光纤数字传输系统性能测试

1前言

本实验指导书为

《数字传输技术

（A）《光纤通信系统》

》

《光纤通信测量技术》

《光同步传输技术》课程的实验用书，其有关内容也可以配合《数字传输技术（A）《光纤通信系统》

》

《光纤通信测量技术》

《光同步传输技术》等课程教材使

用。

本实验指导书用于光纤数字传输系统性能测试和光纤传输网络的设备与网

络管理操作几方面的必做实验，主要是光纤数字线路系统传输性能测试、SDH 设备认识和 SDH 网络管理系统及操作。其中光纤数字线路系统传输性能测试是最基本的实验项目。

光纤数字线路系统包括光端机、光中继机和光纤线路等，其性能参数包括设

备和系统光接口参数和电接口传输性能，光接口参数主要是光设备光接口参数、光通道（光纤线路）传输特性，电接口传输性能主要包括误码性能、定时性能和可用性等，需要测试的项目较多，涉及多种测试仪表和测试方法。本指导书重点介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测试实验、光接口参数测试和光纤数字传输系统的传输性能测试实验。

选做实验的指导书另行编写。

目录

1实验一光纤接续和监测

2实验二光纤衰减测试

3实验三光接口参数测试

5实验四电接口传输性能测试

10实验五 SDH 设备认识

17实验六 SDH 网络管理系统及操作

19

3

实验一

光纤的接续和监测

一．试验目的

掌握光纤接续原理

掌握光纤接续损耗的测试原理

学习使用熔接机和了解光纤接续过程

二．试验原理

光纤接续的常用方法有热熔法和冷接法等，热熔法的主要步骤如下：连接光

纤端面的制备，端面的定位和对准，熔接。

光纤接续损耗 As 的定义为

As = ?10 lg

式中

pr

pt

（dB）

pt 为发射光纤发出的光功率，W

pr 为接收光纤接收的光功率，W

监测光纤接续损耗的方法有多种，如：光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测

试等，目前都采用光时域反射计监测法，其测试系统原理土如图 1.1 所示。

OTDR

发射光纤

接收光纤

图 1.1 光纤接续损耗的监测

测试时 OTDR 发出测试光脉冲，并测得连接光纤的背向色散曲线如图 1.2 所示，根据所得曲线设置五个测试点（即采用五点法）即得到接续损耗值。

三．试验仪器和设备

A

1.TYPE35SE 光纤熔接机， 1 台

2.光时域反射计，

3.光纤，

四．测试步骤

1台

B

C

D

E

2 盘，2Km/盘

图 1.2 连接光纤的背向散射法

4

1.制备连接光纤端面

2.将连接光纤按放在熔接机 V 型槽内

3.将 OTDR 输出光接口与发射光纤耦合，并监测光纤的背向散射曲线

4.熔接光纤

5.设置五个测试点并测得接续损耗，ASA

6.将 OTDR 输出光接口与接收光纤耦合，重复 5 步，测得接续损耗 ASB

五．测试记录表格

测试次数

ASA(dB)

ASB(dB)

平均值 AS(dB)

1

2

六．注意事项

1.连接光纤的端面制备要符合要求即端面平整、清洁并与光纤轴线垂直。

2.五个测试点中 C 点必须设置在光纤接头位置。

5

实验二

一．

光纤衰减测试

试验目的

1.掌握用剪断法测量光纤衰减的原理和方法

2.熟悉光纤端面制备的方法

3.掌握光功率计、光源等仪表的工作原理和使用方法

二．

试验原理

剪断法是按照衰减定义对被测光纤的输入光功率和输出光功率进行直接测

量的方法，其测量原理如图 2.1 所示

偏置电路

光功率计

注入点

1

光源

2

注入系统

指示器

光检测器

放大器

图 2.1 实验原理图

图中，光源可为 LD，LED 或单色仪；对多模光纤而言，注入系统中应包括扰模装置，

以便在被测光纤中激励出近似的稳态模功率分布。

对单模光纤，

不需扰模器，

但需滤模器，滤除高阶模。

三．试验仪表和设备

1.AV2491 光纤万用表，

1 台；

2.LED 驱动光滤波或单色仪，1 台；

3.扰模器

， 1台

4．光纤剥切工具

， 1套

四．

测试步骤

1. 按图

2.1 连接测试系统，将光源尾纤与被测光纤一端熔接，并使被测光纤始端经扰模器。

2. 打开光源的驱动电路，调节光源输出光功率适中

3. 将被测光纤另一端做好端面，并与光检测器耦合，测得光功率 PR

4. 保持光源输出光功率不变，将光纤在离注入点 1-2m 的 1 点处剪断，用光功率计测量光源入纤光功率 PT

5. 按 A = 10 lg PT PR (dB)计算光纤衰减和衰减系数

五．

记录表格

6

PR(W/dB)

PT(W/dB)

L(km)

A(dB)

α (dB/km)

A (dB)

α (dB/km)

1

2

3

六．

1.测量光功率时光纤输出端面处理要达到平整、清洁和端面垂直于光纤轴线

的要求。

2.重复三次做光纤端面与光监测器的耦合，取其平均值作为测试结果。

7

实验三光纤线路系统设备的光接口参数测试

一、实验目的

本实验中主要通过对光纤线路系统设备的光接口的主要性能参数进行测试，

深入理解光发送机和光接收机主要特性参数的内容、定义和要求，掌握实际的测试方法，认知光纤数字线路系统设备和常用的数字传输测试仪器仪表。

二、实验内容和原理

本实验测试光纤线路系统传输设备的光接口的主要参数，包括以下项目：

1．光发送机参数测试

（1）平均发送光功率

平均发送光功率 P0 是指光发送机在一段时间内的平均输出光功率，

通常指入

纤光功率，P0 越大则允许的光纤线路传输衰减越大，系统传输距离越大。其测试系统框图如图 3.1：

码型发生器

光发送机 Tx

光纤线路

S

光功率计

图 3.1 光发送机参数测试系统框图

对于不同传输速率的系统采用不同的测试信号，即对应电接口传输速率，误

码仪（传输分析仪）的码型发生器选择相应长度的伪随机序列输入发送端机：

表 3.1 不同速率对应的伪随机序列测试信号

标称比特率 Kb/s

2048

8448

34368

15552

PRBS 长度

215－1

215－1

223－1

223－1

223－1

对于不同类型的 SM 光源，要求光发送机接入系统后，S 点的平均发送光功率满足下列要求，短中继距离可适当降低：

LED：P0≥－9/-6/-3 dBm；

LD：≥-30 dB m

（2）消光比

光发送机的消光比定义为： EXT = 10 lg

Pmax

(dB) ，式中

Pmin

8

Pmax 为输入全“1” 码时的平均输出光功率

Pmin 为输入全“0” 码时的平均输出光功率

进一步可换算为绝对功率电平差：

EXT = 10 lg

Pmax

P

? 10 lg min = Pmax (dBm ) ? Pmin (dBm )

1mW

1mW

一般要求消光比EXT≥-10 dB，消光比过小会降低光接收机灵敏度。

根据消光比定义，消光比测试系统同上，应分别测出全“1” 码和全“0”

