基于光纤光栅和光环行器的光分插复用原理实验设计.docx
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1、基于光纤光栅和光环行器的光分插复用原理实验设计 摘要:本文依据高校本科创新型人才培育的须要,对“光纤通信原理”课程创新型试验的设计问题进行了探讨和实践。将光分插复用器实现光信号分插复用的原理作为创新型综合设计试验内容,利用探讨室现有设备设计了一套基于光纤光栅和光环行器的光分插复用原理试验系统,给出了试验系统的组成、原理和试验结果。以科研项目为依托,设计创新型试验,使教学与科研有机地结合起来,有效地调动了学生参加创新型试验的主动性和主动性,提高了试验教学的效果。 关键词:光分插复用;光纤光栅;光环行器;试验教学 作者简介:张淑娥(1964-),女,满族,辽宁沈阳人,华北电力高校电子与通信工程系,
2、副教授,工学硕士,主要探讨方向:光纤通信与微波测量;李永倩(1958-),男,河北定州人,华北电力高校电子与通信工程系,教授,工学博士,主要探讨方向:光纤通信与光纤传感。(河北 保定 073013) 基金项目:本文系河北省高等学校省级精品课程“光纤通信原理”建设项目(项目编号:121106)的探讨成果。 “光纤通信原理”课程是一门理论性和实践性很强的课程,试验教学对培育学生的动手实力、探究精神和创新意识具有不行替代的作用。为了适应培育基础理论扎实、分析设计实力强、科研素养好的创新型人才的目标,课程组将波分复用(WDM)全光网络中的基本节点设备光分插复用器(OADM)实现光信号分插复用的原理试验
3、作为创新型综合设计试验,1对“光纤通信原理”课程创新型试验的设计问题进行了探讨和实践。 OADM位于多节点光纤通信网的中间节点处,主要供应光信号的分出或插入功能,即把某个波长的光信号从传输系统中分出下载,或把某个波长的光信号插入传输系统进行传输。2OADM的原理是“光纤通信原理”课程要求重点驾驭的一部分内容,学生在学习该部分学问时主要是通过阅读教材和老师的讲解理解分插复用的概念。教学过程中发觉,仅凭教材和老师的讲解,学生往往不能精确、透彻地理解此部分内容。假如在教学过程中辅以教学试验,则可大大提高该部分的教学效果。光分插复用原理教学试验可以利用WDM光纤通信设备中的OADM和光谱分析仪来实现,
4、但是所需设备比较昂贵,而且学生也不能直观地了解OADM的内部结构。针对这些问题,考虑到本试验的目的是使学生驾驭光分插复用的原理,对试验系统的性能参数没有过高的要求,本文利用课程组在担当国家高技术探讨发展安排(863安排)课题“光纤温度链及测量技术”探讨中建成的光纤传感技术科研创新平台的现有仪器设备,设计并搭建了一套基于光纤光栅和光环行器的四波长光分插复用原理试验系统,作为创新型开放试验面对具有探究精神和创新意识的学有余力的学生开设选做试验。 一、试验系统构成及原理 基于光纤光栅和光环行器的四波长光分插复用原理试验系统如图1所示。 试验系统主要利用光纤布拉格光栅(FBG)对特定波长光信号的选择性
5、反射特性实现光分插复用。系统中采纳宽带光源模拟WDM光纤传输系统中的多波长复用光信号。由于宽带光源输出功率较大,为了防止光电检测器饱和或损毁,系统在宽带光源后接入一个可变衰减器,并将其衰减值调至最大,待光源启动后再依据观测波形渐渐减小可变衰减器的衰减。通常,为了使学生能够清晰地视察到“分”、“插”后各个光信号的光谱结构,须要用光谱分析仪观测光信号的光谱,本试验系统利用可调谐法布里-珀罗(F-P)滤波器、光电检测器和示波器代替光谱分析仪,实现了相同的功能。 在光信号的分出试验中,通过在可调谐F-P滤波器后串接四个由光环行器和光纤光栅组成的光滤波器,分别实现四个波长光信号的分出下载。试验中所用FB
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