波分复用光纤通信系统课程设计Word下载.docx

1、4 源代码 5620132014学年第 2学期 计算机与通信 学院 通信工程 专业 1104 班级课程名称： 数字光纤通信 设计题目： 波分复用光纤通信系统 完成期限：自 2014 年 5 月 19日至 2014 年5月23 日共 1 周内容及任务一、设计的主要技术参数使用波分复用器及解波分复用器以及1330nm和1550nm光端机，光端机的发射功率在300微瓦以上。二、设计任务 主要内容：设计一个波分复用光纤传输系统，实现光纤接入网中的波分复用传输。 主要任务：1. 双模拟信号的波分复用。2. 模拟信号/数字信号的波分复用。3. 双数字信号的波分复用三、设计工作量1周完成进度安排起止日期工作

2、内容2104.5.19分组、任务分配、课题理解2014.5.20功能分析、电路设计和实现2014.5.21实验验证和测试2014.5.22总结、书写实验报告参考资料1. 杨祥林，光纤通信系统，国防工业出版社2. Gerd Kerser, 光纤通信， 电子工业出版社3. 光纤通信实验指导书，北京百科融创科技有限公司4. 李履信，沈建华， 光纤通信系统，机械工业出版社OptiSystem.exe软件指导教师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日数字光纤通信设计说明书 波分复用光纤通信系统起止日期： 2014年 05 月 19 日 至 2014年 05 月 23 日学生姓名班级

3、通信工程1104学号成绩指导教师（签字）计算机与通信学院2014年 05 月 23 日课题名称波分复用光纤通信系统人数3人组长组员 年 月 日一、设计原理WDM技术就是为了充分利用单模光纤损耗带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输;在接收端，再油一波分复用器（合波器）将不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不用波长的光载波信号可以看作互相独立的（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传播。波分复用系统

4、原理图如图1所示。完整的WDM紫铜由以下两类比分组成：一类是WDM分波前后所需的元件，如EDFA、Mux/DeMux（Multiplexer/DeMultiplexer,合波/分波多工器）便属此类；一类是WDM的应用，如OADM（Optical Add/Drop Mulitiplexer,光塞取多工器），OXC（Optical Cross Connects,光交换链接器）。EDFA是WDM系统中最重要的元件之一，不需经光电转换便可放大光能量。在EDFA的制造上是以常规石英系光纤为母材掺进铒离子，由于铒离子的掺入，提供了一个1550nm的能带，使得原本的讯号和高功率泵浦激光（pumping la

5、ser,波长980nm或1480nm,功率10-1500mW）得到提高光讯号的强度，而不需将光讯号转化成电讯号后才得以放大。Mux/DeMux是WDM系统使用中不可或缺的两种元件。也就是我们常说的复用、解复用器，DWDM使光导纤维网络能同时传送数个波长的讯号，而Mux则是负责将数个波长汇集至一起的元件；DeMux则是负责将汇集至一起的波长分开的元件。OADM是WDM系统中一个重要的应用元件，其作用是在一个光导纤维传送网络中塞入/取出（Add-Drop）多个波长信道；置OADM于网络的结点处，以控制不同波长信道的光讯号传至适当的位置。OXC设置于网络上重要的汇接点，汇集各方不同波长的输入，再将各

6、讯号以适当的波长输送至合适的光导纤维中。它可提供光导纤维切换（Fiber switching,连接不同光导纤维，波长不装换）、波长切换（Wave length switching,连接不同光导纤维，波长经转换）、及波长转换（Wave length conversion,输出至同一光导纤维，波长经转换）三种切换功能。OXC并提供路由恢复、波长管理、及话务弹性调度。单模光纤的传输谱分为四个窗口：12801350nm，简单可称为1310nm窗口，也称第二波段；15301560nm，简称为1550nm窗口，也称为第三波段或C波段；15601620nm，简称为第四波段或L波段；13501530nm，简称

7、为第五波段。考虑到单模光纤在1310nm附近具有最低色散，且在1550nm波长处具有最低损耗。本实验实现方案是：波分复用系统的两个光载波的波长分别采用1310nm和1550nm,。实验原理框图如图2。 图2 波分复用系统实验框图二、设计步骤 注意：1.波分复用器属易损器件，应轻拿轻放。2.光器件连接时，注意要用力均匀。第一部分：双模拟信号的波分复用（图2-A）：1.电气实验导线的连接：关闭系统电源，将1310nm光端机的模拟信号源正弦波输出端与1310nm光发送模块的模拟信号输入端口（P203）连接；将1550nm光端机的模拟信号源正弦波输出端与1550nm光发送模块的模拟信号输入端口（P20

