【正文】 ：右邊需進(jìn)行編碼的信號(hào)輸入端R_CMI_OUT：右邊編碼后的信號(hào)輸出端R_CMI_IN：右邊需進(jìn)行譯碼的信號(hào)輸入端R_D_OUT：右邊譯碼后的信號(hào)輸出端五、實(shí)驗(yàn)步驟以1310nm 光端機(jī)(1550nm 光端機(jī)與其相同)為例，即實(shí)驗(yàn)箱左邊的模塊。1．關(guān)閉系統(tǒng)電源， 選取一路數(shù)字信號(hào)( 如： L_FS 、L_D1 、L_D2 、L_D3 、L_FYOUT(L_FY_OUT 信號(hào)的產(chǎn)生參考實(shí)驗(yàn)二十一、二十二)) 用一根短實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接到左邊CMI 編碼的信號(hào)輸入端L_D_IN，進(jìn)行CMI 編碼。2． 將編碼后的信號(hào)L_CMI_OUT 用一根短實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接到L_CMI_IN 的端口，進(jìn)行譯碼。3．打開電源，示波器CH1 接L_D_IN，CH2 接L_CMI_OUT，觀察CMI 碼的編碼規(guī)則。4．示波器CH1 接L_D_IN，CH2 接L_D_OUT，觀察CMI 碼的譯碼規(guī)則。觀察L_D_OUT的結(jié)果和L_D_IN 輸入的數(shù)字信號(hào)是否相符。5．改變數(shù)字信號(hào)，觀察各點(diǎn)的波形變化。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1． 觀察數(shù)字信號(hào)被CMI 編碼后的波形與原始波形的關(guān)系。2． 熟悉光纖數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)木幋a原則和傳輸效果的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)八 波分復(fù)分(WDM)光纖通信一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．了解光纖接入網(wǎng)波分復(fù)用傳輸路徑。 2．掌握波分復(fù)用技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．模擬、數(shù)字信號(hào)波分復(fù)用光纖傳輸。 2．混合信號(hào)波分復(fù)用光纖傳輸。 三、實(shí)驗(yàn)儀器示波器一臺(tái)、THKEGC2 型實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、FCFC 波分復(fù)用器兩個(gè)、FCFC 連接器一個(gè)。四、基本原理 WDM 技術(shù)就是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來(lái)的巨大的帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長(zhǎng))不同可以將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器(合波器)將不同規(guī)定波長(zhǎng)的光載波合并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸；在接收端，再由一波分復(fù)用器(分波器)將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立的(不考慮光纖非線性時(shí))，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號(hào)的復(fù)用傳輸。波分復(fù)用系統(tǒng)原理圖如圖 81 所示。 圖 81 WDM 原理圖完整的 WDM 系統(tǒng)由以下兩類組成：一類是 WDM 分波前后所需的元件，如 EDFA、Mux/DeMux(Multiplexer/DeMultiplexer，合波/分波多工器)；一類是 WDM 的應(yīng)用，如OADM(Optical Add \ Drop Multiplexer，光塞取多工器)、OXC(Optical Cross Conncets 光交換鏈接器)。 EDFA 是 WDM 系統(tǒng)中最重要的元件之一，不需要經(jīng)光電轉(zhuǎn)換便可放大光能量。在 EDFA的制造上是以常規(guī)石英系光纖為母材摻進(jìn)鉺離子，由于鉺離子的摻入，提供了一個(gè) 1550nm 的能帶，使得原本的訊號(hào)和高功率泵激激光(pumping laser，波長(zhǎng) 980nm 或 1480nm，功率10~1500mW)得以提高光訊號(hào)的強(qiáng)度，而不需將光訊號(hào)轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)之后才能放大。 Mux/DeMux 是 WDM 系統(tǒng)中不可或缺的兩種元件。也就是我們常說(shuō)的復(fù)用、解復(fù)用器。