小。 4、打开交流电源开关，电源指示二极管 D4，D5，D6，D7，D8 亮。5、用双踪示波器测量 T10 处的波形，同时调节“幅度调节”电位器，使得正弦波的峰 -峰值为 4V。6、顺时针调节电
8、位器 W9（模拟驱动调节）和 W45（幅值调节） ，使得测试钩 TP114 处 的波形幅度为 2V 且无明显失真。 7、用双踪示波器的两个探头同时测量 TP108（LT）和 TP114(13_OUT)处的波形，分别 调节电位器 W9（模拟驱动调节）和 W45（幅值调节） ，观察模拟信号调制的过程。 8、将模拟信号源的 T10 换成 T7（三角波）和 T96(13_AIN)连接，按照以上步骤 5-7 做实验观察三角波信号光纤传输时调制过程。 9、根据以上实验设计 2K 正弦波和三角波的传输实验，2K 的正弦波和三角波由模拟 信号源模块 2 产生。10、根据以上调制过程和 LD 模拟调制的原理，设
9、计 LED 模拟信号调制实验。 11、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。实验内容1、各种模拟信号 LED 模拟调制：三角波，正弦波 2、各种模拟信号 LD 模拟调制：三角波，正弦波实验数据正弦波TP10TP108T10TP108TP114以正弦波为例以正弦波为例 T10、TP108、TP114 波形波形TP114 三角波TP10TP108TP114实验总结1、通过本次实验，对模拟信号光纤系统的通信原理及完整的模拟信号光纤通信系统的基本结构有一定的了解；2、对示波器的使用，有了更近一步的了解；3、在实验的过程中，遇到了一些困难，和同学一起努力，最后做出了实验结果。本次实验锻炼了我们解决问题的能力。指导教师意见签名： 年 月 日
