【正文】 六、實驗儀器光纖通信有源實驗箱，光纖通信無源實驗箱，光功率計，數(shù)字存儲示波器44 / 44。整理實驗記錄，畫出相應的系統(tǒng)中各點信號波形。輸入信號，令系統(tǒng)開始工作，用示波器觀察系統(tǒng)中各點波形，檢驗系統(tǒng)是否正常工作。三、實驗步驟實驗前課下利用有源實驗箱和無源實驗箱上的模塊設計出一光纖傳輸系統(tǒng)（包含的模塊應盡可能多）。使用實驗系統(tǒng)中提供的各種信號進行光傳輸實驗，有：170KHz方波、NRZ信號、FS信號。 了解波分復用器的工作原理及使用方式。 總結出NRZ碼經(jīng)CMI及HDB3編譯碼后波形的不同點，解釋為什么。五、 實驗報告 理實驗記錄，畫出相應的信號波形。同時，由于實驗測試儀器的原因，可能會出現(xiàn)波形無法分辨的情況，因此希望選用推薦的數(shù)字存儲示波器進行波形的觀察和采集。CMI編譯碼單元DOUT1圖67 CMI信號在光纖傳輸前后的比較注意：做此實驗時，請將1310nm光纖收發(fā)模塊的轉換開關S1撥到數(shù)字端。CMI編譯碼單元1310nm光纖收發(fā)模塊下方1310 nm TX光纖1310 nm RX1310nm光纖收發(fā)模塊下方檢測點波形（對應數(shù)字碼元）1 0 1 0數(shù)字信號源單元NRZ_OUT點PCMamp。CMI編譯碼單元PCMamp。波形參見圖67 CMI信號在光纖傳輸前后的比較。模塊連接點連接方式連接點模塊數(shù)字信號源單元NRZ信號導線DIGITAL T2點1310nm光纖收發(fā)模塊光發(fā)送輸入單元1310nm光纖收發(fā)模塊下方1310 nm TX光纖1310 nm RX1310nm光纖收發(fā)模塊下方檢測點波形數(shù)字信號源單元NRZ點1310nm光纖收發(fā)模塊光接受輸出單元DIGITAL T3點圖66 NRZ信號在光纖傳輸前后的比較檢測點波形數(shù)字信號源單元NRZ點1310nm光纖收發(fā)模塊光接受輸出單元DIGITAL T3點圖66 NRZ信號在光纖傳輸前后的比較7. CMI碼的光纖傳輸接線表如下，CMI譯碼還原信號測試點是PCMamp。6. 對于NRZ信號的光纖傳輸，接線如下所示，輸出觀測點是光接收輸出單元 DIGITAL T4點。4. 若J8點的信號電平正常，用示波器觀察接收電路輸出端口DIGITAL_OUT的波形，并與光發(fā)送輸入端波形相比較。3. 關閉系統(tǒng)電源，用實驗導線把數(shù)字信號源的BS輸出端與光發(fā)送模塊的數(shù)字輸入T2相連接，檢查光發(fā)送模塊的切換開關S1是否撥向數(shù)字狀態(tài)，同時檢查模擬電源開關是否處于開啟狀態(tài)，接通系統(tǒng)電源，用示波器觀察J8點的波形及電壓，是否處于正常狀態(tài)，正常狀態(tài)時，此點的波形應該與輸入點的波形同相，且幅度變小。2. 打開系統(tǒng)電源，觀察電源指示燈是否正常。各信號的光纖傳輸示意圖分別如圖6圖6圖63所示。三、 基本原理本次實驗主要完成各種數(shù)據(jù)的光纖傳輸，本次實驗所用到的數(shù)字信號主要有：170KHz方波、NRZ碼、CＭI碼。二、 實驗內容 用示波器觀察各傳輸信號的波形。 掌握各種數(shù)字信號的傳輸機理。總結出靈敏度的測試方法，如有條件，測出本套系統(tǒng)的光收器件的靈敏度。五、實驗報告整理實驗記錄，畫出相應信號的波形。光纖長度加長至出現(xiàn)誤碼，此時，光纖的長度為收發(fā)之間的最大距離，測量光纖輸出的光功率，則為接收機的靈敏度。見圖54模擬信號傳輸各點波形。實驗中各點的波形參見圖54 模擬信號傳輸各點波形。在把光纖從模塊的ST接口中拔出的過程中，1310nm光纖收發(fā)模塊光接收輸出單元的ANALOG的T4點波形的電壓幅值漸漸變小。波形比較見圖53 BS碼在光纖傳輸前后的波形。表中所指“1310nm光纖收發(fā)模塊下方”的“1310 nm TX”和“1310 nm RX”這兩個連接點位置在實驗箱面板上左上區(qū)域，有兩個已固定好的法蘭盤，在其右邊做了標注，包含以上兩個標注。OUT2OUT1BS圖52本實驗所用輸入信號波形 系統(tǒng)電源，按下表接線，將信號切換開關撥向數(shù)字端(即撥動開關S1撥到數(shù)字端)。用示波器檢測數(shù)字信號源的BS輸出是否正常；用示波器檢測標準正弦信號的輸出OUT1 和OUT2是否正常。 熟悉光接收模塊的工作原理及結構組成，了解半導體激光器件PHPC1S01PFC的性能及在操作上應注意的事項。