码时的平均输出光功率，然后还算出 EXT 值。考虑实际测试时，输入伪随机序

列测试信号为“1” 码和“0”码概率近似相等，即有 Pmax＝2 P0，故：EXT＝P0＋3－Pmin（dB）

因此只要在测试平均发送光功率 P0 的基础上，测出全“0” 码时的平均功光率 Pmin。

2．光接收机参数测试

（1）光接收机灵敏度

光接收机灵敏度是指光纤线路系统在达到规定误码率指标条件下，所需要的

最小平均接收光功率 Pr min，通常用绝对功率电平表示为:

Sr = Pr min (dBm) = 10l

g Pr min

1mW

（2）光接收机的动态范围

光接收机的动态范围是指光纤线路系统在达到规定误码率指标条件下，所允

许平均接收光功率的变化范围，用最大允许光接收功率（过载功率）和最小接收光功率的比值表示为： D = 10 lg

Pr max

(dB) ，即：

Pr min

D = Pr max (dBm) ? Pr min (dBm) = Pr max (dBm) ? S r

工程上一般采用对端环回法光接收机的灵敏度和动态范围，如图 3.2：

码型

发生器

光发送机

Tx

S

R

误码

检测器

光接收机

Rx

R

S

传输测试仪

光端机 A

收发

光可变

衰减器

发收

光中继机

S

R

R

S

光接收机

Rx

光发送机

Tx

光端机 B

光功率计

图 3.2 光接收机参数测试系统框图

9

被测的 A 端光接收机的光输入端接入光可变衰减器，

码型发生器送出的伪随

机序列测试信号送入 A 端光发送机，对端 B 光端机将光接收机恢复的测试信号直接接入光发送机，环回至 A 端光接收机，由误码仪进行误码监测。分别增大和减小光可变衰减器的衰减值，

测出要求的误码率条件下的最小和最大允许的平

均光接收功率，

可得光接收机的灵敏度与过载电平，并计算出光接收机的动态范

围。

另外采用对通法测试，

将测试仪的收发单元误码监测和码型发生器分别连接

线路系统两端的光接收机 B 和光发送机 A。

测试中应注意保证规定误码率的测试条件，测试过程涉及具体的误码率的监

测，

实验室实际测试无法按工程测试进行长期的平均误码率监测，可采用一定观

察时间误码计数的方法，若观察时间 t 内捡出的误码计数为 N，按平均误码率的

定义有： Pe =

N

，fb 为系统的码速，即光发送机电接口传输速率。

t × fb

由此依据误码率指标要求计算出至少出现 1 个误码的最小观测时间

T=

1

。为保证测试结果的准确，通常观测时间大于最小观测时间（如 3－5

Pe f b

倍）

。灵敏度测试的最小观测时间和要求如表 3.2：

表 3.2 不同速率对应的最小测试时间和灵敏度

标称比特率，Kb.s

标称波长，nm

光检测器类型

灵敏度（dBm）

≤-59

≤-49

≤-52

≤-56

≤-46

≤-48

≤-50

≤-41

≤-37

2048

850

1310

8448

850

1310

850

APD

PIN

PIN－FET APD

PIN

PIN－FET APD

1310

1310

PIN－FET PIN－FET

34368 139264

误码率

最小观测时间

10-9

8 分钟

10-9

2 分钟

10-9

10-10

10-11

10-10

10-11

29.1 秒

5 分钟

50 分钟

1.2 分钟

12 分钟

三、实验设备和测量仪表

1. 武汉邮科院 GD（GZ）/MF－34HL 光端机（光中继机）

或富士通 FLX150/600 分插复用设备 ADM、

FLX2500A 终端复用设备 TM

2. 惠普 HP3784 PDH 数字传输分析仪或惠普 HP37717B SDH 综合测试仪

3. 惠普 HP8153A 光多用表

10

4. OAT－V 可变光衰减器

四、实验步骤

1．平均发送光功率和消光比测试

（1）按图 3.1 测试系统框图连接测试系统，

接通光端机或光中继机和测试仪

表电源；

（2）测试系统稳定后，按表 3.1 选定测试信号送入发送机；

（3）在发送端连接器断开光纤线路，改用光纤测试线连接光功率计和连接器，将光发送机的光输出接入光功率计；

（4）选定光功率计测试波长为光发送机工作波长，读出表上功率值；

（5）进行功率和功率电平的换算： P0 = 10 lg

P0

(dB m ) ；

1mW

（6）拔出发送机的输入电路机盘，

此时测出光功率即为全

“0” 码时的 Pmin；

或码型发生器分别选择发送全“0”码和全“1”码输入光发送机，测

出对应的平均发送光功率 Pmin 和 Pmin；

；

（7）计算出消光比 EXT。

2．光接收机灵敏度和动态范围测试

为方便操作，实验室可采用本端光路环回的方法，即按测试系统图虚线部分连接：

（1）按测试系统框图连接测试系统，光路环回；

（2）误码仪接入测试系统，码型发生器按速率选择表 3.1 的测试序列，并根据误码率要求按表 3.2 设定误码观测时间进行误码计数测试；

（3）增大光可变衰减器的衰减值，至误码计数大于规定误码率要求，再逐渐减小衰减值直至误码计数恰好满足误码率指标，稳定后将衰减器输

出端连接光纤插入光功率计，测出最小接收光功率 Pr min；

（4）大幅减小光可变衰减器的衰减值，至误码计数大于规定误码率要求，

再逐渐最大衰减值直至误码计数恰好满足误码率指标；稳定后将衰减器输出端连接光纤插入光功率计，测出最大接收光功率 Pr max；（5）计算出动态范围

五、测试表格：

1.光发送机参数测试

11

测试条件

电接口速率

平均发送光功率 P0

线路传输速率

dBm

MW

消光比

Pmax(dBm)

Pmin(dBm

EXT(dB)

2.光接收机参数测试

测试条件

电口速率

误码率

接收光功率 Pr

Pr max(dBm)

衰减值（dB）

Pr max(dBm)

动态范围

衰减值（dB）

D (dB)

