專利名稱：波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于波分復(fù)用(WDM)傳輸?shù)慕虒W(xué)平臺(tái)，其主要應(yīng)用于光通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)演示與研究，同時(shí)，其可以根據(jù)特殊的需求，增加或刪除某些功能單元，根據(jù)教學(xué)或研究的安排，進(jìn)行靈活配置。
背景技術(shù)：
[0002]波分復(fù)用(WDM)是將兩種或兩種以上不同波長的光載波信號(hào)(攜帶各種信息)在發(fā)送端經(jīng)復(fù)用器(亦稱合波器，Multiplexer)匯合在一起，并耦合到光線路的同一根光纖中進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。在接收端，經(jīng)解復(fù)用器(亦稱分波器或稱去復(fù)用器，Demultiplexer)將各種波長的光載波分離，然后由光接收機(jī)作進(jìn)一步處理以恢復(fù)原信號(hào)，這種在同一根光纖中同時(shí)傳輸兩個(gè)或兩個(gè)以上不同波長光信號(hào)的技術(shù)稱為波分復(fù)用。[0003]按照通道間隔的不同，波分復(fù)用(WDM)又可以劃分為粗波分復(fù)用(CWDM)和細(xì)波分復(fù)用(DWDM)兩種，其中，細(xì)波分復(fù)用(DWDM)可以支持幾百束不同波長的光波同時(shí)傳輸，每束光波最高達(dá)到Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸率，它不僅能廣泛應(yīng)用于文本、語音、視頻等的同時(shí)傳輸， 也能使電話公司和其他運(yùn)營商的現(xiàn)有光纖基礎(chǔ)設(shè)施容量大增，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)未來長距離大容量的超高速光纖通信系統(tǒng)的理想技術(shù)。[0004]但，目前的企業(yè)波分復(fù)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高、操作不便，并且其整個(gè)系統(tǒng)被封裝，不能近距離接觸。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型提供了一種波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其結(jié)構(gòu)更簡單、成本低，而且操作方便，便于掌握，適合運(yùn)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)；同時(shí)，也適合作研究之用。[0006]本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，包括偽隨機(jī)碼發(fā)生器(1)、電復(fù)用器(2)、鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)、光源系統(tǒng)(4)、發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(5)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)(6)、攝像機(jī)(7)、視頻發(fā)射光端機(jī)(8)、CWDM合波器(9)、CWDM分波器(10)、 視頻接收光端機(jī)(11)、視頻終端(12)、接收端電話機(jī)(13)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)、電解復(fù)用器(15)、碼型檢測器(16)、單模光纖(17)，偽隨機(jī)碼發(fā)生器(I)的輸出端與電復(fù)用器(2)輸入端連接，電復(fù)用器(2)的輸出端與鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)輸入端連接，鈮酸鋰電光調(diào)制器⑶的另一輸入端與光源系統(tǒng)⑷的輸出端連接，鈮酸鋰電光調(diào)制器⑶的輸出端與CWDM合波器(9)的輸入端連接，CWDM合波器(9)其它輸入端還分別與發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(5)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)￠)、視頻發(fā)射光端機(jī)(8)連接，視頻發(fā)射光端機(jī)(8)的輸入端與攝像頭(7)連接；CWDM合波器(9)通過單模光纖(17)與CWDM分波器(10)相連，CWDM 分波器(10)的輸出分別與視頻接收光端機(jī)(11)、接收端電話機(jī)(13)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)、電解復(fù)用器(15)連接，視頻接收光端機(jī)(11)的輸出端與視頻終端(12)連接，電解復(fù)用器(15)的輸出端與碼型檢測器(16)連接；所述的連接為光纖連接。[0007]優(yōu)選的，偽隨機(jī)碼發(fā)生器(I)采用622Mbps偽隨機(jī)碼發(fā)生器。[0008]優(yōu)選的，電復(fù)用器⑵采用16路電復(fù)用器。[0009]優(yōu)選的，光源系統(tǒng)(4)采用高性能的多量子阱分布反饋激光器。