实验一 光纤通信系统实验箱介绍、光无源器件使用

《实验一 光纤通信系统实验箱介绍、光无源器件使用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验一光纤通信系统实验箱介绍、光无源器件使用一、实验内容1、光纤跳线的识别与使用2、正确连接光发送模块与光纤跳线3、正确连接光收发模块与光纤跳线4、正确连接光收发一体模块与光纤跳线5、正确使用的常见的2×2光纤星型耦合器二、工作原理（一）光纤及跳线由光纤的结构可知，光纤由高折射率的纤芯和低折射率的包层组成，这样的光纤常称为裸光纤。为了防止受外界的温度、外力等对光纤的光学特性的影响实际的光纤常常被涂覆，同时为了好区分还着色。这样的光纤被称为涂覆光纤，一般盘绕在一个圆的绕线盘如下图1所示，这就是我们通常

2、能看到的光纤。图1成品光纤经过一次涂覆或二次套塑的光纤，其抗拉强度还是经不起实用场合的弯曲、扭曲和侧压力的影响。为此欲使成品光纤达到工程应用的要求，光纤单根或多根光纤必须经过像电缆那样的成缆工艺，制成光缆适应不同工程应用的要求。光纤跳线一般是单元芯成品光纤经松套塑成缆，通常也称单芯光缆。主要应用于用实验室内、机房内，其长度通常为1米、3米、5米不等。分为单模和多模光纤跳线。其光学参数如下表1和表2所示。表1单模光纤跳线光学特性典型衰减，@1310nm≤0.34dB/km典型衰减，@1550nm≤0.

3、20dB/km零色散波长1300-1324nm2零色散斜率≤0.092ps/（nm·km）模场直径（MFD）@1310nm9.2±0.4μm偏振模色散单根光纤最大值≤0.2ps/√km（PMD）链路最大值≤0.12ps/√km截止波长λcc≤1260nm有效群折射率（Neff）@1310nm1.4675有效群折射率（Neff）@1550nm1.4680宏弯损耗（60mm直径，100圈）@1550nm≤0.1dB表2多模光纤跳线光学特性光纤等级ABC衰减（dB/km）@850nm波长≤2.40≤2.5

4、0≤2.80@1300nm波长≤0.55≤0.70≤0.90带宽(MHz.km)@850nm波长≥500≥400≥200@1300nm波长≥1000≥800≥400数值孔径0.20±0.02（二）光发送模块光发送模块是在光发送组件基础上出现的具有实用化的多功能组件。模块和组件在英文(module)的词意上没有多大的区别，然而，业内人士为了对单管、组件和模块能够清晰划分，故把单管、组件和模块注以量和质的概念。单管器件好理解，而组件和模块难以区分，按照权威机构Bellcore的划分，把组件和模块的含义加

5、以区分，区分的依据是在一个相对紧密的结构中包含了多少元器件或电路块，即相对紧密结构的集成单元数量，小的集成单元数称之为组件，大的集成单元数称之为模块。分为LED模块和LD模块Agilent（安捷伦）公司提供的LED模块，实物图片如图2所示。其性价比较好，在中国拥有众多的用户。广泛应用于数据通信、工业控制等领域。图2HFBR1414的实物•以太网和令牌环要要求应用特点：•低价格的LED；ST,SMA,SCorFC封装•波长820/1300nm；速率达160MBit/s•链路长度2.7km•光纤：50/

6、125mm,62.5/125mm,100/140mm,and200mmHCSFiber•ST连接损耗典型值＜0.2dB•独特的光口设计耦合效率高•无特殊安装要求•工作温度：-40ºCto+85ºC•AlGaAs材料；高可靠性（三）光接收模块光接收机组件的功能是将经光纤传送的光信号经组件内的光电二极管还原成电信号。因此光接收机组件的核心是光电二极管和放大光电二极管输出的前置放大器。一个最简单的光接收组件就是将光电二极管和前置放大器组装在一个密封容器所形成的组件。为了输入和输出有良好的阻抗匹配，组件内还

7、需配置阻抗匹配网络。为了光电二极管工作，还需配置直流偏置电路。为避免光返回光纤，在组件内还采取防反射措施。与半导体激光器组件不同的是光电二极管一般都不需要致冷器。图3是光接收组件的框图。V＝+15.0VV＝（优化的）V＝+5.0Vpdggcc图3光接收组件的框图组件中的光电二极管可以是PIN也可以是APD，究竟采用PIN还是APD，要视应用场合而定。一般来说，PIN光电二极管具有较好的光电转换线性度、不需要高的工作电压、响应速度快等优点。APD最大的优点是它具有载流子倍增效应，其探测灵敏度特别高，但

8、需要较高的偏置电压和温度补偿电路。从简化光接收机电路考虑，一般情况下多喜欢采用PIN光电二极管作光探测器。前置放大器的主要作用是保持探测的电信号不失真的放大和保证噪声最小，一般采用场效应晶体管（FET）。Agilent（安捷伦）公司提供的LED模块，实物图片如图4所示。其性价比较好，在中国拥有众多的用户。广泛应用于数据通信、工业控制等领域。图4HFBR2416的实物图•以太网和令牌环要要求应用特点：•低价格的LED•ST,SMA,SCorFC封装•波长820/1300