六、参考文献

1. 《光纤通信系统》

，自编

2. 《数字传输技术基础》

，自编

3. 《光同步传输技术》

，自编

4. 《光纤通信测量》

，自编

七、考核内容

本实验内容需写实验报告，实验报告成绩计入平时成绩。

思考题：

1．PDH 的 3 次群光端机的光接口参数测试，为何在 2048Kb/s 的支路口进行误码检测？

12

实验四光纤线路系统电接口传输性能测试

一、实验目的

光纤线路系统（电接口）传输性能表示数字信号经数字传输系统的传输后的

元错误和相位偏移等传输损伤的大小，即反映了传输质量。本实验通过光纤数字线路系统传输特性的测试，

掌握误码率与抖动的定义，掌握传输性能指标中主要

的误码性能参数、抖动性能参数及其测量方法，掌握数字传输测试仪（和综合测试仪）的原理、组成与操作。

二、实验内容与原理

光纤线路系统电接口测试包括 SDH 接口和 PDH 接口两种类型，其传输性能

包括误码性能，定时性能和可用性三方面。

1、误码性能测试

误码特性是光缆数字线路系统的重要指标之一，是传输系统噪声、脉冲抖动

等因素造成的各种传输损伤的综合反映，直接影响信息传递的准确性。误码的多少用误码率表示，

适用于N×64Kb/s

（N≤31）

的低速数字连接；（2048Kb/s）

基群

以上的高速数字通道采用误块监测的方法，块指特定相关的连续比特，误块指发生一个以上比特错误的块

（1）

误码率或误块率

误码（块）率定义为一段时间内错误码元（块）数占传输总码元（块）的百

分比：

BER =

m

， n 为相当长的连续时间 TL 内系统传输的总码元（块）数，

n

m 为其中错误的码元（块）数

可见误码（块）率是一定时间内统计平均的结果，误码（块）率越小，系统

出现误码（块）的概率（机会）越小。误码（块）率与观测时间及观测时间内的

误码（块）分布有关，对于恒定比特率数字信号传输，其平均误码率为：

Pe =

（2）

m

m

=

，fb 为系统（电接口）的传输速率

n TL f b

误码（块）性能指标

平均误码（块）率不能反映实际的误码（块）分布情况及其对通信质量的实

时影响，因此将相当长的时间 TL 划分为单位时间间隔 T0，采用测量 T0 内的误码（块）统计超过阈值 Th 的 T0 数占 SL 内可用时间的百分比。

率、

通常取 T0 为 1 秒，

13

TL 计为秒数 ST：若 1 秒内发生一个以上的误码或误块，则该秒称为误码秒或误块 ES； 1 秒内误码率≥10-3 或误块率≥30％，

若

则该秒称为严重误码秒或严重误

块秒 ESR；统计 ES 和 SES 的百分比。

统计时将误码（块）连续检测时间 SL 划分为可用时间 SA 和不可用时间 SV，规定：连续 10 秒均为严重误码（块）秒 ESR，则从第 1 秒起进入不可用时间 SV；若连续 10 秒均为误码率< 10-3 或误块率< 30％的非严重误码（块）秒 ESR，则从第 1 秒起退出不可用时间 SV 进入可用时间 SA：SA＝ST－S

Ｖ

误码（块）性能指标包括误码（块）秒 ESR 或严重误码（块）秒 SESR：误码秒比 ESR =

S ES

SSES

× 100% ；严重误码秒比 SESR =

× 100%

SA

SA

误码性能监测包括不中断业务的在线监测或业务终止的中断业务监测，前者依赖于线路码型的编解码或开销检测。

系统性能测试一般采用中断业务的仪表测

试，

也可采用对端环回或对通测试的方法，

测试系统如下

（对通测试为虚线接入）

：

码型

发生器

光发送机

Tx

收发

光接收机

Rx

误码

检测器

光接收机

Rx

发收

光发送机

Tx

传输测试仪

光端机 A

光中继机

光端机 B

误码

检测器

图 4.1 误码率测试系统框图

2．抖动性能测试

抖动是指数字信号的有效瞬间相对理想位置的短时间非积累性偏移，偏移的

时间范围称为抖动幅度，表示偏移程度的大小，通常用单位时间间隔 UI 表示；偏移时间间隔对时间的变化率称为抖动频率，表示偏移速度的快慢。

1UI = T1bit =

1

fb

抖动是光缆线路系统的又一个重要指标，数字业务信号的抖动称为相位抖

动，严重时直接导致判决错误的误码；数字时钟信号的抖动称为定时抖动，造成业务信号的抖动或判决时刻偏离，严重时导致间接的误码。

为满足数字网的要求，对数字传输系统规定了三种不同的抖动特性指标，光

缆线路系统同样采用这三种抖动性能指标则：

（1）输入抖动容限

输入抖动容限是指满足系统误码指标要求的条件下，系统的输入口允许输入

数字信号的抖动范围。输入抖动容限表示系统或设备承受数字信号抖动的能力，14

容限越大，适应抖动的能力越强。因此规定了输入抖动容限下限值，实际测得的容限值应≥下限；输入系统的数字信号抖动低于容限时，系统正常工作。

工程中采用正弦抖动幅度或频率调制输入测试信号的方法测量输入抖动容

限，测试系统框图如 4.2，测试结果应满足表 4.1 的要求。

抖动

测试器

抖动

发生器

码型

发生器

光发送

Tx

收发

光接收

Rx

误码

检测器

光接收

Rx

发收

光发送

Tx

光中继机

误码

检测器

光端机 B

光端机 A

传输测试仪

图 4.2 输入抖动容限测试系统框图峰值抖动幅度（UI）

A0

A1

A2

f0

f1

f2

f3

f4

抖动频率

表 4.1 输入抖动容限的下限及参数比特率

Kb/s

抖动峰峰值 UI

A0

A1

A2

允许电缆

抖动频率

f1

f0

-5

f2

f3

f4

插入损耗

2048

36.9

1.5

0.2

1.2×10 Hz

20Hz

2,4KHz

100 KHz

0-6dB

8448

152

1.5

0.2

1.2×10-5Hz 20Hz

400Hz

3 KHz

400 KHz

0-6dB

1.5

1.5

0.15

.075

100Hz

200Hz

1KHz

500Hz

10 KHz

10 KHz

800 KHz 3500 KHz

光纤数字传输系统性能测试

1前言 本实验指导书为 《数字传输技术 （A）《光纤通信系统》 》 《光纤通信测量技术》 《光同步传输技术》课程的实验用书，其有关内容也可以配合《数字传输技术（A）《光纤通信系统》 》 《光纤通信测量技术》 《光同步传输技术》等课程教材使 用。 本实验指导书用于光纤数字传输系统性能测试和光纤传输网络的设备与网 络管理操作几方面的必做实验，主要是光纤数字线路系统传输性能测试、SDH 设备认识和 SDH 网络管理系统及操作。其中光纤数字线路系统传输性能测试是最基本的实验项目。 光纤数字线路系统包括光端机、光中继机和光纤线路等，其性能参数包括设 备和系统光接口参数和电接口传输性能，光接口参数主要是光设备光接口参数、光通道（光纤线路）传输特性，电接口传输性能主要包括误码性能、定时性能和可用性等，需要测试的项目较多，涉及多种测试仪表和测试方法。本指导书重点介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测试实验、光接口参数测试和光纤数字传输系统的传输性能测试实验。 选做实验的指导书另行编写。 目录 1实验一光纤接续和监测 2实验二光纤衰减测试 3实验三光接口参数测试 5实验四电接口传输性能测试 10实验五 SDH 设备认识 17实验六 SDH 网络管理系统及操作 19 3 实验一

光纤的接续和监测 一．试验目的 掌握光纤接续原理 掌握光纤接续损耗的测试原理 学习使用熔接机和了解光纤接续过程 二．试验原理 光纤接续的常用方法有热熔法和冷接法等，热熔法的主要步骤如下：连接光 纤端面的制备，端面的定位和对准，熔接。 光纤接续损耗 As 的定义为 As = ?10 lg 式中 pr pt （dB） pt 为发射光纤发出的光功率，W pr 为接收光纤接收的光功率，W 监测光纤接续损耗的方法有多种，如：光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测 试等，目前都采用光时域反射计监测法，其测试系统原理土如图 1.1 所示。 OTDR 发射光纤 接收光纤 图 1.1 光纤接续损耗的监测 测试时 OTDR 发出测试光脉冲，并测得连接光纤的背向色散曲线如图 1.2 所示，根据所得曲线设置五个测试点（即采用五点法）即得到接续损耗值。 三．试验仪器和设备 A 1.TYPE35SE 光纤熔接机， 1 台 2.光时域反射计， 3.光纤， 四．测试步骤

