光学与光纤通信实习指导书光学与光纤通信实验基地2004复习进程.doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《光学与光纤通信实习指导书光学与光纤通信实验基地2004复习进程.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光学与光纤通信实习指导书光学与光纤通信实验基地2004复习进程.doc(253页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。光学与光纤通信实习指导书光学与光纤通信实验基地2004-光学与光纤通信实习指导书光学与光纤通信实验基地2004.txt11生命是盛开的花朵,它绽放得美丽,舒展,绚丽多资;生命是精美的小诗,清新流畅,意蕴悠长;生命是优美的乐曲,音律和谐,宛转悠扬;生命是流淌的江河,奔流不息,滚滚向前光学与光纤通信实习指导书光学与光纤通信实验基地2004年12月目第一篇:光纤通信技术实习指导书录光纤器件使用必读1光纤通信实验系统简介3第一章实验一实验二实验三实验四实验五实验六实验七光纤通信基础实习光纤通信系统信号源单元实验
2、5光发送系统单元实验11光接收系统单元实验17光纤通信传输线路码型及其编码/解码实验22模拟,数字,语音信号的光纤通信传输综合实验27光纤通信系统数字光发送接口指标测试实验35光纤通信系统数字光接收接口指标测试实验38第二章设计一设计二光纤通信技术设计实习语音光传输系统的设计与制作42光通信编码,解码模块的设计45第二篇:DWDM光纤通信系统实习指导书第一章波分复用DWDM光纤通信系统实验简介1第二章系统性能测试4实验一实验二实验三实验四实验五实验六发射机及波长转换器(OUT)测试4光复用盘(OMU)/解复用盘(ODU)性能测试12光放大器性能测试15光信到监控盘测试19主光通道的测试22熔融
3、拉锥波分复用器与耦合器的测试321实验七实验八基于波长扫描法的偏振模色散测试34基于光时域反射仪进行光纤长度,损耗及断点实验3638第三章DEMS网管系统实验第三篇第一章光学零件制造工艺实习指导书光学零件制造工艺一般知识1.1光学零件制造工艺的特点及一般过程11.2光学零件制造工艺安全操作知识21.3光学零件和光学零件图31.4光学零件的加工余量5第二章光学零件制造工艺实习2.1光学零件的粗磨成型工艺82.2光学零件的细磨工艺122.3光学零件的抛光工艺14第三章光学零件的定心磨边3.1偏心与定心概述193.2定心磨边工艺第四章19光学零件质量检验224.1粗糙度的检验4.2表面疵病的检验22
4、第五章光学零件真空镀膜5.1光学薄膜及镀制方法分类245.2真空镀膜原理2725.3真空镀膜设备275.4真空镀膜基本工艺流程285.5镀膜操作流程283第一篇光纤通信技术实习指导书刘海编光学与光纤通信实验基地第一篇光纤通信技术光纤器件使用必读一,光纤的使用和保护光纤通信技术实验中使用的是两米长的多模光纤跳线(注:光纤跳线是一种较短的光纤连接线).光纤是用石英(SiO2)材料制成的外径为125m左右的细玻璃丝,属于一种硬度很高的无延展性的易碎材料,比头发丝还细.光纤不能受压,受拉,不能折叠,绝对禁止直角弯曲,只能按照一定的弯曲半径将光纤绕成环状(弯曲半径一般不应小于5厘米).光纤在放置不用时,
5、光纤跳线两头均由保护套保护着.对于光纤保护套的安装及拆取,注意遵循以下步骤:(1)拆取:从光纤上取下保护套时,用手捏住保护套的末端,向外轻拉,直到全部抽出,保护套取下后,要妥为放置;(2)安装:将光纤套入保护套是取下的逆过程,实验结束后,一定要注意将保护套套回光纤跳线.在光纤跳线的使用过程中,切勿用手触摸接头.若接头被不慎弄脏,需立即用酒精轻轻擦拭.光纤跳线采用的是ST型活动连接器,这种接头与传统的BNC电缆接头相似,只是尺寸有所缩小.二,激光发送/接收模块的使用和保护激光发送/接收模块属于易损昂贵器件,在实验使用和操作过程中应加倍小心,防止激光器件的损坏.在本光纤通信实验系统中,所采用的光器