DWDM 使光導(dǎo)纖維網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)傳送多個(gè)波長(zhǎng)的訊號(hào)，而 Mux 則是負(fù)責(zé)將多個(gè)波長(zhǎng)匯集在一起的；DeMux 則是負(fù)責(zé)將匯集至一起的波長(zhǎng)分開的元件。OADM 是 WDM 系統(tǒng)中一個(gè)重要的應(yīng)用元件，其作用是在一個(gè)光導(dǎo)纖維傳送網(wǎng)絡(luò)中塞入/取出(AddDrop)多個(gè)波長(zhǎng)信道；置 OADM 于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)處，控制不同波長(zhǎng)信道的光訊號(hào)傳至適當(dāng)?shù)奈恢谩XC 設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)上重要的匯接點(diǎn)，匯集各方不同波長(zhǎng)的輸入，再將各訊號(hào)以適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng) (A) 雙模擬信號(hào)的波分復(fù)用傳輸(B) 模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用傳輸(C) 雙數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用傳輸 (D) 雙數(shù)字的 CMI 編碼波分復(fù)用傳輸圖 82 波分復(fù)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)框圖輸送至合適的光導(dǎo)纖維中。它可提供光導(dǎo)纖維切換(Fiber Switching，連接不同光導(dǎo)纖維，波長(zhǎng)不轉(zhuǎn)換)、波長(zhǎng)切換(Wave length switching，連接不同光導(dǎo)纖維，波長(zhǎng)經(jīng)轉(zhuǎn)換)、及波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換(Wave lengtch conversion，輸出至同一光導(dǎo)纖維，波長(zhǎng)經(jīng)轉(zhuǎn)換)三種切換功能。OXC 并提供由恢復(fù)、波長(zhǎng)管理及話務(wù)彈性調(diào)度。單模光纖的傳輸譜分為四個(gè)窗口；1) 1280~1350nm，簡(jiǎn)單稱為 1310nm窗口，也稱為第二波段； 2) 1530~1560nm，簡(jiǎn)稱為 1550nm 窗口，也稱為第三波段或 C 波段； 3) 1560~1620nm，簡(jiǎn)稱為第四波段或 L 波段； 4) 1350~1530nm，簡(jiǎn)稱為第五波段。考慮到單模光纖在 1310nm 附近具有最低色散，且在 1550nm 波長(zhǎng)處具有最低損耗。波分復(fù)用系統(tǒng)的兩個(gè)載波的波長(zhǎng)分別采用 1310nm 和 1550nm。實(shí)驗(yàn)原理框圖如圖 82。 五、實(shí)驗(yàn)步驟注意：1．波分復(fù)用器屬易損器件，應(yīng)輕拿輕放；2．光器件連接時(shí)，注意用力均勻。 1．雙模擬信號(hào)的波分復(fù)用(圖82A) 1）電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接： 關(guān)閉系統(tǒng)電源，將 1310nm 光端機(jī)部分的模擬信號(hào)源正弦波輸出端 L_SINE 與 1310nm 光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口 L_AIN 連接；將 1550nm 光端機(jī)部分的模擬信號(hào)源正弦波輸出端R_SINE 與 1550nm 光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口 R_AIN 連接；將開關(guān) S7S91 撥到右邊。 2）光路部分的連接： ① 取下 1310nm 光發(fā)/光收端口上的紅色橡膠保護(hù)套。② 取一只波分復(fù)用器，取下其雙光纖端的兩根光纖的橡膠保護(hù)套。③ 將波分復(fù)用器的 1310nm 端與 1310nm 光發(fā)送端口(1310nm TX)的連接器對(duì)接，即：將光纖小心地插入連接器，在插入的同時(shí)保證光跳線的凸起部分與連接器凹槽完全吻合，然后擰緊固定帽即可。 ④ 同樣將波分復(fù)用器的 1550 端與 1310nm 光接收端口(1310nm RX)的連接器對(duì)接。⑤ 用同樣的方法將另一只波分復(fù)用器與 1550nm 光端機(jī)的連接。 ⑥ 取一只連接器，取下其兩端的保護(hù)套，取下兩只波分復(fù)用器單光纖端光纖的保護(hù)套，分別將它們與活動(dòng)連接器連接好。 3）開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察 1310 光端機(jī)的模擬信號(hào)輸出端 L_AOUT 與 1550nm光端機(jī)的模擬信號(hào)輸入端的波形 R_AIN 和 1310 光端機(jī)的模擬信號(hào)輸入端 L_AIN 與 1550nm 光端機(jī)的模擬信號(hào)輸出端 R_AOUT 的波形，調(diào)整兩個(gè)光發(fā)端機(jī)的可調(diào)電位器(W7W7W9W93)和光接收機(jī)的可調(diào)電位器(W8WA 1 )，使輸出波形達(dá)到最好。 