数字光纤通信系统及其设计教学文案

数字光纤通信系统及 其设计

数字光纤通信系统及其设计 摘要 当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大发展时期。其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)、光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(soliton)、掺铒光纤放大器(EDFA)、SDH产品等开始实用化并开展大量、深入的研究工作。面对光纤通信技术的普遍应用，了解光纤通信系统组成及其系统参数的测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 本论文主要介绍数字光纤通信系统基本组成，含义及其特点，阐述数字光信通信系统的设计方法。针对WDM+EPFA数字光纤链路系统进行具体设计。关键字; 数字光纤通信系统掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用（WDM）Digital optical communications system and its design Abstrac In today's world, the combination of computer and communication technology, the height of optical fiber communication with rapid development. In today's main technology of telecommunications, optical fiber and light changes greatly improves the information transmission capacity. Since 1993, China into a continuous fiber communication has great development period. Its characteristic is a new technology, in particular network technology, high-speed medium access (HMAV), light time multiplex access (OTMMA) and WDM access (WDMA), optical solitons (soliton), erbium doped fiber amplifier (EDFA), SDH products began to practical and large,

光纤数字传输系统

第1题 SDH的净负荷矩阵开始的第一行第一列起始位置为（） A.1，9×N B.1，10×N C.1，9×（N+1） D.1，270×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 SDH的段开销的列数为（） A.（1~9）×N B.（1~10）×N C.（1~12）×N D.（1~15）×N 答案:A 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 SDH的再生段开销的起止行、列序号为（） A.1~3，（1~9）×N B.1~5，（1~10）×N C.7~3，（1~12）×N D.5~9，（1~9）×N 答案:D 您的答案：A 题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第4题 SDH同步数字传输系统中STM-1等级代表的传输速率为（） A.155.080Mbps B.155.520Mbps C.622.080Mbps

D.622.520Mbps 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 在我国采用的SDH复用结构中，如果按2.048Mb/s信号直接映射入VC-12的方式，一个VC-4中最多可以传输2.048Mb/s信号的路数为（） A.30 B.32 C.63 D.64 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 将模拟信号变成离散信号的环节是（） A.采集 B.变换 C.抽样 D.量化 答案:C 您的答案：C 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 对信号进行解码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:B 您的答案：

题目分数：3 此题得分：0.0 批注： 第8题 对信号进行编码的是（） A.发信机 B.收信机 C.信源 D.信元 答案:A 您的答案：A 题目分数：4 此题得分：4.0 批注： 第9题 SDH光纤传送网是一个灵活的、兼容的、可靠的、可以实行集中智能化管理的网络。SDH的本质是（） A.采用标准的光接口 B.一种新设备同步复用设备 C.一种新的大容量高速光纤传输系统 D.一种新的网络技术同步传输体系 答案:D 您的答案：D 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第10题 SDH的矩形块状帧结构的规模为（） A.9，261×N B.9，270×N C.9，300×N D.9，600×N 答案:B 您的答案：B 题目分数：3 此题得分：3.0 批注：

信号光纤传输技术实验.

音频信号光纤传输技术实验 预习要求 通过预习应理解以下几个问题： 1．音频信号光纤传输系统由那几个部分组成、主要器件（LED 、SPD 和光纤）的工作原理； 2．LED 调制、驱动电路工作原理 3．LED 偏置电流和调制信号的幅度应如何选择、； 4．测量SPD 光电流的I-V 变换电路的工作原理。 实验目的 1．熟悉半导体电光/光电器件基本性能及主要特性的测试方法； 2．了解音频信号光纤传输系统的结构及各主要部件的选配原则； 3．掌握半导体电光和光电器件在模拟信号光纤传输系统中的应用技术； 4．学习音频信号光纤传输系统的调试技术。 实验原理 一．系统的组成 音频信号光纤传输系统的原理图如图8-1-1所示。它主要包括由LED （光源）及其调制、驱动电路组成的光信号发送器、传输光纤和由光—电转换、I —V 变换及功放电路组成的光信号接收器三个部分。光源器件LED 的发光中心波长必须在传输光纤呈现低损耗的0.85μｍ、1.3μｍ或1.5μｍ附近。本实验采用中心波长0.85μｍ的GaAs 半导体发光二极管作光源、峰值响应波长为0.8～0.9μｍ的硅光二极管SPD 作光电检测元件。为了避免或减少谐波失真，要求整个传输系统的频带

宽度能够覆盖被传信号的频谱范围。对于音频信号，其频谱在20Hz ～20KHz 的范围内。光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的频率特性。 二、光纤的结构及传光原理 衡量光纤信道性能好坏有两个重要指标：一是看它传输信息的距离有多远，二是看它单位时间内携带信息的容量有多大。前者决定于光纤的损耗特性，后者决定于光纤的频率特性。目前光纤的损耗容易做到每公里零点几dB 水平。光纤的损耗与工作波长有关，所以在工作波长的选用上，应尽量选用低损耗的工作波长。光纤通讯最早是用短波长0.85μｍ，近来发展到能用1.3～1.55μｍ范围的波长，在这一波长范围内光纤不仅损耗低，而且“色散”也小。 光纤的频率特性主要决定于光纤的模式性质。光纤按其模式性质通常可以分成单模光纤和多模光纤。无论单模或多模光纤，其结构均由纤芯和包层两部分组成。纤芯的折射率较包层折射率大。对于单模光纤，纤芯直径只有5～10μｍ，在一定条件下，只允许一种电磁场形态的光波在纤芯内传播。多模光纤的纤芯直径为50μｍ或62.5μｍ，允许多种电磁场形态的光波传播。以上两种光纤的包层直径均为125μｍ。按其折射率沿光纤截面的径向分布状况又分成阶跃型和渐变型两种光纤，对于阶跃型光纤，在纤芯和包层中折射率均为常图8-1-1 音频信号光纤传输系统原理图 数，但纤芯折射率n 1略大于包层折射率n 2。所以对于阶跃型多模光纤，可用几何光学的全反射理论解释它的导光原理。在渐变型光纤中，纤芯折射率随离开光纤轴线距离的增加而逐渐减小，直到在纤芯—包层界面处减到某一值后，在包层