8、3）连接；分别将两个光发送模块的开关S200拨向模拟传输端。2.光路部分的链接：.取下1310nm光发/光收端口上的红色橡胶保护套；.取一只波分复用器，取下其双光纤端的两根光纤的橡胶保护套；.将波分复用器的1310端与1310nm光发送端口（1310nm TX）的法兰盘对接，即：将光纤小心地插入法兰盘，在插入的同时保证光跳线的凸起部分与法兰盘凹槽完全吻合，然后拧紧固定帽即可；.同时将波分复用器的1550端与1310nm光接送端口（1310nm RX）的法兰盘对接。.用同样的方法将另一只波分复用器与1550nm光端机的连接。.取一只法兰盘，取下其两端的保护套，取下两只波分器单光纤端光纤的保护套，

9、分别将它们与法兰盘连接好。将光跳线的B端与光接收端口的法兰盘对接，方法同上。3.开启系统电源，分别用示波器观察1310光端机的模拟信号输出端与1550nm光端机的模拟信号输入端的波形和1310光端机的模拟信号输入端与1550nm光端机的模拟信号输出端的波形，调整两个光接收机的可调电位器（R257、R242），使输出波形达到最好。第二部分：模拟信号/数字信号的波分复用（图2-B）： 1.电气实验导线的连接：关闭系统电源，将1310nm光端机的模拟信号源正弦波输出端与1310nm光发送模块的模拟信号输入端口（P203）连接，将S200拨向模拟传输端；将1550nm光端机的固定频率信号源的BS输出端

10、与1550nm光发送模拟的数字信号输入端口（P202）连接，将S200拨向数字传输端。 2.光路部分的连接，与第一部分的连接相同。 3.开启系统电源，分别用示波器观察1310光端机的数字信号输出端与1550nm光端机的数字信号输入端的波形和1310光端机的模拟信号输入端与1550nm光端机的模拟信号输出端的波形，调整两个光接收机的可调电位器（R257、R242），使输出波形达到最好。第三部分：双数字信号的波分复用（图2-C）：关闭系统电源，将1310nm光端机的固定速率信号源的FS输出端与1310nm光发送模块的数字信号输入端口（P202）连接，将S200拨向数字传输端；将1550nm光端机的

11、固定速率信号源BS输出端与1550nm光发送模块的数字信号输入端口（P202）连接，将S200拨向数字传输端。2.光路部分的连接，与第一部分的连接相同。3.开启系统电源，分别用示波器观察1310光端机的数字信号输出端与1550nm光端机的数字信号输出端的波形和1310光端机的数字信号输入端与1550nm光端机的数字信号输出端的波形，调整两个光接收机的可调电位器（R257、R242），使输出波形达到最理想状态。三、设计需要的实验仪器与设备1.RC-GT-光纤通信原理试验箱2.双踪模拟示波器3.FC-FC波分复用器两个4.FC-FC法兰盘一个四、结果分析1. 双模拟信号的波分复用按步骤实验将实验箱

12、上1310nm光端机的TX端接入波分复用器1的1310端口，1550nm光端机的TX端接入同一复用器1的1550端口。实验箱上的1310nm光端机的RX端接入另一复用器2的1550端口，1550nm光端机的RX端接入复用器2的1310端口。再用光跳线将两波分复用器相连，实现一根光纤传输。测得的结果图为： 1310光端机的模拟信号输入端与1550nm光端机的模拟信号输出端的波形：1310光端机的模拟信号输出端与1550nm光端机的模拟信号输入端的波形：2. 模拟信号/数字信号的波分复用： 电气实验导线按步骤连接，1310nm光端机做数字传输，1550nm光端机做模拟传输。光路部分的连接是在第一部

13、分的基础上将1310nm光端机的RX改接到复用器2的1310端口，1550nm光端机的RX该接到复用器2的1550nm端口。 1310nm光端机的数字信号输入端与输出端的波形： 1550nm光端机的模拟信号输入端与输出端的波形：3. 双数字信号的波分复用： 只改变电气实验导线连接，按步骤连接。1310nm和1550nm光端机均做数字传输。 1550nm光端机的数字信号输入端与输出端的波形：结果分析:从以上波形图可以看出,输入端波形与波分复用器相应端的输出波形是一样的,调节相应的增益调节两波形会同时变化.可以看出很好的实现了光纤通信系统的波分复用.五、总结与心得生活就是这样，汗水预示着结果也见证

14、了收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更近了;我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋; 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会做出我们应该做的一切，这有什么不好?我们不断的反问自己。也许有

15、人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢?于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!