6、件是安捷伦公司的HFBR-1414T激光发送模块和HFBR-2416T激光接收模块.两个器件的光接口均为ST型连接器,采用全塑材料.在实验系统中,激光器件已经事先安装好,光纤跳线也已经连接在激光器件上.每个激光器件和光纤跳线都配有保护套,这些保护套由器件袋装好放在实验箱里.激光器件保护套和光纤跳线的保护套不一样,其拆取及安装的具体方法是:(1)拆取:按照图I-1中箭头指示的方向,旋转激光器件前端的保护套90,然后向外拉出保护套.保护套应该保持其内部前端的清洁,防止污染激光器件内部的光通道和激光芯片.(2)安装:将保护套套入激光器件是取下的逆过程,当不使用激光器件是应该立即将保护套套入激光器件,
7、以保护激光器件免受灰尘等污染.在实验过程中,光纤跳线和激光器件的连接和拆取都必须在关掉电源后1进行操作,否则会造成光纤跳线和激光器件的致命性损坏.在实验进行的任何时候,一定要注意避免把光纤对准自己或别人的眼睛,否则会对眼睛造成永久性伤害.三,ST型光纤连接器的使用方法在本光纤通信技术实验中,采用的ST型光连接器,其结构如图I-1所示.这种连接器形如插口型灯座,与传统的BNC电缆连接器十分相似,只是尺寸有所缩小.进行光纤和激光器件的连接时,首先将光纤跳线上的小凸起对准激光器件前端的凹槽,将光纤跳线推入,然后象安装Q9电缆一样将光纤跳线的外面的挂钩钩住光收发模块上的凸起.在实验结束后,需要将光纤跳
8、线卸下来,并立即将所有的保护套装回,光纤跳线放到器件袋中,以免损坏或弄脏光接口.图I-1ST型光连接器结构图正确的安装和拆卸过程不需要使用蛮力,如果觉得安装过程中确有问题,须立即向老师报告,不要擅自处理,否则会造成光纤跳线和激光器件的致命性损坏.2光纤通信实验系统简介一,概述光纤通信是以光波为载波,光纤为传输媒介的通信方式.在光纤通信系统中传输的信息,如电话和数据等电信号,首先在系统的发送端转变为光信号,将低频电信号调制到高频的光载波上,即光调制;已调制的光载波经光纤传输到接收端,然后将光信号转变为电信号,再从解调光波中取出低频电信号,即光解调.光纤通信有许多优点,比如速度快,容量巨大,抗干扰
9、能力强等,所以自1966年高锟博士发明光纤以来,光纤通信取得了令人瞩目的成就.现在,光纤通信已经成为一种越来越重要的通信手段.基本的光纤通信系统如图II-1所示,它包括电端机,光端机和光纤光缆.电端机的功能是将准备传输的信息转换为合适的电信号,或者是从电信号中将信息提取出来;光端机主要用于完成电信号和光信号之间的相互转换;光纤光缆则用于将调制的光信号从一端传到另一端.图II-1光纤通信系统基本构成本实验系统在参照实际光纤通信系统基本组成的基础上,结合实验教学的需要,设计了一套相对完整的光纤通信实验系统,该系统包括信号源,光发送,光接收,光线路编译码,语音信号光传输等单元,并开设了丰富的实验内容
10、.通过这些实验学习和动手实践,可以加深大家对光纤通信的感性和理性认识,使理论和实践结合起来,锻炼大家的实际动手能力.二,实验内容本光纤通信技术实验的内容主要由基础实验和设计实验两个部分构成,分别包含以下内容:1.光纤通信技术基础实验实验一光纤通信系统信号源单元实验实验二光发送系统单元实验实验三光接收系统单元实验实验四光纤通信传输线路码型及其编码/解码实验实验五模拟,数字,语音信号的光纤通信传输综合实验实验六光纤通信系统数字光发送接口指标测试实验实验七光纤通信系统数字光接收接口指标测试实验2.光纤通信技术设计实验3设计一语音光传输系统的设计与制作设计二光通信编码,解码模块的设计三,实验报告要求实
11、验报告是实验学习的一个重要组成部分,应给予充分的重视.实验前应认真阅读实验指导书,明确实验目的,了解实验原理,内容,掌握实验步骤及注意事项,并写出预习报告,报告内容包括:1.实验目的2.实验仪器,设备连接方框图,并标明测试点3.实验记录表格及测试步骤4.实验指导书上规定的其它内容做完实验后应进行总结,内容包括5.实验仪器名称,型号和编号6.实验数据整理,实验现象分析7.实验方法及仪器使用总结8.问题讨论实验报告应按规定格式,按时交给实验指导教师.4第一部分实验一一,实验目的和内容光纤通信基础实验信号源单元实验1.熟悉本光纤通信实验系统的电路组成,了解各实验模块的功能.2.掌握信号源中模拟信号,