光纤通信optisystem实验

光纤通信大作业 1.选择一个你认为合适的方案 供选方案：NRZ、RZ调制格式，直接调制或者外调制，APD管或者PIN管，low pass rectangular filter或者low pass gauss filter。请选择你认为实际中可实现的通信性能最好的一组方案。并给出相应的理由。 答：选择NRZ调制格式，直接调制，APD管，low pass gauss filter。选择这个方案的理由是：为了使得整个系统得到最好的信噪比，并且保证系统误码率在可接受的范围内。具体理由分析如下： 选择NRZ调制格式，因为经NRZ调制的光信号具有紧凑的频谱特性，调制和调解结构简单，在10G和一部分40G系统中得到广泛应用，一直被作为中短距离光纤通信系统中的主要调制格式，通过色散管理和终端可调色散补偿技术，NRZ调制格式在终端传输距离普通光纤获得良好的光传输性能。 选择直接调制，因为直接强度调制是用信号直接调制激光器的驱动电流，使其输出功率随信号变化.这种方式设备相对简单，研究较早，现已成熟并商品化.外调制则常用于要求较高的通信系统。 选择APD管，因为由书上的P264页的图8.3可知，PIN管接收灵敏度适用于低数据速率光纤通信，当系统通信数据速率为10G时，PIN灵敏度管不适于应用，我们优选ADP管。 选择low pass gauss filter（低通高斯响应滤波器），因为low pass rectangular filter（低通矩形响应滤波器）是理想的低通滤波器的模型，在幅频特性曲线上呈现矩形。在现实中，如此理想的特性是无法实现的，所有的设计只不过是力图逼近矩形滤波器的特性而已。而low pass gauss filter（低通高斯响应滤波器）采用时域法测量有效带宽，具有直观、简便的优点，而采用时域法能够显著缩短有效带宽测量时间。 实验过程： 本次实验中，由NRZ调制格式、直接调制、APD管和low pass gauss filter构成的光纤通信系统。 1）.根据实验要求，连接实验电路。同时为了实时地观察系统的运行状态，必须在系统外围增加监测及显示装置，将系统运行结果显示出来，便于观察和分析。因此，在系统中加入了Eye Diagram Analyzer、BER Analyzer、Optical Time Domain Visualizer、Optical Power Meter、Optical Spectrum Analyzer、Oscilloscope Visualizer。通过这些监测及显示器件，可以较为直观地观察到入纤光功率、调制前后的光信号频谱与时域波形、解调后的信号波形、信号眼图及误码率等系统的运行状态和运行结果。整个光纤通信系统的架构如下图示：

实验一光纤的几何特性测试实验

实验一光纤的几何特性测试实验 姓名：学号： 一、实验的目的和意义 1、了解光纤的基本结构 2、学习光纤的处理方法，包括光纤的剥线、端面切割和清洗等等方法 3、利用显微镜并结合探测器放大分别观察单模和多模光纤端面结构 4、学会Matlab处理实验数据 5、掌握光学实验注意事项和实验室安全隐患及事故处理方法 光纤的应用越来越广泛，了解光纤的机构、性能具有十分重要的意义。光学主要有纤芯和包层组成，纤芯由高度透明的介质组成，包层是折射率低于纤芯折射率的介质，并经过严格的工艺制成光纤，光纤还要由多层保护层保护，起着增强机械性能、保护光纤的作用。 光纤的结构特性影响光纤的特性，并决定着光纤的用途，低损耗、高效率一直都是光纤的发展目标，光纤的各种特性参数（保护几何参数、传光特性、加载特性、微弯特性等）的测量时光纤应用的重要依据，同时也促进各种测量技术的发展。[1]光纤按折射率分布可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤，按模式可以分为单模光纤和多模光纤。 光纤的损耗因素众多，包括传输损耗、连接损耗、弯曲损耗、色散吸收损耗等等，光纤损耗可以用光时域反射技术等测量。[2] 本实验希望通过观测光纤的结构参数来测试光纤的性能，并更好的理解光纤的特性，观察光纤结构分析其带来的损耗影响。因为光纤较脆弱，所以日常使用的光纤有多层保护，所以首先要获取只有包层和纤芯的裸纤，然后采用显微镜结合电子探测器探测放大得到光纤的端面图像，从而分析其性能等。[3] 二、实验的系统结构和实验步骤 1、实验的系统结构 实验主要包括制作裸纤端面样本和观察端面结构两个部分，需借助剥线器得到裸纤，并进行端面处理，将得到的样本放在显微镜—探测器放大系统下观察，并利用计算机获取处理数据。 实验系统的基本结构图如下： 2、实验仪器 光纤、剥线钳、剪刀、棉球、酒精、光纤切割机、基片、双面胶、显微镜、探测器、电脑

光纤通信optisystem实验

光纤通信大作业 1、选择一个您认为合适的方案 供选方案:NRZ、RZ调制格式,直接调制或者外调制,APD管或者PIN管,low pass rectangular filter或者low pass gauss filter。请选择您认为实际中可实现的通信性能最好的一组方案。并给出相应的理由。 答:选择NRZ调制格式,直接调制,APD管,low pass gauss filter。选择这个方案的理由就是:为了使得整个系统得到最好的信噪比,并且保证系统误码率在可接受的范围内。具体理由分析如下: 选择NRZ调制格式,因为经NRZ调制的光信号具有紧凑的频谱特性,调制与调解结构简单,在10G与一部分40G系统中得到广泛应用,一直被作为中短距离光纤通信系统中的主要调制格式,通过色散管理与终端可调色散补偿技术,NRZ调制格式在终端传输距离普通光纤获得良好的光传输性能。 选择直接调制,因为直接强度调制就是用信号直接调制激光器的驱动电流,使其输出功率随信号变化、这种方式设备相对简单,研究较早,现已成熟并商品化、外调制则常用于要求较高的通信系统。 选择APD管,因为由书上的P264页的图8、3可知,PIN管接收灵敏度适用于低数据速率光纤通信,当系统通信数据速率为10G时,PIN灵敏度管不适于应用,我们优选ADP管。 选择low pass gauss filter(低通高斯响应滤波器),因为low pass rectangular filter(低通矩形响应滤波器)就是理想的低通滤波器的模型,在幅频特性曲线上呈现矩形。在现实中,如此理想的特性就是无法实现的,所有的设计只不过就是力图逼近矩形滤波器的特性而已。而low pass gauss filter(低通高斯响应滤波器)采用时域法测量有效带宽,具有直观、简便的优点,而采用时域法能够显著缩短有效带宽测量时间。 实验过程: 本次实验中,由NRZ调制格式、直接调制、APD管与low pass gauss filter构成的光纤通信系统。 1)、根据实验要求,连接实验电路。同时为了实时地观察系统的运行状态,必须在系统外围增加监测及显示装置,将系统运行结果显示出来,便于观察与分析。因此,在系统中加入了Eye Diagram Analyzer、BER Analyzer、Optical Time Domain Visualizer、Optical Power Meter、Optical Spectrum Analyzer、Oscilloscope Visualizer。通过这些监测及显示器件,可以较为直观地观察到入纤光功率、调制前后的光信号频谱与时域波形、解调后的信号波形、信号眼图及误码率等系统的运行状态与运行结果。整个光纤通信系统的架构如下图示: 完整的光纤通信系统

光纤测试方案

光纤测试方案 一.布线系统测试概述 为确保综合布线系统性能，确认布线系统的元器件性能及安装质量，工程完工后需按综合布线系统测试说明进行有关的测试。 综合布线系统测试包括： ·>水平铜缆链路测试； ·>垂直干线铜缆链测试； >垂直干线光缆链测试； >·端对端信道联合测试 系统测试完毕后，即组织有关技术及管理人员对整个系统进行验收。 千兆比水平铜缆的测试说明： 千兆比水平铜缆系统采用专用测试仪器进行测试，测试指标包括： 1．极性、连续性、短路、断路测试及长度 2．信号全程衰减测试 3．信号近、远串音衰耗测试 4．结构回转衰耗SRL 5．特性阻抗 6．传输延时 本方案中，采用下列布线测试仪表进行测试： Microtest QmniScanner FLUKE 国际标准组织（ISO）及Lucent推荐下列布线测试仪表： 1、fluke （Fluke Corporation） 2、PenaScanner (Microtest Inc) 本方案中，我公司建意采用以下铜缆测试仪器：

