波分复用光纤传输系统的设计.doc

创新实验（论文）

题目 波分复用光纤传播系统（WDM）

电子与信息工程学 院（系）通信工程 专业

学生姓名

开题日期： 12 月 1 日

波分复用光纤传播系统

摘要：本文重要简介波分复用器工作原理操作规则及实际应用。WDM（波分复用）是运用各种激光器在单条光纤上同步发送多束不同波长激光技术。每个信号通过数据（文本、语音、视频等）调制后都在它独有色带内传播。WDM能使电话公司和其她运营商既有光纤基本设施容量大增。制造商已推出了WDM系统，也叫DWDM（密集波分复用）系统。DWDM可以支持150多束不同波长光波同步传播，每束光波最高达到10Gb/s数据传播率。这种系统能在一条比头发丝还细光缆上提供超过1Tb/s数据传播率。WDM 技术特点决定了它可以几倍几十倍提高带宽。通过本次实验与动手操作，能更好理解与感受到WDM获得广泛应用因素和实际应用便捷。进一步理解WDM技术特点。

核心词：波分复用器，原理，操作，应用。

波分复用(WDM)是将两种或各种不同波长光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路同一根光纤中进行传播技术；在接受端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长光载波分离，然后由光接受机作进一步解决以恢复原信号。这种在同一根光纤中同步传播两个或众多不同波长光信号技术,称为波分复用。WDM光波系统是高速全光传播中传播容量潜力最大一种多信道复用方案，本实验采用1310nm和1550nm光波进行波分复用。
1.波分复用光纤传播系统（WDM）原理及构造
1.1 波分复用（WDM）技术原理
波分复用技术是在一根光纤中同步传播各种波长光载波信号，而每个光载波可以通过FDM或TDM方式，各自承载多路模仿或多路数字信号。其基本原理是在发送端将不同波长光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上同一根光纤中进行传播，在接受端又将这些组合在一起不同波长信号分开（解复用），并作进一步解决，恢复出原信号后送入不同终端。因而将此技术称为光波长分割复用，简称波分复用技术。 依照信道间隔大小，光波分复用技术可分为三种，即稀疏WDM、密集WDM和致密WDM，后者也叫做光频分复用（PFDM）。
WDM技术对网络扩容升级，发展宽带业务，挖掘光纤带宽能力，实现超高速通信等均具备十分重要意义，特别是加上掺铒光纤放大器WDM对当代信息网络更具备强大吸引力。
　　为了充分运用光纤频带资源，提高光波系统通信容量，除了WDM技术外，尚有如下几种复用技术：一，时分复用；二，光码分复用；三，空分复用；四，方向分割复用。
1.2波分复用系统基本构成
波分复用系统（WDM）基本构成重要分双纤单向传播和单纤双向传播两种方式。单向WDM是指所有光通路同步在一根光纤上沿同一方向传送，在发送端将载有各种信息具备不同波长已调光信号通过光延长用器组合在一起，并在一根光纤上单向传播，由于各信号是通过不同波长光携带，因此彼此间不会混淆，在接受端通过光解复用器将不同波长光信号分开，完毕多路光信号传播，而反方向则通过另一根光纤传送。双向WDM是指光通路在一根光纤上同步向两个不同方向传播，所有波长互相分开，以实现彼此双方全双工通信联系。
WDM系统重要有如下五个某些构成：光发送机，光中继放大，光接受机，光监控信道和网络管理系统。
2.波分复用光传播系统实验
　2.1实验目及内容
掌握波分复用技术及实验办法。
用波分复用器实现两路模仿信号传播、两路数字信号传播、模仿和数字混传。
2.2实验流程
　实验框图如下：

　　　　　　　　　　　　　　　　　图1 流程图
实验环节：
1、 关闭系统电源。有三种连线方式分别代表了模仿信号和模仿信号一起传播、模仿信号和数字信号混传、数字信号和数字信号一起传播

图2 连线方式列表
2、用以上三种方式中一种连接好。然后将波分复用器连入实验系统中连接办法如图3线路图。
3、用同样办法将另一只波分复用器与1310nm和1550nm光端机连接。
4、用光纤活动连接器将两波分复用器连接起来。
５、如果传播是模仿信号，则重新进行实验。

