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光纖通信實(shí)驗(yàn)箱--數(shù)字光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍測(cè)量

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.熟悉數(shù)字光收端機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的概念；
2.掌握數(shù)字光收端機(jī)動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)試方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器
1.光纖通信實(shí)驗(yàn)箱
2.20M雙蹤示波器
3.光功率計(jì)（FC-FC單模尾纖）
4.可調(diào)衰減器（FC-FC）（高精度）
5.外置誤碼測(cè)試儀（選用）
6.信號(hào)連接線 2根

三、基本原理
光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍是指在保證一定的誤碼率前提下，光接收機(jī)所允許接收的最大和最小光功率之比的分貝數(shù)。其計(jì)算公式如下：
（dB）（式5.1）
它表示了光收端機(jī)對(duì)輸入信號(hào)變化時(shí)的適應(yīng)能力。在測(cè)試光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍時(shí)，其測(cè)量方法是：首先用誤碼測(cè)試儀向光發(fā)射端機(jī)的數(shù)字驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的偽隨機(jī)序列作為測(cè)試信號(hào)，調(diào)整光衰減器使其衰減值逐漸減小，從而使輸入光收端機(jī)的平均光功率逐步增大，使系統(tǒng)處于誤碼狀態(tài)，并且使得系統(tǒng)測(cè)試得到的誤碼率為，測(cè)得此時(shí)的光功率即為光收端機(jī)的最大光功率，這也就是光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍的上限Pmax。實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.1所示。關(guān)于光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍的下限Pmin，測(cè)試與靈敏度完全相同。同樣本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，作為演示性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，僅要求這里的誤碼率達(dá)到時(shí)作為測(cè)量的指標(biāo)要求。
本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)自帶誤碼測(cè)試儀功能，前面實(shí)驗(yàn)已做介紹。另外，為方便其它實(shí)驗(yàn)的操作，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供的一體化數(shù)字光端機(jī)在出廠時(shí)，已對(duì)光發(fā)端機(jī)功率上限做了限制，以保證理想信道下光接收機(jī)的正常工作。所以，這里我們將測(cè)得的光發(fā)端機(jī)最大功率視為動(dòng)態(tài)范圍上限。

四、實(shí)驗(yàn)步驟
1．關(guān)閉系統(tǒng)電源，按照?qǐng)D4.1將1550nm光發(fā)射端機(jī)的TX1550法蘭接口、FC-FC單模尾纖、法蘭式可調(diào)衰減器、1550nm光接收端機(jī)的RX1550法蘭接口連接好。注意收集好器件的防塵帽。
2．信號(hào)連接線分別連接P108、P203和P204、P111鉚孔。即構(gòu)成如4.1圖示測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖。
3．打開系統(tǒng)電源，液晶菜單選擇“光纖測(cè)量實(shí)驗(yàn)—接收靈敏度”，確認(rèn)。調(diào)節(jié)W205即改變送入光發(fā)端機(jī)信號(hào)（TX1550）幅度最大（不超過5V）。慢慢調(diào)節(jié)可調(diào)衰減器（減少衰減量），直至在一定調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，誤碼狀態(tài)一直顯示為“正常”。保持此時(shí)可調(diào)衰減器狀態(tài)。
4. 按“返回”鍵，選擇“光纖測(cè)量實(shí)驗(yàn)—接收靈敏度”，確認(rèn)。刷新誤碼儀，此時(shí)誤碼狀態(tài)應(yīng)該一直顯示為“正常”。慢慢調(diào)節(jié)可調(diào)衰減器，增加衰減量，即使進(jìn)入光收端機(jī)的光功率逐漸減小，出現(xiàn)誤碼率或者誤碼率逐漸增大。當(dāng)誤碼率達(dá)到時(shí)，誤碼狀態(tài)顯示即由“正常”切換為“誤碼”。此時(shí)可以反調(diào)衰減器減少其衰減量，在誤碼狀態(tài)切換點(diǎn)停止調(diào)節(jié)，保持此時(shí)可調(diào)衰減器狀態(tài)。
5．如圖4.1所示，斷開光接收端機(jī)，測(cè)量可調(diào)衰減器的輸出光功率Pmin（mW），即為此光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍下限。注意操作過程中，不可改變可調(diào)衰減器狀態(tài)。
6．重復(fù)步驟3，刷新誤碼儀。慢慢調(diào)節(jié)可調(diào)衰減器，使衰減量減至最小。測(cè)量此時(shí)可調(diào)衰減器的輸出光功率Pmax（mW）。
7．代入公式5.1，算出此光收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍D
8．關(guān)閉系統(tǒng)電源，拆除各光器件并套好防塵帽。
注：本實(shí)驗(yàn)也可選擇工作波長為1310nm的LD光發(fā)射端機(jī)。如果用外置誤碼測(cè)試儀，實(shí)驗(yàn)步驟2中的操作請(qǐng)參見其配套說明書。

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
1．記錄數(shù)字光接收端機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍D，標(biāo)上必要的實(shí)驗(yàn)說明。

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