Microtest Lucent KS23763L1 (连接性测试) 3、FLUKE （特性指标测试） STPl 六类100-150双绞线，250 MHz FTP；阻燃特性NFC32070 2.1标准 4、用网络测试仪，测试线路是否安装完好，将测线报告整理，归档。 二.系统测试所用工具 测试所用工具主要是： FLUCK DSP FLUCK 网络测试仪操作规程： 根据测量的种类是通道还是链路，选择相对的适配器； 测量前将仪器校准； 测量时，将主机和智能远端的旋钮打开； 输入测量时间、地点、测试姓名； 在AUTOTEST项开始测试，储存结果； 将测试结果转换成电子文档； 将主机和智能远端关机； 将仪器收好，检查是否有遗漏配件。 注意事项：插接时一定要将插头和插口对齐，将线路接通；注意轻拔轻 插，一定要将头弹起按下再拔出；注意仪器和线路远离电力线和强电场。 其他工具如下表： 仪器名称数量产地说明 接地摇表 1 进口 万用表 2 国产 水平尺 6 国产 FULKE 1 美国

数字信号光纤通信技术实验报告

数字信号光纤通信技术实验的报告 预习要求 通过预习应理解以下几个问题： 1．数字信号光纤传输系统的基本结构及工作过程； 2．衡量数字通信系统有那两个指标？； 3．数字通信系统中误码是怎样产生的？； 4．为什么高速传输系统总是与宽带信道对应？； 5．引起光纤中码元加宽有那些因素？； 6．本实验系统数字信号光-电/电-光转换电路的工作原理； 7．为什么在数字信号通信系统中要对被传的数据进行编码和解码？； 8．时钟提取电路的工作原理。 目的要求 1.了解数字信号光纤通信技术的基本原理 2.掌握数字信号光纤通信技术实验系统的检测及调试技术 实验原理 一、数字信号光纤通信的基本原理 数字信号光纤通信的基本原理如图8-2-1示（图中仅画出一个方向的信道）。工作的基本过程如下：语音信号经模/数转换成8位二进制数码送至信号发送电路，加上起始位（低电平）和终止位（高电平）后,在发时钟TxC的作用下以串行方式从数据发送电路输出。此时输出的数码称为数据码，其码元结构是随机的。为了克服这些随机数据码出现长0或长1码元时,使接收端数字信号的时钟信息下降给时钟提取带来的困难，在对数据码进行电/光转换之前还需按一定规则进行编码，使传送至接收端的数字信号中的长1或长0码元个数在规定数目内。由编码电路输出的信号称为线路码信号。线路码数字信号在接收端经过光/电转换后形成的数字电信号一方面送到解码电路进行解码,与此同时也被送至一个高Q值的RLC谐振选频电路进行时钟提取. RLC谐振选频电路的谐振频率设计在线路码的时钟频率处。由时钟提取电路输出的时钟信号作为收时钟RxC,其作用有两个：1.为解码电路对接收端的线路码进行解码时提供时钟信号；2.为数字信号接收电路对由解码电路输出的再生数据码进行码值判别时提供时钟信号。接收端收到的最终数字信号，经过数/模转换恢复成原来的语音信号。 图8-2-1 数字信号光纤通信系统的结构框图 在单极性不归零码的数字信号表示中,用高电平表示1码元，低电平表示0码元。码元持续时间（亦称码元宽度）与发时钟TxC的周期相同。为了增大通信系统的传输容量，就要求提高收、发时钟的频率。发时钟频率愈高码元宽度愈窄。 由于光纤信道的带宽有限,数字信号经过光纤信道传输到接收端后，其码元宽度要加宽。加宽程度由光纤信道的频率特性和传输距离决定。单模光纤频带宽，多模光纤频带窄。因为按光波导理论[1]分析:光纤是一种圆柱形介质波导，光在其中传播时实际上是一群满足麦克斯韦方程和纤芯—包层界面处边界条件的电磁波，每个这样的电磁波称为一个模式。光纤中允许存在的模式的数量与纤芯半径和数字孔径有关。纤芯半径和数字孔径愈大，光纤中参与光信号传输的模式也愈多，这种光纤称为多模光纤（芯径50或62.5μm）。多模光纤中每个模式沿光纤轴线方向的传播速度都不相同。因此，在光纤信道的输入端同时激励起多个模式时，每个模式携带的光功率到达光纤信道终点的时间也不一样，从而引起了数字信号码元的加宽。码元加

光纤光缆性能测试技术实验指导书

光纤光缆性能测试技术实验指导书 姚燕李春生 北京邮电大学机电工程实验教学中心 2006.5

实验一 数字发送单元指标测试实验 一、实验目的 1、了解数字光发端机输出光功率的指标要求 2、掌握数字光发端机输出光功率的测试方法 3、了解数字光发端机的消光比的指标要求 4、掌握数字光发端机的消光比的测试方法 二、实验内容 1、测试数字光发端机的输出光功率 2、测试数字光发端机的消光比 3、比较驱动电流的不同对输出光功率和消光比的影响 三、预备知识 1、输出光功率和消光比的概念 四、实验仪器 1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台 2、FC接口光功率计 1台 3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根 4、万用表 1台 5、850nm光发端机（可选） 1个 6、ST/PC-FC/PC多模光跳线（可选） 1根 7、连接导线 20根 五、实验原理 光发送机是数字光纤通信系统中的三大组成部分（光发送机、光纤光缆、光接受机）之一。其功能是将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的尾纤发射出去。 光发送机的指标有如下几点： 1、输出光功率：输出光功率必须保持恒定，要求在环境温度变化或LD器件老化的过程中，其输出光功率保持不变，或者其变化幅度在数字光纤通信工程设计指标要求的范围内，以保证其数字光纤通信系统能长期正常稳定运行。 输出光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的输出光功率。 输出光功率测试连接如图1-1所示。 图1-1 输出光功率测试连接示意图 根据CCITT标准，信号源输出信号为表1-1所规定的要求。 表1-1 信号源输出信号要求 数字率（kbit/s） 伪随机测试信号 2048 215－1

数字光纤通信系统及其设计

` 数字光纤通信系统及其设计 摘要 当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大发展时期。其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网(HMAV)、光时分复用接入(OTMMA)和波分复用接入(WDMA)、光孤子(soliton)、掺铒光纤放大器(EDFA)、 SDH产品等开始实用化并开展大量、深入的研究工作。面对光纤通信技术的普遍应用，了解光纤通信系统组成及其系统参数的测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 本论文主要介绍数字光纤通信系统基本组成，含义及其特点，阐述数字光信通信系统的设计方法。针对WDM+EPFA数字光纤链路系统进行具体设计。 关键字; 数字光纤通信系统掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用（WDM） Digital optical communications system and its design ] Abstrac In today's world, the combination of computer and communication technology, the height of optical fiber communication with rapid development. In today's main technology of telecommunications, optical fiber and light changes greatly improves the information transmission capacity. Since 1993, China into a continuous fiber communication has great development period. Its characteristic is a new technology, in particular network technology, high-speed medium access (HMAV), light time multiplex access (OTMMA) and WDM access (WDMA), optical solitons (soliton), erbium doped fiber amplifier (EDFA), SDH products began to