12、数字伪随机序列的产生原理和方法.3.学会通过计算机串口进行数字信号发送/接收的方法.二,实验预习要求1.了解模拟正弦波信号,三角波信号,数字伪随机序列信号等的产生原理和电路;2.了解计算机串行端口和RS232串行通信标准的有关知识;3.熟悉示波器,万用表等仪表的基本操作.三,实验基本原理1.实验系统基本构成本光纤通信实验硬件系统主要由模拟信号单元,数字信号单元,计算机接口单元,数字信号编译码单元,光发送单元,光接收单元,语音输入单元,语音输出单元等八个模块构成.下面对各个单元模块进行简单的介绍.(1)模拟信号单元本单元可以分别产生标准的正弦波,三角波和方波信号,频率范围从1KHz20KHz可调
13、.方波可以调节占空比,信号的幅值也可以通过电位器进行调节.(2)数字信号单元本单元包含一个伪随机码产生电路,该电路可以输出一个15位的数字伪随机序列,信号码型为NRZ单极性非归零码波形,信号频率可以为2KHz,4KHz,8KHz,16KHz,32KHz,64KHz.(3)计算机接口单元本单元包括RS232接口电路和电平转换电路,可以把计算机生成的各种数字信号通过串行接口传送到实验板上,并把RS232电平转换为TTL电平,形成标准的NRZ数字波形.同时,本单元还可以把实验板上的数字信号通过电平转换和RS232接口传送到计算机,在屏幕上加以显示.(4)数字编译码单元本单元通过与数字信号源或计算机接
14、口送出的数字信号相连接,把NRZ码进行CMI编码;同时可把外部输入的CMI码进行译码,输出NRZ码信号.(5)光发送单元本单元为光纤通信实验系统的核心模块之一,用于完成数字信号和模拟信号的电-光转换,把电信号无失真的转换为光信号,送出到光纤中进行传输.5(6)光接收单元本单元也是光纤通信实验系统的核心模块,用于完成光信号的光-电转换,将光纤中传出的光信号无失真的转换为相应的数字信号和模拟信号,提供给其它电路进行处理.(7)语音输入单元本单元通过拾音器电路完成声-电转换,把外接麦克风采集的声音信号转换为电信号,并进行放大输出.(8)语音输出单元本单元通过扬声器电路完成电-声转换,把接收的电信号进
15、行处理和放大,然后驱动扬声器进行播放.本实验系统的软件部分包括一个实验软件和一个基于声卡的虚拟仪器软件.实验软件的主要功能是通过计算机产生任意长度的数字信号和特定帧格式的数据信号,并能对它们进行CMI码,Manchester码,1B1H码,PN码的编译码.利用计算机的串行接口,可以把这些数字信号传送到实验板上,也可以接收实验板送出的数字信号.基于声卡的虚拟仪器软件则是指利用声卡的数据采集等功能实现的音频范围内的虚拟示波器.此外,它还具有信号发生器,频率计,万用表的功能,通过外接的测试线和简单的测试电路,完全可以替代上述仪器.2.模拟信号源的工作原理本实验所用到的主要芯片为ICL8038,其工作
16、频率范围在几赫兹至几百千赫兹之间,它可以同时输出方波(或脉冲波),三角波,正弦波.电阻R1与电位器RP1用来确定脚的直流电位V8,通常取V82/3VCC,A,B越小,II输出频率越低,反之亦然.RP1可调节的频率范围为20Hz-20kHz.VCC采用双电源供电时,输出波形的直流电平为零,采用单电源供电时,输出波形的直流电平为VCC/2.方波可以调节占空比,信号的幅值也可以通过电位器进行调节.本次实验中所用到的模拟信号主要是标准的正弦信号,三角波信号和方波信号,其频率范围从1KHz到20KHz,可以根据实验需要调整参数得到不同频率的波形.正弦波和三角波信号产生的电路原理图如图1-2所示.6图11
17、ICL8038使用电路原理图3.数字伪随机序列的产生原理在数字通信中,常用伪随机序列信号作为信号源,来对通信设备进行测试或检修.伪随机信号的特点是,它类似于随机信号,出现1和0的概率是相等的,数字信号序列的直流成分几乎为零.图13用两块74LS74双D触发器组成15位序列信号产生电路,其中U17为异或门,称为反馈控制电路.若电路的初始状态为Q4Q3Q2Q1=1000图1-2标准正弦波,三角波和方波产生电路原理图7图1374LS74触发器组成15位伪随机序列信号产生电路原理图(可由置数脉冲CR的负跳变或低电平加到D触发器的置数端S和复位端R来实现),在时钟脉冲CP顺序输入时,电路各级触发器的输出
