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[!--downpath--][2018年最新整理]光纖通訊實驗指導書(含原理)
實驗1電光、光電轉換傳輸實驗
一、實驗目的
1.了解本實驗系統的基本組成結構；
2.初步了解完整光通訊的基本組成結構；
3.把握光通訊的通訊原理。
二、實驗儀器
1.光纖通訊實驗箱
2.20M雙蹤示波器
3.FC-FC多模跳線1根
4.訊號連接線2根
三、基本原理
本實驗系統主要由兩大部份組成：電端機部份、光信道部份。電端機又分為聯通號發射和聯通號接收兩子部份物理實驗光纖通信報告，光信道又可分為光發射端機、光纖、光接收端機三個子部份。實驗系統基本組成結構(光通訊)如右圖所示：
圖1.2.1實驗系統基本組成結構
在本實驗系統中，電發射部份可以是M序列，可以是各類線路編碼(CMI、5B6B、5B1P等)，也可以是語音編碼訊號或則視頻訊號等，光信道可以是+多模光纖組成，可以是激光/偵測器組成，也可以是+單模光纖(選裝)組成。本實驗系統中提供的光端機是一體化結構，光端機包括光發射端機TX(集成了調制電路、自動功率控制電路、激光管、自動濕度控制等)，光接收端機RX(集成了光監測器、放大器、均衡和再生電路)。其數字聯通號的輸入輸出口，都由銅鉚孔開放下來，可自行聯接。一體化數字光端機的結構示意圖如下：
圖1.2.2一體化數字光端機結構示意圖
四、實驗步驟
1.關掉系統電源，將光尾纖分別聯接、兩法蘭插口(選擇工作波長為的光信道)，注意搜集好元件的防塵帽。
2.打開系統電源，液晶菜單選擇“碼型變換實驗—CMI碼PN”。確認，即在P101鉚孔輸出32KHZ的15位m序列。
3.示波器測試P101鉚孔波形，確認有相應的波形輸出。
4.用訊號連接線聯接P101、P203兩鉚孔，示波器A通道測試測試點，確認有相應的波形輸出，調節W205即改變送入光發端機訊號()幅度，最大不超過5V。正式m序列聯通號送入光發端機，并轉換成光訊號從法蘭插口輸出。
5.示波器B通道測試光收端機輸出聯通號的P204試點，看是否有與測試點一樣或類似的訊號波形。
6.按“返回”鍵，選擇“碼型變換實驗—CMI碼設置”并確認。改變SW101撥碼器設置(往上為1，往下為0)，以同樣的方式測試，驗證P204和測試點波形是否跟隨變化。
7.輕輕擰下或法蘭插口的光尾纖，觀測P204測試點的示波器B通道是否還有訊號波形？重新接好，此時是否出現訊號波形。
8.以上實驗都是在同一臺實驗箱上自環測試，假如要求兩實驗箱間進行雙工通訊，怎么設計聯接關系，設計出實驗方案，并進行實驗。
9.關掉系統電源，拆除各光元件并套好防塵帽。
注：本實驗也可選擇工作波長為和擴充模塊的光信道。
五、實驗結果
1.畫出實驗過程中測試波形，標上必要的實驗說明。
2.結合實驗步驟，表述光通訊的訊號變換、傳輸過程。
3.畫出兩實驗箱間進行雙工通訊的聯接示意圖，標上必要的實驗說明。
實驗2CMI編譯碼原理及光傳輸實驗
一、實驗目的
1.把握CMI編譯碼規則。
2.了解CMI編譯碼的性能。
3.了解光纖通訊中CMI的選碼原則。
二、實驗儀器
1.光纖通訊實驗箱
2.20M雙蹤示波器
3.FC-FC多模光尾纖
4.訊號連接線2根
三、基本原理
本實驗系統主要由兩大部份組成：電端機部份、光信道部份。電端機又分為聯通號發射和聯通號接收兩子部份，光信道又可分為光發射端機、光纖、光接收端機三個子部份。在本實驗中，涉及的電發射部份有兩個功能模塊：8位的自編數據功能和CMI線路編碼功能。涉及的電接收部份就是時鐘提取和再生功能、相應的CMI線路解調功能。CMI碼光纖通訊基本組成結構如右圖所示：
圖6.1.1CMI碼光纖通訊基本組成結構
下邊對數字訊號CMI碼編碼解調進行剖析和討論：
數字光纖通訊傳輸信道中，對于低速度系統采用CMI(CodedMark)碼,傳號翻轉碼物理實驗光纖通信報告，即“1”碼交替地用“00”和“11”表示，而“0”碼則固定用“01”表示，為此在1個時鐘周期內，CMI編碼器輸入1bit的時間內輸出變為2bit。CMI碼屬于二電平的不歸零(NRZ)的1B2B碼型，圖6.1.2為CMI碼變換規則示例，這些碼的特征是:
(1)不出現連續4個以上的“0”碼或“1”，便于定時提取。
(2)電路簡單，便于實現。
(3)有一定的糾錯能力。當編碼規則被破壞后，即意味著誤碼形成，以便中繼檢測。
(4)有恒定的直流份量，且低頻份量小，頻帶較寬。
(5)傳輸速度為編碼前的2倍，適用于低速度的光纖傳輸系統。
CMI解調的設計思路：是采用串并變換電路把串行碼弄成并行碼，即把CMI碼的每一組00、11、或01碼中的奇數碼