图3 线路图

3.模仿信号光纤传播
3.1实验目及内容
1、理解模仿信号光纤系统通信原理；2、理解完整模仿信号光纤通信系统基本构造；3、掌握各种模仿信号传播机理。
通过不同频率正弦信号、方波信号、三角波进行光传播实验。
所用仪器有：光纤通信实验系统 ，示波器，光纤跳线 。
3.2实验原理与流程
本实验中将模仿信号源输出正弦波、三角波、方波信号通过光纤进行传播。查看模仿信号源电路图：图中P400是输入方波信号，输入方波信号有两种频率可选1k、2k。P401是三角波输出端，P410是正弦波输出端。
模仿信号也可以通过PCM编码后变成数字信号。然后，再送入光发射模块数字信号端进行传播。接受到信号后再送入PCM译码模块，得到模仿信号。这种传播办法将在背面实验中进行。
实验环节：　
１．关闭系统电源，用光纤跳线连接1310nm光发模块和1310nm光收模块；
２．将模仿信号源模块正弦波（P410）连接到1310nm光发模块P104；
３．把1310nm光发模块J101设立为“模仿”。将模仿信号源模块J400设立为1K；
４．将1310nm光收模块RP106顺时针旋到最大，RP108逆时针旋到最大。
５．打开系统电源，用示波器观测模仿信号源模块TP402,调节模仿信源模块RP400，使信号峰-峰值为2V。
６．用示波器观测1310nm光收模块TP108。通过调节1310nm光发模块RP104使得到模仿信号不失真且幅度尽量大；
７．关闭系统电源，拆除实验导线。将各实验仪器摆放整洁。

观测实验成果。在示波器上可以看到经调试后波形，与原则波形比较基本上没有失真。

方 波

三 角 波

　 正 弦 波

4.图像光纤传播系统
4.1 实验原理
在光纤通信专用通信系统中，短程广播电视信号传播是较早采用光纤传播领域之一。由于光纤自身是绝缘材料，因而光缆短程传播不像同轴电缆那样容易受到地电位差影响，从而避免了所谓传播中滚道干扰现象。近年来，为了提高广播电视传播质量，在电视中心至微波站或电视发射塔之间、微波站与地面卫星站之间短程线视频传播惯用模仿光纤系统来代替电缆系统。
视频光纤传播实质就是模仿信号光纤传播。视频信号由摄像头产生，通过激光器调制，经光纤传播后，由光收端机恢复出视频信号并输出到电视机接受端。视频信号带宽为0~6MHz相对于语音信号0~3KHz来说宽了许多，因而光发射机和光接受机规定更严格，实验中要认真调节才干得到满意图象传播效果。
摄像头有三个接口：红色是电源接口，黄色是视频接口，白色是音频接口。
视频光纤传播系统实验框图如下：

图6视频光纤传播系统
4.2实验环节
1、关闭系统电源。
2、将1310nm光收发模块调为无失真传播状态。然后，关闭系统电源，保存光纤跳线连接，拆除其他连线。
3、用视频连接线连接摄像头和1310nm光发模块P104。再用视频连接线连接1310nm模仿输出和监视器。点击查看实验连线。
4、打开系统电源，可以观测到监视器上会显示摄像头传播视频信号。（注意：监视器背后有一按键应将其设立为AV模式。如果图像比较模糊，调节摄像头焦距即可得到清晰图像。
5、调节1310nm光收模块RP106、RP108，观测图像有何变化。
6、关闭系统电源，拆除实验导线。将各实验仪器摆放整洁。
这样，通过监视器就能看到摄像头扫描到图片，同步也能听到摄像头前声音。