[0010]優(yōu)選的，經(jīng)過CWDM合波器(9)復(fù)用后的4路信號(hào)通過80km的單模光纖(17)無中繼進(jìn)行傳輸。[0011]本實(shí)用新型基于波分復(fù)用傳輸?shù)慕虒W(xué)平臺(tái)具有如下特點(diǎn)[0012]多業(yè)務(wù)可以傳輸視頻、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)、語音以及高速數(shù)據(jù)；[0013]多實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)演示電復(fù)用、光復(fù)用、電解復(fù)用以及光解復(fù)用；[0014]同時(shí)傳輸多種速率的數(shù)據(jù)低速率的電信號(hào)、IOGbps電信號(hào)、IOGbps光信號(hào)；[0015]各種業(yè)務(wù)相互獨(dú)立4路信號(hào)中每一路信號(hào)都可以分別分路出來做其它的處理；[0016]長距離傳輸系統(tǒng)無中繼傳輸高達(dá)80km(米用G. 652光纖)；[0017]平臺(tái)外觀所有設(shè)備置于服務(wù)器機(jī)架上，便于教學(xué)演示及學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。[0018]在本實(shí)用新型教學(xué)平臺(tái)中，622Mbps偽隨機(jī)碼發(fā)生器主要用于實(shí)現(xiàn)NRZ碼型的輸出功能，對(duì)16路622Mbps電信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，得到IOG的電信號(hào)，并通過IOG的外調(diào)制器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。光源系統(tǒng)采用高性能的多量子阱分布反饋激光器，實(shí)現(xiàn)1550nm的 IOG光信號(hào)的輸出。攝像頭采集的視頻信號(hào)通過視頻發(fā)射光端機(jī)轉(zhuǎn)換為1530nm的光信號(hào)， 它們與1510nm波長激光承載的語音信號(hào)以及1490nm波長激光承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)一起， 通過CWDM合波器進(jìn)行復(fù)用，經(jīng)過復(fù)用后的4路信號(hào)通過80km的光纖進(jìn)行傳輸，在接收端再利用CWDM分波器對(duì)4路信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，其中解復(fù)用后的1550nm的光信號(hào)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換成為IOG的電信號(hào)，IOG的電信號(hào)又被解復(fù)用為16路的622Mbps電信號(hào),622Mbps的電信號(hào)又被送入622Mbps的偽隨機(jī)碼檢測器，用以檢測經(jīng)過80km傳輸后的誤碼情況；1530nm的光信號(hào)通過視頻接收光端機(jī)與視頻終端相連接，通過視頻終端就可以看到攝像頭所采集的圖像并判斷系統(tǒng)的視頻傳輸質(zhì)量，而1510nm和1490nm激光所承載的語音和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)也同時(shí)被傳送到了對(duì)局話機(jī)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口。這樣就實(shí)現(xiàn)了 4路信號(hào)在同一根光纖上的復(fù)用傳輸，并且可以通過誤碼測試、視頻及語音質(zhì)量來判斷整個(gè)系統(tǒng)的性能好壞。[0019]與現(xiàn)有的企業(yè)波分利用系統(tǒng)相比，本實(shí)用新型波分復(fù)用(WDM)傳輸教學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)更簡單、成本更低，而且操作起來方便，便于掌握，適合運(yùn)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)；同時(shí)，也適合作研究之用。


[0020]圖I為基于波分復(fù)用傳輸?shù)慕虒W(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
[0021]
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。[0022]圖I為基于波分復(fù)用傳輸?shù)慕虒W(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖，該教學(xué)平臺(tái)由622Mbps偽隨機(jī)碼發(fā)生器(1)、16路電復(fù)用器(2)、鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)、光源系統(tǒng)(4)、發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(5)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)￠)、攝像機(jī)(7)、視頻發(fā)射光端機(jī)(8)、CWDM合波器(9)、 CWDM分波器(10)、視頻接收光端機(jī)(11)、視頻終端(12)、接收端電話機(jī)(13)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)、電解復(fù)用器(15)、碼型檢測器(16)、單模光纖(17)等組成。