2．模擬信號(hào)/數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用(圖 82B) 1) 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接：關(guān)閉系統(tǒng)電源，將 1310nm 光端機(jī)的模擬信號(hào)源正弦波輸出端L_SINE 與 1310nm 光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口 L_AIN 連接；將 1550nm 光端機(jī)的固定速率信號(hào)源的 R_BS 輸出端與 1550 nm 光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口 R_DIN 連接，將 S91 撥到左邊。 2) 光路部分的連接，與實(shí)驗(yàn) 1 的連接相同。 3) 開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察 1310 光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端 L_DOUT 與 1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端 R_DIN 的波形和 1310 光端機(jī)的模擬信號(hào)輸入端 L_AIN 與 1550nm 光端機(jī)的模擬信號(hào)輸出端 R_AOUT 的波形，調(diào)整兩個(gè)光發(fā)端機(jī)的可調(diào)電位器(W7W7W9W93)和光接收機(jī)的可調(diào)電位器(W8WA 1 )，使輸出波形達(dá)到最好。 3．雙數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用(圖 82C) 1) 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接：關(guān)閉系統(tǒng)電源，將 1310nm 光端機(jī)的固定速率信號(hào)源的輸出端L_FS 與 1310nm 光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口 L_DIN 連接；將 1550nm 光端機(jī)的固定速率信號(hào)源輸出端 R_BS 與 1550nm 光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口 R_DIN 連接，將 S7S91 撥到左邊。 2) 光路部分的連接，與實(shí)驗(yàn) 1 的連接相同。 3) 開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察1310光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端 L_DOUT 與 1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端 R_DIN 的波形和 1310 光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端 L_DIN 與 1550nm 光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端 R_DOUT 的波形。 4．雙數(shù)字信號(hào)的波分復(fù)用(圖 82D) 1) 電氣實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線的連接： ① 關(guān)閉系統(tǒng)電源，將 1310nm 光端機(jī)的 CMI 模塊的 L_CMI_OUT 輸出端與 1310nm 光發(fā)送模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口 L_DIN 相連，連接 1310nm 光接收模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端口L_DOUT 和 CMI 模塊的 L_CMI_IN；將 1550nm 光端機(jī)的 CMI 模塊的 R_CMI_OUT 輸出端與1550nm 光發(fā)送端模塊的數(shù)字信號(hào)輸入端口 R_DIN 相連，連接 1550nm 光接收機(jī)模塊的數(shù)字信號(hào)輸出端口 R_DOUT 和 CMI 模塊的 R_CM1_IN。將 S7S91 撥向數(shù)字傳輸端(左邊)。 ② 連接 1310nm 光端機(jī)部分的固定速率信號(hào)源 L_D1 或 L_DL_DL_FS 輸出端與 CMI模塊的 L_D_IN；連接 1550nm 光端機(jī)部分的固定速率信號(hào)源的 R_D1 或 R_DR_DR_FS輸出端與 CMI 模塊的 R_D_IN。 2) 光路部分的連接，與實(shí)驗(yàn) 1 的連接相同。 