 |
Попросите преподавателя проверить результаты вашей работы, прежде чем продолжить эксперимент.
|
|
|
|
8.2.10. Отсоедините один из концов любого оптического проводника и посмотрите, какой эффект это окажет на восстановленное сообщение.
8.2.11. Подключите проводник обратно.
8.2.12. Повторите п.п. 8.2.10.-8.2.11 для всех оптических проводников. Отметьте проводники, при отсоединении которых восстановленный аналоговый сигнал теряется.
8.2.13. Измените подключение осциллографа, как показано на рисунке 8.
Рисунок 8
Изменения в подключении осциллографа возвращают нас к блок-схеме, изображенной на рисунке 5.
8.2.14. Измените следующие настройки осциллографа:
§ Input Coupling (связь с источником сигнала) для обоих каналов: DС (постоянный ток)
§ Channel 1 Vertical Position (Отклонение по вертикали канала 1): -5 В
§ Timebase (масштаб по оси времени): 50 мкс/дел.
§ Trigger Туре (Тип запуска). Digital (Цифровой).
8.2.15. Повторите действия по п.п. 8.2.10.- 8.2.13.
Примечание: Когда вы это делаете, отмечайте, какой проводник (или какие проводники) по п.п. 8.2.10 и 8.2.13. вызывают потери восстановленного цифрового сообщения.
Обратите внимание на физическую природу оптической среды и на то, как она отличается от электрических сигналов, движущихся по электрическому проводнику. С двунаправленным электрическим сигналом токи образованные потоками электронов и протекающие в противоположных направлениях, вычитаются один из другого, и отличительные особенности сигналов пропадают. В оптической среде фотоны света являются независимыми элементами, которые практически не взаимодействуют с другими элементами в канале.
Важно отметить, что это верно, даже когда оба оптических сигнала имеют одинаковую полосу частот и если они передаются в противоположных направлениях. Однако если они имеют одну ту же полосу частот и передаются в одном направлении, их невозможно будет разделить на выходе приемника. Эта особенность изучается в лабораторной работе № 18 "Спектральное уплотнение" (WDM).
|
|
|
Попросите преподавателя проверить результаты вашей работы, прежде чем продолжить эксперимент.
9. Контрольные вопросы.
9.1. В каком направлении передается аналоговый сигнал?
- От станции 1 к станции 2
- От станции 2 к станции 1
9.2.В каком направлении передается цифровой сигнал?
- От станции 1 к станции 2
- От станции 2 к станции 1
9.3. Сколько оптических проводников используются для моделирования канала?
9.4.Какое явление происходит причастичном наложении цифрового сигнала на аналоговый?
9.5. Какой из разветвителей вызывает эту проблему и почему?
9.6. Как можно очистить аналоговое сообщение?
9.7. При каких условиях это решение будет непригодно для собранной схемы?
9.8. Почему при восстановлении цифрового сигнала (на выходе станции 1) не возникало такой проблемы?
9.9. Какой или какие оптические проводники теперь передают информацию в обоих направлениях?
9.10. Объясните, как ваши наблюдения подтверждают ваш ответ на вопрос 9.9.
Лабораторная работа № 18
Спектральное уплотнение
Цель работы.
1.1. Исследование принципа спектрального уплотнения.
1.2. Исследование двухканальной системы со спектральным уплотнением.
1.3. Исследование схемы трехканальной ТDМ-WDM системы связи.
Литература.
2.1. Бэрри Дункан. Emona FOTEx. Руководство к лабораторному практикуму. (Эксперименты с современными волоконно-оптическими системами связи для NITM ELVIS I и II) - Австралия, 2009. (Перевод на русский язык: учебный центр «Центр технологий National Instruments» НГТУ Российский филиал корпорации National Instruments).
Подготовка к работе.
Подготовить бланк отчета.
3.1.1. Номер и наименование работы.
|
|
|
3.1.2. Цель и задачи работы.
3.1.3. Основное оборудование.
3.1.4. Схемы подключения модулей FOTEx для измерений.
3.1.5. Таблицы и временные диаграммы результатов измерений.
3.1.5. Ответить на контрольные вопросы.
3.1.4. Выводы по результатам выполнения работы.
3.2. Ответить на вопросы для допуска к работе.
3.2.1. В чем заключается принцип волнового деления каналов WDM?
3.2.2. Какие существуют технологии WDM?
3.2.2. Назначение оптических фильтров WDM.
3.2.3. Назначение оптических разветвителей.
Основное оборудование.
4.1. Персональный компьютер с соответствующим установленным программным обеспечением.
4.2. NI ELVIS II с USB-Кабелем и блоком питания.
4.3. Модуль расширения Emona FOTEx для выполнения экспериментов.
4.4. Два проводника с разъёмами BNC - "банан" (2 мм).
4.5. Набор соединительных оптических проводников.
4.6. Набор соединительных проводников с разъёмами типа "банан" (2 мм).
Задание.
5.1. Изучите краткие теоретические сведения.
5.2. Исследование принципа спектрального уплотнения.
5.3. Исследование двухканальной системы со спектральным уплотнением.
5.4. Исследование схемы трехканальной ТDМ-WDM системы связи.
Меры безопасности.
6.1. Соблюдайте меры безопасности при работе на ПК.
6.2. Соблюдайте меры безопасности при работе с оборудованием под напряжением питания 220В.
6.3. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! Не смотрите прямо на источник КРАСНОГО или ЗЕЛЕННОГО света.
6.4. Не смотрите прямо на оптоволокно, подключенное к источникам КРАСНОГО или ЗЕЛЕННОГО света.
7. Краткие теоретические сведения.
В лабораторной работе № 12 было показано, как единственный источник света может быть использован для совместного использования оптоволоконного канала несколькими пользователями. Это достигается с использованием временного уплотнения каналов (TDM) и импульсно-кодовой модуляции (РСМ).
Увеличить число пользователей оптоволоконного канала можно и другим способом, заменив (а точнее сказать, дополнив) TDМ. Этот способ подразумевает подключение нескольких пользователей к каналу с помощью независимых источников света с различной длиной волны, и называется спектральным уплотнением (WDM). Естественно, к другому концу проводника должно быть подключено такое же количество приемников. Однако, поскольку оптические приемники реагируют на свет любой длины волны, сначала световой сигнал должен быть разделен по длине волны при помощи оптических фильтров, прежде чем направлен на соответствующий приемник.
|
|
|
В реальных телекоммуникационных системах загрузка и прием сигналов происходит при помощи инфракрасных источников света для коммерческого использования.
Поскольку подобные устройства недоступны в Emona FOTEx, спектральное уплотнение можно смоделировать при помощи двух оптических разветвителей, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1
|
|
|