[0023](一 )發(fā)送端[0024]622Mbps偽隨機(jī)碼發(fā)生器(I)的輸出端與16路電復(fù)用器⑵輸入端相連，16路電復(fù)用器⑵的輸出端與鈮酸鋰電光調(diào)制器⑶輸入端相連。利用622Mbps偽隨機(jī)碼發(fā)生器(I)輸出NRZ碼型，然后通過16 I的電復(fù)用器⑵對(duì)16路622Mbps電信號(hào)進(jìn)行復(fù)用，得到 IOG的電信號(hào)，通過IOG的鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，該調(diào)制器基于馬赫-曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)，具有很好的穩(wěn)定性，適合高速率、長距離的光纖傳輸系統(tǒng)使用。鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)的另一輸入端與光源系統(tǒng)(4)的輸出端相連，光源系統(tǒng)(4)采用高性能的多量子講分布反饋激光器，實(shí)現(xiàn)1550nm的IOG光信號(hào)的輸出。銀酸鋰電光調(diào)制器(3) 的輸出端與CWDM合波器(9)的輸入端相連，CWDM合波器(9)其它輸入端還分別與發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(5)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)￠)、視頻發(fā)射光端機(jī)(8)相連，視頻發(fā)射光端機(jī)(8) 的輸入端與攝像頭(7)相連，攝像頭(7)采集視頻信號(hào)并通過視頻發(fā)射光端機(jī)(8)轉(zhuǎn)換為 1530nm的光信號(hào)，它們與1510nm波長激光承載的語音信號(hào)￠)以及1490nm波長激光承載以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)(5) —起，通過CWDM合波器(9)進(jìn)行復(fù)用。[0025]( 二 )傳輸[0026]經(jīng)過CWDM合波器(9)復(fù)用后的4路信號(hào)通過80km的單模光纖(17)無中繼進(jìn)行傳輸。[0027](三)接收端[0028]CWDM合波器(9)通過單模光纖(17)與CWDM分波器(10)相連，CWDM分波器(10)的多個(gè)輸出分別與視頻接收光端機(jī)(11)、接收端電話機(jī)(13)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)、 電解復(fù)用器(15)相連，視頻接收光端機(jī)(11)的輸出端與視頻終端(12)相連，電解復(fù)用器(15)的輸出端與碼型檢測器(16)相連。利用CWDM分波器(10)對(duì)4路信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用，其中解復(fù)用后的1550nm的光信號(hào)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換成為IOG的電信號(hào)，IOG的電信號(hào)又經(jīng)過電解復(fù)用器(15)被解復(fù)用為16路的622Mbps電信號(hào)，最后622Mbps的電信號(hào)被送入622Mbps 的偽隨機(jī)碼型檢測器(16)，用以檢測經(jīng)過80km傳輸后的誤碼情況；1530nm的光信號(hào)通過視頻接收光端機(jī)(11)與視頻終端(12)相連，通過視頻終端(12)就可以看到攝像頭(7)所采集的圖像并判斷系統(tǒng)的視頻傳輸質(zhì)量；1510nm和1490nm激光所承載的語音和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)也同時(shí)傳送到了接收端電話機(jī)(13)和接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)。[0029]上述各部件之間的連接都采用光纖連接。[0030]通過建立波分復(fù)用(WDM)傳輸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了 4路信號(hào)在同一根光纖上的經(jīng)過 80km的復(fù)用傳輸；通過測試系統(tǒng)的誤碼率、利用眼圖儀觀測發(fā)送端和接收光信號(hào)的眼圖， 依據(jù)視頻及語音清晰度判斷傳輸質(zhì)量等，得到系統(tǒng)的指標(biāo)參數(shù)并判斷了系統(tǒng)傳輸性能的好壞。[0031]本實(shí)用新型建立了完整的波分復(fù)用傳輸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括4個(gè)實(shí)驗(yàn)，依次為16路 622Mbps偽隨機(jī)碼的電復(fù)用原理實(shí)驗(yàn)、4路信號(hào)的WDM光纖傳輸系統(tǒng)原理實(shí)驗(yàn)、4路WDM光信號(hào)解復(fù)用原理實(shí)驗(yàn)、16路碼型的電解復(fù)用原理實(shí)驗(yàn)。