18、如下表所示.其中Q4输出的15位序列信号为000100110101111.表11CP0123456789101112131415D41001101011110001000100110101111015位序列信号输出Q31000100110101111Q20010011010111100Q10100110101111000Q44.计算机串口数据收发原理和实验软件操作串行通信是指数据信息被分解为顺序排列的位流,在单一的信道上进行传输,每次传送的信息为一位码元,例如一个字节有8Bit,则分解为8个码元按一定的时序传送,这种方式即为串行通信.串行通信在通信领域被广泛应8用,标准的RS232接口已成为计
19、算机,交换机和许多通信设备的标准接口.一般说来,计算机都有一个或多个串行端口,它们依次为COM1,COM2,.,这些串口提供了外部设备与计算机进行数据传输和通信的通道.本实验系统采用RS232串口通信标准,通过计算机的COM串行端口实现实验板和计算机之间的数据连接.RS232采用负逻辑电平工作,逻辑1为-5V-15V,逻辑0为+5V+10V,这与实验板上采用的数字电平TTL电平不兼容,因此采用电平转换芯片来进行RS232电平和TTL电平之间的相互转换.EIA-RS-232C对电器特性,逻辑电平和各种信号线功能都作了规定.在TxD和RxD上:逻辑1(MARK)=-3V-15V,逻辑0(SPACE
20、)=+3+15V.在RTS,CTS,DSR,DTR和DCD等控制线上:信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V+15V,信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V-15V.本电路采用三线连接方法.由于逻辑电平不匹配,需进行转换.逻辑电平转换由MAX232来完成,MAX232内部有电压倍增电路和转换电路,只需+5V电源.一个MAX232芯片可连接两对收发线,所以允许双机全双工通信.但实际条件所限,只有一根光纤作为传输信道,所以增设微拨开关使得每次光纤做单向通道.具体操作如下:当2,3闭合时,A机自发自收;当2,4闭合时,A机发送B机接收;当1,4闭合时,B机自发自收;当1,3闭合时,B机发送
21、A机接收.RS232接口和电平转换电路的原理图如图1-5所示.图1-5RS232接口和电平转换电路原理图9在实验软件中,通过对计算机串行端口的选择和波特率的设置,就可以实现计算机和实验板的数据连接.计算机串行端口一般有四个选择:COM1,COM2,COM3和COM4,根据实验板和计算机的连接情况确定,一般选择COM1或COM2口.通信波特率的设置有300波特,600波特,1200波特,2400波特,4800波特等不同的速率选择,可根据实验的要求进行确定.四,实验项目及步骤1.模拟信号源电路测试和波形观察(1)根据电路原理图对电路进行测试,确认电路正常工作;(2)用示波器观察模拟信号源的各测试点
22、波形;(3)对正弦波,三角波和方波的幅度,失真度和占空比等参数进行适当调节,观察各测试点波形的变化.2.伪随机数字信号的产生和测试(1)根据电路原理图对电路进行测试,确认电路正常工作;(2)用示波器观察伪随机码电路的各测试点波形.3.计算机串口的测试和软件操作(1)根据电路原理图对计算机接口电路进行检查,确认其正常工作;(2)用串口连接线将计算机串口和实验电路连接起来,运行串口通信软件,观察数据收发情况.五,实验报告要求1.整理实验记录,在坐标纸上画出实验中测试的各种信号波形.2.根据实验测试结果,对信号源和接口电路的工作原理和情况进行分析.六,思考题1.光纤通信系统能否同时传输模拟和数字信号
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光学 光纤通信 实习 指导书 实验 基地 2004 复习 进程
![提示](https://www.deliwenku.com/images/bang_tan.gif)
限制150内