3) 開啟系統(tǒng)電源，分別用示波器觀察 1310nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端 L_DOUT與 1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端 R_DIN 的波形和 1310nm 光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸入端 L_DIN 與 1550nm光端機(jī)的數(shù)字信號(hào)輸出端 R_DOUT 的波形。 4) 用示波器分別觀察 1310nm 光端機(jī)的 CMI 譯碼輸出端 L_D_OUT 與 1550nm 光端機(jī)的CMI 模塊的 R_D_IN 的波形和 1310nm 光端機(jī) CMI 模塊的 L_D_IN 與 1550nm 光端機(jī)的 CMI 模塊譯碼輸出端 R_D_OUT 的波形。 5) 做完實(shí)驗(yàn)關(guān)掉交流電源，拆除導(dǎo)線。 6) 拆除波分復(fù)用器并將各實(shí)驗(yàn)儀器擺放整齊。 六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．記錄，并畫出各測(cè)試點(diǎn)的波形。 2．畫出波分復(fù)用系統(tǒng)組成方框圖，并分析各組件在系統(tǒng)中的作用。 3．如果采用多個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行波分復(fù)用，則對(duì)光源和波分復(fù)用器有何要求？ 實(shí)驗(yàn)九 電話語(yǔ)音光傳輸一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?． 了解完整的電話語(yǔ)音信號(hào)光纖通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。2．掌握電話語(yǔ)音信號(hào)的多種傳輸方式。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．通過(guò)不同的方式對(duì)話音信號(hào)進(jìn)行光傳輸實(shí)驗(yàn)。2．電話語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)PCM 編碼后進(jìn)行光傳輸實(shí)驗(yàn)。三、實(shí)驗(yàn)儀器示波器一臺(tái)、THKEGC2 型實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)、電話機(jī)兩部。四、基本原理本實(shí)驗(yàn)用電話接口模塊監(jiān)測(cè)光發(fā)送模塊、光接收模塊的語(yǔ)音傳輸，并通過(guò)與話音信號(hào)的PCM 傳輸效果進(jìn)行比較，了解和熟悉光纖傳輸語(yǔ)音信號(hào)系統(tǒng)的組成。其實(shí)驗(yàn)框圖如下：圖91 話音信號(hào)光纖傳輸方式一圖92 話音信號(hào)光纖傳輸方式二圖93 話音信號(hào)光纖傳輸方式三圖94 話音信號(hào)光纖傳輸方式四電話語(yǔ)音信號(hào)的光纖傳輸，可以有多種方式，一種是直接用原始話音信號(hào)，經(jīng)過(guò)光纖直接進(jìn)行傳輸；另一種方式是把話音信號(hào)數(shù)字化編碼后，再進(jìn)行光纖傳輸，最后再經(jīng)過(guò)譯碼，把話音信號(hào)還原?，F(xiàn)在使用最多的一種方式是PCM 編譯碼方式。五、實(shí)驗(yàn)步驟以1310nm 光端機(jī)(1550nm 光端機(jī)與其相同)為例，即實(shí)驗(yàn)箱左邊的模塊。1．檢測(cè)模擬傳輸通道實(shí)驗(yàn)1) 關(guān)閉系統(tǒng)電源，把光跳線分別連接到1310nm 的TX 和RX 端。2) 將模擬信號(hào)源模塊的正弦波L_SINE 連接到光發(fā)送模塊的模擬信號(hào)輸入端口L_AIN。3) 把開關(guān)S71 撥到右邊(傳輸模擬信號(hào))。4) 打開系統(tǒng)電源，用示波器在光接收模塊的模擬信號(hào)輸出端L_AOUT 觀察輸出信號(hào)。5) 通過(guò)調(diào)節(jié)電位器W7W7W81 得到最佳的模擬信號(hào)。2．傳輸模擬話音信號(hào)實(shí)驗(yàn)(以下為圖91 連接線的詳細(xì)說(shuō)明，其他方式可自行連接)。1) 關(guān)閉系統(tǒng)電源，保持光路連接不變，連接電話接口模塊的輸出L_TX 到光發(fā)端的模擬信號(hào)輸入端口L_AIN，R_RX 到光收端的模擬信號(hào)輸出端口L_AOUT，將兩部電話機(jī)接入電話機(jī)接口。2) 開啟系統(tǒng)電源，摘起話機(jī)2，在話機(jī)2 中應(yīng)能聽到話機(jī)1 的按鍵聲，反之則沒有。3．以圖92 為參考連接傳輸通道，請(qǐng)自行連接安排實(shí)驗(yàn)步驟。4．檢測(cè)數(shù)字傳輸通道實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)八自行連接安排實(shí)驗(yàn)步驟。5．請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)九(模擬信號(hào)光纖傳輸方式之二)將光接收模塊中的電位器調(diào)節(jié)到最佳位置，再以圖93 為參考連接傳輸通道，自行連接安排實(shí)驗(yàn)步驟和測(cè)試方法。6．關(guān)閉系統(tǒng)電源，保持光路連接不