数字光纤传输系统课程设计

课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 电子与信息工程学院 通信工程系

THE DIGITAL OPTICAL FIBER TRANSMISSION SYSTEM3 1. 引言4 1.1 设计背景4 1.2 光纤通信技术4 1.2.1 光纤通信概念4 1.2.2 光纤通信发展4 1.3 数字光纤传输的优点5 1.4 光纤通信技术的发展前景6 2.数字光纤传输系统设计7 2.1数字光纤传输的两种体制7 2.1.1准同步数字系列PDH8 2.1.2准同步数字系列SDH8 2.2 整体设计10 2.3 光发射机11 2.3.1 光源11 2.3.2 调制电路和控制电路11 2.3.3 线路编码电路12 2.4 光接收机13 2.4.1 光检测器13 2.4.2 放大器14 2.4.3 均衡和再生14 3.数字光纤传输系统分析14 3.1性能指标14 3.2系统设计分析15 3.2.1中继距离受损耗的限制15 3.2.2中继距离受色散(带宽)的限制16 4．总结16

随着数字技术和光纤通信技术各自的进步，以及社会对于光纤集成网络以实现资源共享的要求日益增长，数据与光纤通信技术也已紧密地结合起来，成为了社会的强大物质技术基础。现代社会，数字光纤通信已经越来越多地应用到了社会各个领域中。 光纤通信系统最重要的部分是光发射机、信道和光接受机三个模块。通过各种光电设备连接成SDH 同步数字序列的数字光纤传输系统，最后在分析指标与设计性能方面验证了系统的合理性。 关键词：光纤通信技术、数字光纤传输系统、SDH同步数字序列、性能指标 The digital optical fiber transmission system Abstract: With the development of digital technology and optical fiber munication technology and their progress, and the society for optical integrated network to realize resource sharing requirements increasing, data and optical fiber munication technology has been closely bined, bee society's powerful corporeal technology base. In modern society, digital optical fiber munication has been increasingly applied to all areas of society. Optical fiber munication system is the most important part of the optical transmitter, channel and optical receiver module three. Through a variety of optoelectronic devices connected to SDH synchronous digital series digital optical fiber transmission system, in the final analysis indexes and design performance with respect to verify the rationality of the system. Key words: optical fiber munication technology, digital optical fiber transmission system, SDH synchronous digital sequence, performance index

光缆机械性能检测

接入网用蝶形引入光缆机械性能试验机包括拉伸、压扁、冲击、扭转、反复弯曲等试验机，满足YDT 1997-2009 《接入网用蝶形引入光缆》和GBT 7424.2-2008 《光缆总规范第2部分光缆基本试验方法》中规定的测试要求。 每台试验设备都由微电脑控制，可以单机全功能操作，也可由通信口连接计算机，实现计算机的远程全功能控制操作。 一、接入网用蝶形引入光缆拉伸试验机 1.设备组成及简介 接入网用蝶形引入光缆拉伸试验机主要由光缆卡盘组固定端设备、光缆支架、光缆拉伸端设备、光缆应变测量仪等四部分组成。 光缆卡盘组固定端设备 光缆卡盘组固定端设备是光缆固定、测力的部分，有两套卡盘和夹具用于固定光缆，有一固定在直线滑块上的导轮和负荷传感器连接。 光缆支架 光缆支架主要起对光缆卡盘组固定端设备和光缆拉伸端设备之间悬垂的光缆的支撑 作用，每个光缆支架有两套带滚轮的支撑旋臂，支撑悬臂高度可以调节。 光缆拉伸端设备 控制系统采用AEC-1000高性能控制器，AEC-1000是一个多核心的嵌入式实时控制系统，控制响应速度高，每秒钟可达400Hz，远远高于国内普遍可达到的50Hz，使得试验控制过程反应迅速，加载速率准确，设定的加载点目标力值加载无过冲。实时在线的故障自诊断可以随时监测系统，出现故障可在计算机屏幕显示出相应的信息内容，对设备维修做到有的放矢。高分辨率、高灵敏度的模拟信号输出接口，可方便连接CD300、CD400、PK2800等光纤应变色散仪，无需另外计算机里插卡，做到设备整体有序，方便日后的维护。 试验软件为图形化界面，功能布局合理，操作容易掌握。可进行试验曲线分析，数据

数字光纤通信系统简介

浅谈数字光纤通信系统 摘要 当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术，光纤和光波的变革极大的提高着信息的传输容量。因而传统的模拟信号的传输的信息容量已经远远不能满足当前生产生活的实际技术需求，从上世纪开始数字信号传输已经逐步取代模拟信号，成为当前电视、电话、网络中信息传输的主要方式。 本文就光纤通信网络中的数字光纤通信部分进行了简要的介绍以及分析，涉及数字光纤通信系统基本概念特点的解析，系统的组成结构，主要传输体制以及线路的编码方式。 关键字数字光纤通信系统准同步数字系列（PDH）同步数字系列（SDH）线路编码 内容 一．数字光纤通信系统概况 光纤是数字通信的理想的传输信道。与模拟通信相比，数字通信有许多优点，最主要的是数字系统可以恢复因传输损失导致的信号畸变，因而传输质量高。大容量长距离的光纤通信系统几乎都是采用数字传输方式。 在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲“0”码和“1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。 二．数字光纤通信系统组成 数字光纤通信系统如图1所示，与模拟系统主要区别在于数字系统中有模数转换设备和数字复接设备，即为PCM端机。 1.模数转换设备。它将来自用户的模拟信号转换为对应的数字信号。数字 复接设备则将多路低速数字信号按待定的方式复接成一路高速数字信 号，以便在单根光纤中传输。 2.输入接口将来自PCM端机的数字基带信号适配成适合在光纤信道中传 输的形态。

实验一音频信号光纤传输技术实验

音频信号光纤传输技术实验 [目的要求] 1.熟悉半导体电光/光电器件的基本性能。 2.了解音频信号光纤传输的结构。 3.学习分析集成运放电路的基本方法。 4.了解音频信号在光纤通信的基本结构和原理 [仪器设备] 1.ZY120FCom13BG3型光纤通信原理实验箱。 2.20MHz双踪模拟示波器。 3.FC/PC-FC/PC 单模光跳线 4.数字万用表。 5.850nm光发端机和光收端机 6.连接导线 7.电话机 [实验原理] 一．半导体发光二极管结构、工作原理、特性及驱动、调制电路光纤通讯系统中，对光源器件在发光波长、电光效率、工作寿命、光谱宽度和调制性能等许多方面均有特殊要求。所以不是随便哪种光源器件都能胜任光纤通讯任务，目前在以上各个方面都能较好满足要求的光源器件主要有半导体发光二极管（LED）、半导体激光二极管（LD），本实验采用LED作光源器件。 图 1 半导体发光二极管及工作原理 光纤传输系统中常用的半导体发光二极管是一个如图所示的N-P-P三层结构的半导体器件，中间层通常是由GaAs（砷化镓）p型半导体材料组成，称有源层，其带隙宽度较窄，两侧分别由GaAlAs的N型和P型半导体材料组成，与有源层相比，它们都具有较宽的带隙。具有不同带隙宽度的两种半导体单晶之间的结构称为异结。在图（1）中，有源层与左侧的N层之间形成的是p-N 异质结，而与右侧P层之间形成的是p-P异质结，故这种结构又称N-p-P双异质结构。当给这种结构加上正向偏压时，就能使N层向有源层注入导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后，因受到右边p-P异质结的阻挡作用不能再进入右侧的P层，它们只能被限制在有源层与空穴复合，导电电子在有源层与空穴复合的过程中，其中有不少电子要释放出能量满足以下关系的光子：