实验结论：通过实验，可以得出WDM具备如下特点：可以充分运用光纤巨大带宽资源；适应各种信号；透明传播；扩容以便；网络生存性好；节约成本。WDM（波分复用技术），是新一代超高速光缆技术，所谓波分复用技术，就是在单一光纤内同步传播各种不同波长光波，让数据传播速度和容量获得倍增，它充分运用单模光纤低损耗区巨大带宽资源，采用合波器，在发送端将不同规定波长光载波进行合并，然后传入单模光纤。在接受某些将再由分波器将不同波长光载波分开复用方式，由于不同波长载波是互相独立，因此可以双向传播。这次动手操作增强了我实践能力，使我进一步掌握了实验中注意事项，加深了对WDM理解。

实验仪器列表：
纤通信实验系统 视频连接线
视器 光纤跳线
摄像头 示波器

参照文献：
[1] 邓忠礼.送网和波分复用系统SDH&WDM 清华大学出版社.
[2] 刘继红.姚英. WDM光传送网中核心技术研究 西安邮电学院学报 (01)
[3] 邱琪.光纤双向视频数据传播系统研究与实现 电子科技大学学报 (06)
正文书写WDM内容参照指引书同步结合各种英特网资料及其有关书籍。
要有：
1. 关于波分复用（WDM）基本原理简介阐明，
2. 有关实验内容环节
3. 获取实验图表，图像，自己加上（如正弦波与三角波复用等图像复用前，解复用后等等）。
4. 得到结论
要图文并茂，排版工整，无错别字

排版规定：参见下文
内容宋体小四 单倍行距
图一定要有图题及编号
可直接写1
1.1
1.2
2
3等标题，不用分章写第几章
正文内容不得少于5页
项目研究意义与研究内容：
当前，WDM（波分复用）技术发展十分迅速，已呈现出巨大生命力和光明发展前景，国内光缆干线和某些省内干线已开始采用WDM系统，并且国内某些厂商也正在开发这项技术。为协助学生理解和熟悉这一新技术，故申请该实验室开放项目。
光波分复用是将两种不同波长光载波信号（携带有各种类型信息）可在发送端经复用器把这些光载波信号汇合在一起，并耦合到光线路中同一根光纤中进行传播；在接受端经分波器将各种波长光载波进行分离，然后由光接受机作相应解决恢复原信号。可以进行单向传播，也可以进行双向传播。通过本实验使学生理解光波分复用几种技术；掌握波分复用原理、技术及实现办法；通过实验掌握合波器、分波器、光耦合器件、光功率计、光连接器件等用法。进而综合提高学生专业水平与实践能力。
第1章 绪 论
居中，用公式编辑器编辑
1.1 外资并购国有公司背景与动机
1.1.1 外资并购国有公司背景
外资并购…
公式式样： （1-1）
式中：St ——公司在t时间区段总收入；
公式序号居右
Ct ——公司在t时间区段总成本。
注意：公式中，要注意外文字母正、斜体之分。
1.1.2 外资并购国有公司动机
外资并购动机在于
图上空1行
第1章 TC
0

5号宋体
5号黑体
下空1行

1.2 研究外资并购意义
研究外资并购意义在于…

第2章 外资并购国有公司基本模式
2.1 外资并购详细含义
表2.1为各年产品产量

表2.1 1988—1997年各年产品产量 万吨
年份
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
产量
2.408
2.733
3.094
3.357
5号黑体
上空一行
3.285
3.730
3.813
3.886
5号宋体或更小字号

从表中可以看出，…
表下空一行
5号宋体

注意：表格内容用五号宋体或更小字号，选定某种样式后，全文应统一。
2.2 外资并购国有公司资产模式

2.3 外资收购国有公司股权模式

第3章 外资并购国有公司现状与发展趋势
3.1 外资并购国有公司现状与特点
3.1.1 外资并购国有公司现状

3.1.2 外资并购国有公司特点

3.2 外资并购国有公司发展趋势

第4章 外资并购国有公司积极影响及对策
4.1 外资并购国有公司积极影响
4.2 运用外资并购积极影响对策