光纤通信综合实验箱

光纤通信综合实验箱

一、产品概述：新一代光通信教学核心平台

光纤通信综合实验箱是现代高校通信工程、电子信息工程等相关专业进行《光纤通信》课程实践教学的核心设备。本实验箱，或称光纤通信实验平台，专为深刻理解光纤通信系统组成、原理及工程实现而设计。它能够高效完成光纤传输特性测试、模拟电话通信、计算机数据传输等多种关键实验，是连接理论知识与工程实践的理想桥梁。

本光通信教学设备集成了光纤传输、多种通信业务模拟及数据处理等核心功能模块，全面覆盖光纤通信学科的知识要点。其设计支持从基础光电器件认知、信道编码测试到完整通信系统构建的递进式实验项目，能系统性地培养学生的光纤通信系统设计、分析与调试能力，是提升学生创新与实践能力的必备光传输实验系统。

二、产品核心特点与设计优势

本实验箱在设计上充分考虑了教学实用性、设备耐用性与功能扩展性，具备以下突出特点：

1. 完备的供电与接口：内置+5V、-5V、+12V、-12V多路工作电源。光输入/输出接口均采用FC型连接器朝外设计，并配备尾纤和法兰引出，既方便连接其他光器件，又有效防止物理损伤，提升了这套光纤通信实验装置的耐用性。

2. 双波长独立光传输系统：同时集成1310nm和1550nm两个独立波长的激光器与探测器单元，而非光收发一体模块。这种分立设计让学生能清晰理解“电-光”、“光-电”转换原理，并可在单台设备上完成波分复用（WDM）概念性实验，体现了现代通信实验系统的先进性。

3. 丰富的编码与系统功能：具备强大的信道编码实验能力，包括CMI、5B1C、5B6B、加扰/解扰等线路编码。系统集成了复接/解复接、完整电话信令功能，支持多台设备间构建电话呼叫接续系统，进行系统性实验。

4. 智能化交互与扩展能力：采用液晶键盘进行实验参数控制与管理，操作直观便捷。预留硬件扩展接口，可升级选配LED性能测试模块、模拟图像传输模块（需配摄像头、监视器）等，满足不同教学和科研需求。平台还提供RS232、USB等计算机接口，支持数据传输实验。

5. 开放的实验环境与开发资源：电信号与光信号接口均对外开放，学生可自主构建不同结构的通信系统，极大增强了动手参与性。平台提供CPLD、单片机、电话呼叫系统等软硬件资源，支持学生的二次开发，符合创新实验平台的定位。

6. 专业保护与工艺：整板采用贴片工艺与对称结构，关键器件有玻璃罩保护，主板覆有有机玻璃，美观紧凑，便于实验室管理。

三、光纤通信综合实验箱关键技术参数

• 供电电源：交直流输入，AC 220V±10%， 50±5Hz。

• 信号源：

• 模拟信号源：提供1KHz、2KHz正弦波与三角波，幅度0-5V连续可调。

• 数字信号源：可编程方波（2.048MHz, 256KHz, 64KHz）及可任意设置的24位数字基带信号（速率2.048Mbps, 256Kbps, 64Kbps）。

• 核心光传输模块参数：

• 1310nm光发模块：速率≤155Mbps，输出功率0.2-0.6mW。

• 1310nm光收模块：高响应度PIN探测器，带宽2GHz。

• 1550nm光发模块：速率≤2.5Gbps，输出功率≤500μW。

• 1550nm光收模块：高响应度PIN探测器，带宽2GHz。

• 标准接口：具备标准E1接口，线路时钟可编程（64KHz-2048KHz）。

• 误码测试：内置误码测试功能，并留有外接误码仪接口。

四、光纤通信实验项目列表（教学应用）

本实验箱支持从认知到开发的全方位实验，是理想的光通信专业实验设备。

第一章 基础认知实验

实验1：光纤光缆识别实验

实验2：电光/光电转换传输实验

第二章 光端机指标测试

实验1-4：数字光发端机平均光功率、消光比测量；LD光源P-I曲线绘制；自动光功率控制(APC)测试。

第三章 光无源器件测试

实验1-2：光纤活动连接器、光衰减器性能测量。

第四章 光接收机指标测试

实验1-2：数字光收端机灵敏度与动态范围测量。

第五章 电信号编译码原理

实验1：AMI/HDB3编码原理实验。

第六章 光线路编译码传输

实验1-5：CMI、5B6B、5B1P/1C编码及光传输实验；加扰/解扰原理实验；光纤信道眼图观察。

第七章 光纤传输系统综合实验（核心应用）

实验1：模拟/数字电话光纤传输系统实验

实验2：计算机数据光纤传输系统实验

实验3：数字图像光纤传输系统实验

实验4：数字时分复接系统光通信实验

实验5：E1数据光传输实验

第八章 二次开发实验（基于FPGA/CPLD编程）

实验1-7：M序列、HDB3码、扰码、CMI码、5B6B码、5B1P码、5B1C码的编译码设计与光纤传输实现。这些开发性实验使该平台成为功能强大的光纤通信开发系统。

五、标准配置清单