（1） 性能參數(shù)PHPC1S01PFC的各種性能參數(shù)分別如表5表52所示， 表51 PHPC1S01PFC接收器絕對參數(shù)參數(shù)名稱代號最小值最大值單位貯藏溫度TS4085℃工作溫度TA4085℃焊接溫度260℃焊接時間10秒信號腳電壓VOVCCV電源電壓VCCVEEV輸出電流IO25mA表52 PHPC1S01PFC接收器電/光、動態(tài)性能參數(shù)名稱代號最小值典型值最大值單位條件響應度RPA/Wλp=1310nm中心波長λ11001600nm暗電流Id1nAVr=5V，25℃飽和光功率P10mWVr=5V光敏面直徑φ75uM響應時間Tr/Tf 0．1nsRL=50Ohm電容C0．75pFVr=5V反向電壓30V四、 實驗步驟光纖模塊使用1310nm單元 將光跳線一端插入激光器件端口，另一端插入光功率計接口。它主要由光檢測模塊、濾波放大兩模塊組成，其結構框圖如圖51所示。 測試光接收機的誤碼率。二、 實驗內容 用示波器觀察光接收電路輸出點的波形。 了解光接收電路的功能。 用示波器觀察光源的非線性失真，并對其進行解釋。 通過光功率計測出光源的光功率，多測幾點，畫出輸入軸功率和注入電流的關系曲線，并寫出曲線說明的內容。對于1550nm光纖模塊部分的實驗與1310nm部分相同。總結輸入信號幅度的大小及注入電流對光功率的影響。參見圖45 模擬信號發(fā)送波形檢測檢測點電壓幅值單位波形可調正弦信號源OUT1單元SINE WAVE點2V左右1310光纖收發(fā) 模塊Imeasure J8點200mV左右圖45 模擬信號發(fā)送波形檢測 重復第四步的操作。其中模擬輸入端口T1為輸入信號的波形， J8為進入激光器前的驅動信號波形。將光纖慢慢從激光器件中抽出，觀察光功率計的變化。測注入電流時，將短路子拔出，用萬用表的兩個表筆短路I_measure J8點的兩根銅柱。參見圖44 數(shù)字信號發(fā)送波形檢測。檢查光發(fā)送模塊的切換開關S1是否撥向數(shù)字狀態(tài)，同時檢查模塊電源開關（POWER SWITCH）是否處于打開狀態(tài)，接通系統(tǒng)電源，用示波器觀察J8的波形及電壓，是否處于正常狀態(tài)（正常狀態(tài)時，此點的波形應該與輸入點的波形同相，且幅度變小）。輸出波形如圖43所示。 打開系統(tǒng)電源，觀察電源指示燈是否正常。對于本實驗電路，其最佳光發(fā)射電流為18mA左右(該值為參考數(shù)據(jù))。電阻R86為輸入模擬信號的衰減調節(jié)，即調節(jié)輸入模擬信號的幅度，使其在1Vpp的范圍內。CLead Soldering Time管腳焊接時間Stime10s外型尺寸： Package Dimensions: 基本測量點與信號調節(jié)光發(fā)射電流的測量：跳線J8為光發(fā)射二極管的發(fā)射電流測量點，平時J8處于短接狀態(tài)，當要測量電流時，將跳線帽取下，串入一個電流表即可。CStorage Temperature 存儲溫度Tstg40+100176。C） 額定極限值（Tc=25176。Ibias=Ith，10%90%Monitor Current監(jiān)視器電流ImmAP。mWIf=Ith+20mAForward Voltage正向電壓VfVCW,P。C 至 85176。C to 85176。開關S1用來完成對模擬信號及數(shù)字信號之間的切換，主要是通過繼電器K5來完成切換動作。 控制開關為圖中的S1，當S1接通時，K5吸合。 切換開關為圖42中的K5，當K5未吸合時，傳送的為模擬信號，吸合時，傳送的為數(shù)字信號。模擬信號控制開關光發(fā)模塊切換電路光纖光纖數(shù)字信號圖41 信號切換電路原理框圖本電路完成光發(fā)送模塊的輸入信號的切換，即模擬信號與數(shù)字信號的切換。三、 基本原理在光纖通信系統(tǒng)中，光發(fā)送模塊是比較關鍵的電路模塊之一，該模塊性能的好壞，與整個系統(tǒng)的穩(wěn)定工作有很大的關系，在設計時，應盡量提高電光轉換效率，減小其工作時動態(tài)阻值，提供適當?shù)墓ぷ麟娏鳌?在繪出的曲線上求出光源的調制度。 通過電原理測量并計算出半導體光源的驅動電流。二、 實驗內容 用示波器觀察數(shù)字信號光傳輸?shù)母鼽c波形。 掌握光發(fā)送模塊所完成的電→光變換原理。 設輸入的CMI碼為：01001101001100110100010001010101，求出其對就的NRZ碼，并畫出波形圖。注意：由于示波器探頭的原因，實驗中有可能看不到很理想的CMI碼型及NRZ碼型。位同步模塊的BSOUT接幀同步的BSIN，幀同步和FSOUT 和位同步的BSOUT接數(shù)字終端的FS和BS。CMI編譯碼單元DOUT1圖38 NRZ信號與經(jīng)過CMI編譯碼的還原信號（3） 示波器的CH