光纤通信实验：光接纳机与分路器性能测试

"西安交大光纤通信实验2022优秀文档.ppt" 光纤通信实验是通信工程领域中的重要实践环节，旨在让学生深入了解光纤通信系统的实际操作和性能评估。本实验主要涉及两个关键部分：数字光接纳性能测量和分路器性能测量。 1. 分路器性能测量： - 分路器是一种用于分配光信号的器件，常见的有1×2、1×4等分路比。分路比指的是一个输入端口可以分成多少个输出端口。 - 插入损耗是衡量分路器性能的重要参数，定义为光信号通过分路器后功率的减少量。计算公式为：\( L = 10\log_{10}(\frac{P_{in}}{P_{out}}) \)，其中\( P_{in} \)是输入光功率，\( P_{out} \)是输出光功率。 2. 数字光接纳机性能： - 光接纳机的灵敏度是指在保证一定误码率（如10^-9）的前提下，接纳机能够正常工作的最小输入光功率。灵敏度通常以dBm为单位表示。 - 光接纳机的灵敏度受内部噪声（如光检测噪声和前置放大器噪声）影响，噪声会限制接纳机的最低可接纳平均光功率。 - 动态范围是光接纳机能处理的最大和最小光功率之比的分贝数。动态范围越大，表示光接纳机对不同强度信号的适应能力越强。动态范围的上下限可以通过调整光衰减器并监测误码率来确定。 实验设备包括： - 光纤通信实验箱：包含各种光纤组件和测试设备。 - 20M数字双踪示波器：用于观察和分析电信号。 - 光功率计：用于测量光信号的功率。 - 光纤分路器：用于分发光信号。 - 可调衰减器：用于调整输入到光接纳机的光功率。 实验流程： - 使用误码测试仪发送伪随机序列作为测试信号，通过光发射机发送至光纤。 - 在接收端，光信号通过光接纳机进行光电转换，然后与误码测试仪的输入端连接，进行比较。 - 调整光衰减器，逐渐改变光功率，直至出现误码，以此确定动态范围的上限和下限。 通过这样的实验，学生可以深入理解光纤通信系统中关键器件的工作原理，掌握实际操作技能，并对系统性能有直观的认识。此外，实验还强调了误码率在通信系统中的重要性，以及如何通过测量误码率来评估系统的可靠性。