通過這些實(shí)驗(yàn)達(dá)到了 讓學(xué)生掌握電復(fù)用/解復(fù)用的原理和方法，掌握波分復(fù)用光纖通信的原理和方法，演示視頻、音頻、數(shù)據(jù)、 碼型信號(hào)遠(yuǎn)距離光纖傳輸原理，了解并掌握實(shí)際通信系統(tǒng)傳輸?shù)姆椒ā?br> 權(quán)利要求1.波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其特征是包括偽隨機(jī)碼發(fā)生器(I)、電復(fù)用器(2)、鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)、光源系統(tǒng)(4)、發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(5)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)(6)、攝像機(jī)(7)、視頻發(fā)射光端機(jī)⑶、CWDM合波器(9)、CffDM分波器(10)、視頻接收光端機(jī)(11)、視頻終端(12)、接收端電話機(jī)(13)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)、電解復(fù)用器(15)、碼型檢測器(16)、單模光纖(17)，偽隨機(jī)碼發(fā)生器⑴的輸出端與電復(fù)用器⑵輸入端連接，電復(fù)用器(2)的輸出端與鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)輸入端連接，鈮酸鋰電光調(diào)制器(3)的另一輸入端與光源系統(tǒng)(4)的輸出端連接,銀酸鋰電光調(diào)制器(3)的輸出端與CWDM合波器(9)的輸入端連接，CWDM合波器(9)其它輸入端還分別與發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(5)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)(6)、視頻發(fā)射光端機(jī)(8)連接，視頻發(fā)射光端機(jī)(8)的輸入端與攝像頭(7)連接；CWDM合波器(9)通過單模光纖(17)與CWDM分波器(10)相連，CWDM分波器(10)的輸出分別與視頻接收光端機(jī)(11)、接收端電話機(jī)(13)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口(14)、電解復(fù)用器(15)連接，視頻接收光端機(jī)(11)的輸出端與視頻終端(12)連接，電解復(fù)用器(15)的輸出端與碼型檢測器(16)連接；所述的連接為光纖連接。
2.如權(quán)利要求I所述的波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其特征是所述的偽隨機(jī)碼發(fā)生器(I) 米用622Mbps偽隨機(jī)碼發(fā)生器。
3.如權(quán)利要求I所述的波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其特征是所述的電復(fù)用器(2)采用 16路電復(fù)用器。
4.如權(quán)利要求I所述的波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其特征是所述的光源系統(tǒng)(4)采用高性能的多量子阱分布反饋激光器。
5.如權(quán)利要求I所述的波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其特征是經(jīng)過CWDM合波器(9)復(fù)用后的4路信號(hào)通過80km的單模光纖(17)無中繼進(jìn)行傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了波分復(fù)用傳輸教學(xué)平臺(tái)，其偽隨機(jī)碼發(fā)生器與電復(fù)用器連接，電復(fù)用器與鈮酸鋰電光調(diào)制器連接，鈮酸鋰電光調(diào)制器的另一輸入端與光源系統(tǒng)的輸出端連接，鈮酸鋰電光調(diào)制器的輸出端與CWDM合波器的輸入端連接，CWDM合波器其它輸入端還與發(fā)送端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)、發(fā)送端電話機(jī)語音信號(hào)、視頻發(fā)射光端機(jī)連接，視頻發(fā)射光端機(jī)的輸入端與攝像頭連接；CWDM合波器通過單模光纖與CWDM分波器相連，CWDM分波器又與視頻接收光端機(jī)、接收端電話機(jī)、接收端以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口、電解復(fù)用器連接，視頻接收光端機(jī)的輸出端與視頻終端連接，電解復(fù)用器的輸出端與碼型檢測器連接；上述都為光纖連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低，且操作方便，便于掌握，適用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)、研究。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK202310008SQ20112040112
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者周雪芳, 李齊良, 梁功權(quán), 王天樞, 繆雪峰, 袁珊, 錢勝 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)