数字光纤通信系统课程设计

~~~~~~学院课程设计报告 课程名称：通信系统课程设计 院部：电气与信息工程学院 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成时间：2010 年12 月31日 报告成绩：

高速数字光纤通信系统的设计

目录 (3) 摘要 (4) 关键词 (4) Abstract (5) 第一章数字光纤通信系统的整体设计 (6) 1.1数字光纤通信系统的简介 (6) 1.2 数字光纤通信系统的基本设计思想 (7) 1.3 数字光纤通信系统设计的方案分析 (7) 第二章数字光纤通信系统的具体设计 (8) 2.1 A—E的工程分站设计 (8) 2.2 系统部件的选择 (8) 2.2.1光源的选择 (8) 2.2.2光纤的选择 (8) 2.2.3光电检测器的选择 (9) 2.2.4光接口规范的选择 (9) 2.3 应用代码的选择 (9) 2.4 衰耗预算 (10) 2.4.1无光放大器系统的衰耗预算 (10) 2.4.2带光放大器系统的衰耗预算 (10) 2.5色散预算 (11) 2.5.1码间干扰与频率啁啾的功率代价 (11) 2.5.2色散相关参数的确定 (12) 2.5.3色散的具体计算 (12) 第三章数字光纤通信系统设计结果 (14) 总结 (16) 参考文献 (17)

当今世界，计算机与通信技术高度结合，光纤通信有了长足发展。纵观当今电信的主要技术，光纤和广波的变革极大的提高着信息的传输。进入1993年以后，我国光纤通信已处于持续大反战时期。其特征是大量新技术，特别是网络技术、高速介质接入网（HMAV）光时分复用接入（OTMMA）和波分复用接入（WDMA）、光孤子（solition）、掺铒光纤放大器（EDFA）、SDH产品等开发实用实用化开展大量、深入研究工作。同时，各种专用光纤系统组成及其系统参数测量技术现状，无论是对光纤通信的业主、经销商，还是对光纤通信的广大用户都是重要的。 20世纪70年代末，光纤通信开始进入实用化阶段，各种各样的光纤通信系统如雨后春笋在世界各地建立起来，逐渐成为电信传送网的主要传送手段。近几年来，光纤通信中的各种新技术，新系统也日新月异地发展着，在全球信息高速公路建设中扮演重要角色。 光纤通信是以光波为载波，光纤为传输媒介的通信方式。本次课程设计论文主要介绍光纤系统的基本组成，性能指标，还要对损耗和色散进行预算，用最坏值设计方法来设计高速数字光纤系统。 关键词：光纤通信系统、光纤、损耗、色散、光缆

音频信号的光纤传输+实验报告

音频信号光纤传输实验 摘要: 实验通过对LED-传输光纤组件的电光特性的测量，得出了在合适的偏置电流下，其具有线性。验证了硅光电二极管可以把传输光纤出射端输出的信号转变成与之成正比的光电流。 Abstracf The experimental transmission through the LED-fiber components of the electro-optical properties Measuring obtained at the right bias current, with its linear. Verification of the silicon photodiode fiber can transmit a radio-signal output into with the current proportional to the light. 一.前言: 1.实验的历史地位: 光纤自20世纪60年代问世以来，其在远距离信息传输方面的应用得到了突飞猛进的发展，以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术，是世界新技术革命的重要标志，也是未来信息社会各种信息网的主要传输工具。随着光纤通信技术的发展,一个以微电子技术,激光技术,计算机技术呵现代通信技术为基础的超高速宽带信息网将使远程教育.远程医疗.电子商务.智能居住小区越来越普及.光纤通信以其诸多优点将成为现代通信的主流,未来信息社会的一项基础技术和主要手段. 2.实验目的 了解音频信号光纤传输系统的结构 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法 了解音频信号光纤传输系统的调试技能 3.待解决的几个主要问题: 声音是一种低频信号，你可能有这样的经历，当你说话的声音较低时，只有你旁边的人可以听见你的声音，要让声音传的远些你必须大声喊。这说明了低频信号的传播受周围环境的影响很大，传播的范围有限。为了解决上述的问题，在通信技术中一般是使用一个高频信号作为载波利用被传输的信号（如音频信号）对载波进行调制。当信号到达传输地点时需要对信号进行解调，也就是将高频载波滤掉，最终得到被传输的音频信号。随着通信容量的增加和信息传递速度的加快，上述传播过程的缺陷也暴露了出来，主要为以下几点： 1信号间的干扰； 2 对接手端和发射端阻抗匹配要求较高； 3 传播速度受到一定的限制。 专家们一致认为解决上述问题的关键是利用光作为信号的载体，也就是所说的光纤通信。本实验的目的就是去了解光纤传输系统的结构，以及半导体电光/光电器件的基本性能及主要特性的测试方法。 二. 实验介绍 1.实验原理

实验十二 掺铒光纤放大器(EDFA)的性能测试(优.选)

实验十二掺铒光纤放大器（EDFA）的性能测试 一、实验目的 1. 了解掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理、基本结构及相关特性； 2. 测试掺铒光纤放大器（EDFA）的各种参数，并根据测量的参数计算增益、输出饱和功率和噪声系数； 二、实验原理 在光纤放大器实用化以前，为了克服光纤传输中的损耗，每传输一段距离都要进行“再生”，即把传输后的弱光信号转换成电信号，经过放大、整形后，再去调制激光器，生成一定强度的光信号，即所谓的O—E—O光电混合中继。但随着传输码率的提高，“再生”的难度也随之提高，于是中继部分成了信号传输容量扩大的“瓶颈”。光纤放大器的出现解决了这一难题，其不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能，是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件；由于这项技术不仅解决了损耗对光网络传输速率与距离的限制，更重要的是它开创了C＋L波段的波分复用，从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用（WDM）、密集波分复用（DWDM）、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。 在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器（Erbium-Doped Fiber Amplifier，EDFA）、半导体光放大器（SOA）和光纤喇曼放大器（FRA）等，其中掺铒光纤放大器以其优越的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV 网、军用系统（雷达多路数据复接、数据传输、制导等）等领域。在系统中EDFA有三种基本的应用方式：功率放大器（Power booster-Amplifier）、中继放大器（Line-Amplifier）和前置放大器（Pre-Amplifier）。它们对放大器性能有不同的要求，功放要求输出功率大，前放对噪声性能要求高，而中放两者兼顾。 1．掺铒光纤放大器的工作原理 Er3+能级图及放大过程：掺铒光纤放大器之所以能放大光信号的基本原理在于Er3＋吸收泵浦光的能量，由基态4I15/2跃迁至处于高能级的泵浦态，对于不同的泵浦波长电子跃迁到不同的能级，当用980nm波长的光泵浦时，如图15-1所示，Er＋3从基态跃迁至泵浦态4I11/2。由于泵浦态上的载流子的寿命只有1μs，电子迅速以非辐射方式由泵浦态豫驰至亚稳态，在亚稳态上载流子有较长的寿命，在源源不断的泵浦下，亚稳态上的粒子不断累积，从而实现粒子数反转分布。当有1550nm的信号光通过已被激活的铒光纤时，在信号光的感应下，亚稳态上的粒子以收集受激辐射的方式跃迁到基态，同时释放出一个与感应光子全同的光