GQC光纤通信特性实验仪实验说明书2010-07-12.docVIP

ZKY-GQC 光纤特性及?传输实验仪? 实验指导及?操作说明书? 成 都 世 纪 中 科 仪 器 有 限 公 司 地址：成都市人民?南路四段9?号中科院成?都分院 邮编：61004?1 电话：（028）85247?006 85243?932 传真：（028）85247?006 网址；WWW.ZKY.Cn E-mail: ZKY@ZKY.Cn 2010-7-12 光纤特性及?传输实验 在现代通信?技术中，为了避免信?号互相干扰?，提高通信质?量与通信容?量，通常用信号?对载波进行?调制，用载波传输?信号，在接收端再?将需要的信?号解调还原?出来。不管用什么?方式调制，调制后的载?波要占用一?定的频带宽?度，如音频信号?要占用几千?赫兹的带宽?，模拟电视信?号要占用8?兆赫兹的带?宽。载波的频率?间隔若小于?信号带宽，则不同信号?间要互相干?扰。能够用作无?线电通信的?频率资源非?常有限，国际国内都?对通信频率?进行统一规?划和管理，仍难以满足?日益增长的?信息需求。通信容量与?所用载波频?率成正比，与波长成反?比，目前微波波?长能做到厘?米量级，在开发应用?毫米波和亚?毫米波时遇?到了困难。光波波长比?微波短得多?，用光波作载?波，其潜在的通?信容量是微?波通信无法?比拟的，光纤通信就?是用光波作?载波，用光纤传输?光信号的通?信方式。 与用电缆传?输电信号相?比，光纤通信具?有通信容量?大，传输距离长?，价格低廉，重量轻易敷?设，抗干扰，必威体育官网网址性好等?优点，已成为固定?通信网的主?要传输技术?，帮助我们的?社会成功发?展至信息社?会。 【实验目的】 了解光纤通?信的原理及?基本特性。 测量激光二?极管的伏安?特性，电光转换特?性。 测量光电二?极管的伏安?特性。 基带（幅度）调制传输实?验。 频率调制传?输实验。 音频信号传?输实验。 数字信号传?输实验。 【实验仪器】 光纤特性及?传输实验仪?，示波器 【实验原理】 光纤 光纤是由纤?芯，包层，防护层组成?的同心圆柱?体，横截面如图?1所示。纤芯与包层?材料大多为?高纯度的石?英玻璃，通过掺杂使?纤芯折射率?大于包层折?射率，形成一种光?波导效应，使大部分的?光被束缚在?纤芯中传输?。若纤芯的折?射率分布是?均匀的，在纤芯与包?层的界面处?折射率突变?，称为阶跃型?光纤。若纤芯从中?心的高折射?率逐渐变到?边缘与包层?折射率一致?，称为渐变型?光纤。若纤芯直径?小于10μ?m，只有一种模?式的光波能?在光纤中传?播，称为单模光?纤。若纤芯直径?50μm左?右，有多个模式?的光波能在?光纤中传播?，称为多模光?纤。防护层由缓?冲涂层，加强材料涂?覆层及套塑?层组成。通常将若干?根光纤与其?它保护材料?组合起来构?成光缆，便于工程上?敷设和使用?。 衡量光纤性?能好坏的主?要是它的损?耗特性与色?散特性。 损耗特性决?定光纤传输?的中继距离?。光在光纤中?传输时，由于材料的?散射，吸收，会使光信号?衰减，当信号衰减?到一定程度?时，就必需对信?号进行整形?放大处理，再进行传输?，才能保证信?号在传输过?程中不失真?，这段传输的?距离叫中继?距离，损耗越小，中继距离越?长。光纤的损耗?与光波长有?关，通过研究发?现，石英光纤在?0.85，1.30，1.55μm附?近有3个低?损耗窗口，实用的光纤?通信系统光?波长都在低?损耗窗口区?域内。 损耗用损耗?系数表示。光在有损耗?的介质中传?播时，光强按指数?规律衰减，在通信领域?，损耗系数用?单位长度的?分贝值（dB）表示，定义为： （dB/km） （1） 已知损耗系?数，可计算光通?过任意长度?L后的强度?： （2） 上两式中，L是传播距?离，P0是入射?光强，P1是损耗?后的光强。 对于单模光?纤而言，随着波长的?增加，其弯曲损耗?也相应增大?，因此对15?50nm波?长的使用，要特别注意?弯曲损耗的?问题。随着光纤通?信工程的发?展，最低衰减窗?口1550?nm波长区?的通信必将?得到广泛的?运用。CCITT?对G.652光纤?和G.653光纤?在1550?nm波长的?弯曲损耗作?了明确的规?定： 对G.652光纤?，用半径为3?7.5mm松绕?100圈，在1550?nm波长测?得的损耗增?加应小于1?dB；对G.653而言?，要求增加的?损耗小于0?.5dB。 图2 单模光纤弯?曲损耗测试? 此处可不用?扰模器，可其它东西?实现光纤的?弯曲也可。 弯曲损耗的?测量，要求在具有?较为稳定的?光源条