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[!--downpath--][2018年最新整理]光纤通讯实验指导书(含原理)
实验1电光、光电转换传输实验
一、实验目的
1.了解本实验系统的基本组成结构；
2.初步了解完整光通讯的基本组成结构；
3.把握光通讯的通讯原理。
二、实验仪器
1.光纤通讯实验箱
2.20M双踪示波器
3.FC-FC多模跳线1根
4.讯号连接线2根
三、基本原理
本实验系统主要由两大部份组成：电端机部份、光信道部份。电端机又分为联通号发射和联通号接收两子部份物理实验光纤通信报告，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部份。实验系统基本组成结构(光通讯)如右图所示：
图1.2.1实验系统基本组成结构
在本实验系统中，电发射部份可以是M序列，可以是各类线路编码(CMI、5B6B、5B1P等)，也可以是语音编码讯号或则视频讯号等，光信道可以是+多模光纤组成，可以是激光/侦测器组成，也可以是+单模光纤(选装)组成。本实验系统中提供的光端机是一体化结构，光端机包括光发射端机TX(集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动湿度控制等)，光接收端机RX(集成了光监测器、放大器、均衡和再生电路)。其数字联通号的输入输出口，都由铜铆孔开放下来，可自行联接。一体化数字光端机的结构示意图如下：
图1.2.2一体化数字光端机结构示意图
四、实验步骤
1.关掉系统电源，将光尾纤分别联接、两法兰插口(选择工作波长为的光信道)，注意搜集好元件的防尘帽。
2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”。确认，即在P101铆孔输出32KHZ的15位m序列。
3.示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。
4.用讯号连接线联接P101、P203两铆孔，示波器A通道测试测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机讯号()幅度，最大不超过5V。正式m序列联通号送入光发端机，并转换成光讯号从法兰插口输出。
5.示波器B通道测试光收端机输出联通号的P204试点，看是否有与测试点一样或类似的讯号波形。
6.按“返回”键，选择“码型变换实验—CMI码设置”并确认。改变SW101拨码器设置(往上为1，往下为0)，以同样的方式测试，验证P204和测试点波形是否跟随变化。
7.轻轻拧下或法兰插口的光尾纤，观测P204测试点的示波器B通道是否还有讯号波形？重新接好，此时是否出现讯号波形。
8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试，假如要求两实验箱间进行双工通讯，怎么设计联接关系，设计出实验方案，并进行实验。
9.关掉系统电源，拆除各光元件并套好防尘帽。
注：本实验也可选择工作波长为和扩充模块的光信道。
五、实验结果
1.画出实验过程中测试波形，标上必要的实验说明。
2.结合实验步骤，表述光通讯的讯号变换、传输过程。
3.画出两实验箱间进行双工通讯的联接示意图，标上必要的实验说明。
实验2CMI编译码原理及光传输实验
一、实验目的
1.把握CMI编译码规则。
2.了解CMI编译码的性能。
3.了解光纤通讯中CMI的选码原则。
二、实验仪器
1.光纤通讯实验箱
2.20M双踪示波器
3.FC-FC多模光尾纤
4.讯号连接线2根
三、基本原理
本实验系统主要由两大部份组成：电端机部份、光信道部份。电端机又分为联通号发射和联通号接收两子部份，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部份。在本实验中，涉及的电发射部份有两个功能模块：8位的自编数据功能和CMI线路编码功能。涉及的电接收部份就是时钟提取和再生功能、相应的CMI线路解调功能。CMI码光纤通讯基本组成结构如右图所示：
图6.1.1CMI码光纤通讯基本组成结构
下边对数字讯号CMI码编码解调进行剖析和讨论：
数字光纤通讯传输信道中，对于低速度系统采用CMI(CodedMark)码,传号翻转码物理实验光纤通信报告，即“1”码交替地用“00”和“11”表示，而“0”码则固定用“01”表示，为此在1个时钟周期内，CMI编码器输入1bit的时间内输出变为2bit。CMI码属于二电平的不归零(NRZ)的1B2B码型，图6.1.2为CMI码变换规则示例，这些码的特征是:
(1)不出现连续4个以上的“0”码或“1”，便于定时提取。
(2)电路简单，便于实现。
(3)有一定的纠错能力。当编码规则被破坏后，即意味着误码形成，以便中继检测。
(4)有恒定的直流份量，且低频份量小，频带较宽。
(5)传输速度为编码前的2倍，适用于低速度的光纤传输系统。
CMI解调的设计思路：是采用串并变换电路把串行码弄成并行码，即把CMI码的每一组00、11、或01码中的奇数码