湘潭大学光纤通信实验报告

光纤通信实验报告

实验五 CPLD可编程信号产生及成形实验 试验七 光纤发送系统实验

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学号： 班级： 11通信工程1班 课程： 光纤通信

实验日期： 2014年10月14日

实验五 CPLD可编程信号产生及成形实验

一、实验目的

1.熟悉光纤通信原理实验系统的电路组成。 2. 熟悉光纤通信系统发送端信号产生的方法。 3. 掌握CPLD可编程器件的开发应用及二次开发。

二、实验电路工作原理

光纤通信实验系统中需要用到各种信号，除了不同频率、不同脉冲宽度的时钟信号、同步脉冲信号之外，还有正弦波、方波、伪随机序列码、CMI码、PCM码等测试信号，本实验要求参加实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，并可通过CPLD可编程器件的二次开发生成这些信号，理论联系实际，提高实际操作能力。

三、实验内容

1.熟悉光纤通信原理实验系统电路组成

2.熟悉信号发生器各测量点信号波形 TP01、TP02、TP03、TP04、TP05、TP06

3.测量并分析各测量点波形及数据 4.熟悉CPLD可编程器件的编程操作

四、实验步骤及注意事项

1.接好电源，打开交流电源，打开开关K01、K02，使电路工作。 2.用示波器测出各测量点波形，并对每一测量点的波形加以分析。GND为接地点，测量各点波形时示波器探头的地线应接地良好。 五、测试点说明

1.TP01:由CPLD可编程器件编程产生的的主频时钟信号 2.TP02:由CPLD可编程器件编程产生的KHz的方波信号 3.TP03:由CPLD可编程器件编程产生的8KHz的窄脉冲（帧同步信号）

4.TP04:由CPLD可编程器件编程产生的32KHz的伪随机码 5.TP05:由CPLD可编程器件编程产生的为CMI码 6.TP06:由CPLD可编程器件编程产生的32KHz的方波信号

六、实验心得与体会

七、实验波形图

TP01：主频时钟信号 TP02:KHz

的方波信号

TP03:8KHz的窄脉冲（帧同步信号） TP04:32KHz的伪随机码

TP05:CMI码 TP06:32KHz的方波信号

试验七 光纤发送系统实验

一、实验目的

1、了解光源的发光特性

2、掌握光发端机所完成的电光变换原理 3、了解模拟光发端机

二、实验电路工作原理

1、电路的组成

半导体光源由于体积小，寿命长，工作可靠，被广泛应用于光纤通信尤其是数字光纤通信，其工作原理是将要传输的电信号调制在光波上，然后将其光波注入到光纤线路中，其机理属于注入电流发光，所以光发送电路必须提供出适当的电流。由于半导体光源工作时动态阻值小的特点，所以应尽量提高电光转换的效率。本实验系统在发送端发送的是模拟信号或数字信号。

（1)、数字光发送系统

数字光发送系统由数字信号源、数字信号选择开关、数字接口电路、数字驱动电路和光发送模块五部分。

（2)、模拟光发送系统

模拟光发送系统由模拟信号源、模拟信号选择开关、模拟接口电路、模拟驱动电路和光发送模块五部分组成。 (3)、光发送模块 a.工作参数

HFBR-1312T，HFBR-1414T均为高性能的半导体通信光源，可用作为数字信号与模拟信号混合传输的光发送模块。其接口电平为TTL或ECL，工作波长分别为1300nm、850nm。 b.驱动电路

图7-5 光发送模块的典型驱动电路 c.特性曲线

图7-6 光发送模块的特性曲线 d.光发送模块的管脚分布 模块的管脚分布如图7-7所示。

图7-7 光发送模块管脚分布图 e.注意事项

光发送模块有保护套，使用时按图7-8示，逆时针旋松并拉出，注意旋转方向并保管好保护套，在实验做完后立即重新套上。 2.实验电路

光发送系统实验电路的方框图如图7-9所示，电原理图如图7-10所示。图中MC10116和BG301、BG302组成数字接口和驱动电路。MC10116送出ECL电平的双路信号Q和Q，BG301，BG302组成差分高速驱动电路。BG303、BG304组成模拟接口电路和模拟驱动电路。W302为可调电位器，阻值为10KΩ，以适应不同的输入阻抗。一般调好后不动，W301，W303电位器的联合调整以控制注入半导体光源的电流，同时以满足低输出阻抗，调试时要用示波器边调边观测，监测其注入电流的大小。

K301为双刀双掷自锁开关，若做数字信号光传输实验时，将自锁开关按下令其接通；此时发光二极管D301不亮；若做模拟信号光传输实验时，将自锁开关抬起令其断开。此时，发光二极管D301亮，表示有模拟信号通过。

图7-9 光发送系统方框图 3.数字光发送系统的消光比

大多数光发送系统即使在“断”的状态也会发射一些光功率，这与半导体激光器的发射特性和偏置状态有关。例如当偏置电流小于阈值电流时，在“0”比特期间由于自发辐射亦有一些输出功率，而当偏置电流大于或等于阈值电流时，“0”比特期间输出功率将更大。我们 将光发送系统在“1”比特时的输出功率P1与在“0”比特时的输出功率P0之比的对数值称为消光比。用公式表示为 EXT=10lg

EXT值越小，光发送系统的性能越好。

三、实验内容

1.测量并分析数字光发送的波形及数据 2.测量并分析模拟光发送的波形

四、实验步骤及注意事项

1、选择“数字电话”后，按下自锁开关K301接通数字信号光传输系统，用示波器观察测量点TP301、TP302波形，并且记录TP302信号的幅度（峰—峰）。

2、选择“模拟电话”后，抬起自锁开关K301断开数字信号光传输，接通模拟信号光传输系统，用示波器观察测量点TP303、TP304波形。

五、实验心得与体会

六、实验波形图

TP301:

TP301:

TP302: TP302:

TP303: TP304:

TP303: TP304: