专利名称：基于wdm传输的教学平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于波分复用(WDM)传输的教学平台，其主要应用于光通信实验教学演示与研究，同时，其可以根据特殊的需求，增加或删除某些功能单元，根据教学或研究的安排，进行灵活配置。
背景技术：
波分复用(WDM)是将两种或两种以上不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术。在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号，这种在同一根光纤中同时传输两个或两个以上不同波长光信号的技术称为波分复用。按照通道间隔的不同，波分复用(WDM)又可以划分为粗波分复用(CWDM)和细波分复用(DWDM)两种，其中，细波分复用(DWDM)可以支持几百束不同波长的光波同时传输，每束光波最高达到(Λ/s的数据传输率，它不仅能广泛应用于文本、语音、视频等的同时传输， 也能使电话公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增，被认为是实现未来长距离大容量的超高速光纤通信系统的理想技术。但，目前的企业波分复用系统结构复杂、制造成本较高、操作不便，并且其整个系统被封装，不能近距离接触。
发明内容
本发明提供了一种基于WDM传输的教学平台，其结构更简单、成本低，而且操作方便，便于掌握，适合运用于教学实验，能让学生自己动手进行各种实验；同时，也适合作研究 Z用ο本发明采取以下技术方案基于WDM传输的教学平台，包括伪随机码发生器(1)、 电复用器⑵、铌酸锂电光调制器⑶、光源系统⑷、发送端以太网数据(5)、发送端电话机语音信号(6)、摄像机(7)、视频发射光端机(8)、CffDM合波器(9)、CffDM分波器(10)、视频接收光端机(11)、视频终端(12)、接收端电话机(13)、接收端以太网数据接口(14)、电解复用器(15)、码型检测器(16)、单模光纤(17)，伪随机码发生器(1)的输出端与电复用器 (2)输入端连接，电复用器O)的输出端与铌酸锂电光调制器C3)输入端连接，铌酸锂电光调制器(3)的另一输入端与光源系统的输出端连接，铌酸锂电光调制器(3)的输出端与CWDM合波器(9)的输入端连接，CWDM合波器(9)其它输入端还分别与发送端以太网数据(5)、发送端电话机语音信号(6)、视频发射光端机(8)连接，视频发射光端机(8)的输入端与摄像头(7)连接；CWDM合波器(9)通过单模光纤(17)与CWDM分波器(10)相连，CWDM 分波器(10)的输出分别与视频接收光端机(11)、接收端电话机(13)、接收端以太网数据接口(14)、电解复用器(1 连接，视频接收光端机(11)的输出端与视频终端(1 连接，电解复用器(1 的输出端与码型检测器(16)连接；所述的连接为光纤连接。
优选的，伪随机码发生器(1)采用622Mbps伪随机码发生器。优选的，电复用器⑵采用16路电复用器。优选的，光源系统(4)采用高性能的多量子阱分布反馈激光器。优选的，经过CWDM合波器(9)复用后的4路信号通过80km的单模光纤(17)无中继进行传输。本发明基于WDM传输的教学平台具有如下特点多业务可以传输视频、以太网数据、语音以及高速数据；多实验可以同时演示电复用、光复用、电解复用以及光解复用；同时传输多种速率的数据低速率的电信号、10(ibpS电信号、10(ibpS光信号；各种业务相互独立4路信号中每一路信号都可以分别分路出来做其它的处理；长距离传输系统无中继传输高达80km(采用G. 652光纤)；平台外观所有设备置于服务器机架上，便于教学演示及学生动手操作实验。在本发明教学平台中，622Mbps伪随机码发生器主要用于实现NRZ码型的输出功能，对16路622Mbps电信号进行复用，得到IOG的电信号，并通过IOG的外调制器将电信号转换成光信号。光源系统采用高性能的多量子阱分布反馈激光器，实现1550nm的IOG光信号的输出。摄像头采集的视频信号通过视频发射光端机转换为1530nm的光信号，它们与1510nm波长激光承载的语音信号以及1490nm波长激光承载以太网数据信号一起，通过 CffDM合波器进行复用，经过复用后的4路信号通过80km的光纤进行传输，在接收端再利用 CffDM分波器对4路信号进行解复用，其中解复用后的1550nm的光信号经过光电转换成为 IOG的电信号，IOG的电信号又被解复用为16路的622Mbps电信号，622Mbps的电信号又被送入622Mbps的伪随机码检测器，用以检测经过80km传输后的误码情况；1530nm的光信号通过视频接收光端机与视频终端相连接，通过视频终端就可以看到摄像头所采集的图像并判断系统的视频传输质量，而1510nm和1490nm激光所承载的语音和以太网数据也同时被传送到了对局话机和以太网数据接口。这样就实现了 4路信号在同一根光纤上的复用传输，并且可以通过误码测试、视频及语音质量来判断整个系统的性能好坏。与现有的企业波分利用系统相比，本发明波分复用(WDM)传输教学平台的结构更简单、成本更低，而且操作起来方便，便于掌握，适合运用于教学实验，能让学生自己动手进行各种实验；同时，也适合作研究之用。
图1为基于WDM传输的教学平台的结构示意图。图2为发送端IOG光信号的眼图。图3为接收端IOG光信号的眼图。
具体实施例方式下面结合附图对发明做进一步说明。图1为基于WDM传输的教学平台的结构示意图，该教学平台由622Mbps伪随机码发生器(1)、16路电复用器O)、铌酸锂电光调制器(3)、光源系统G)、发送端以太网数据 (5)、发送端电话机语音信号(6)、摄像机(7)、视频发射光端机(8)、CWDM合波器(9)、CffDM分波器(10)、视频接收光端机(11)、视频终端(1 、接收端电话机(1 、接收端以太网数据接口(14)、电解复用器(15)、码型检测器(16)、单模光纤(17)等组成。(一 )发送端622Mbps伪随机码发生器(1)的输出端与16路电复用器(2)输入端相连，16路电复用器⑵的输出端与铌酸锂电光调制器⑶输入端相连。利用622Mbps伪随机码发生器 ⑴输出NRZ码型，然后通过16 1的电复用器⑵对16路622Mbps电信号进行复用，得到 IOG的电信号，通过IOG的铌酸锂电光调制器(3)将电信号转换成光信号，该调制器基于马赫-曾德尔干涉仪结构，具有很好的稳定性，适合高速率、长距离的光纤传输系统使用。铌酸锂电光调制器(3)的另一输入端与光源系统的输出端相连，光源系统(4)采用高性能的多量子阱分布反馈激光器，实现1550nm的IOG光信号的输出。铌酸锂电光调制器(3) 的输出端与CWDM合波器(9)的输入端相连，CWDM合波器(9)其它输入端还分别与发送端以太网数据(5)、发送端电话机语音信号(6)、视频发射光端机(8)相连，视频发射光端机(8) 的输入端与摄像头(7)相连，摄像头(7)采集视频信号并通过视频发射光端机(8)转换为 1530nm的光信号，它们与1510nm波长激光承载的语音信号(6)以及1490nm波长激光承载以太网数据信号( 一起，通过CWDM合波器(9)进行复用。(二)传输经过CWDM合波器(9)复用后的4路信号通过80km的单模光纤(17)无中继进行传输。(三)接收端CWDM合波器(9)通过单模光纤(17)与CWDM分波器(10)相连，CWDM分波器(10)的多个输出分别与视频接收光端机(11)、接收端电话机(13)、接收端以太网数据接口(14)、 电解复用器(1 相连，视频接收光端机(11)的输出端与视频终端(1 相连，电解复用器 (15)的输出端与码型检测器(16)相连。利用CWDM分波器(10)对4路信号进行解复用，其中解复用后的1550nm的光信号经过光电转换成为IOG的电信号，IOG的电信号又经过电解复用器(15)被解复用为16路的622Mbps电信号，最后622Mbps的电信号被送入622Mbps 的伪随机码型检测器(16)，用以检测经过80km传输后的误码情况；1530nm的光信号通过视频接收光端机(11)与视频终端(12)相连，通过视频终端(12)就可以看到摄像头(7)所采集的图像并判断系统的视频传输质量；1510nm和1490nm激光所承载的语音和以太网数据也同时传送到了接收端电话机(13)和接收端以太网数据接口(14)。 上述各部件之间的连接都采用光纤连接。通过建立波分复用(WDM)传输实验平台，实现了 4路信号在同一根光纤上的经过80km的复用传输；通过测试系统的误码率、利用眼图仪观测发送端和接收光信号的眼图 (图2、图3)，依据视频及语音清晰度判断传输质量等，得到系统的指标参数并判断了系统传输性能的好坏。本发明建立了完整的波分复用传输实验平台，包括4个实验，依次为16路 622Mbps伪随机码的电复用原理实验、4路信号的WDM光纤传输系统原理实验、4路WDM光信号解复用原理实验、16路码型的电解复用原理实验。通过这些实验达到了 让学生掌握电复用/解复用的原理和方法，掌握波分复用光纤通信的原理和方法，演示视频、音频、数据、 码型信号远距离光纤传输原理，了解并掌握实际通信系统传输的方法。
权利要求
1.基于WDM传输的教学平台，其特征是包括伪随机码发生器(1)、电复用器O)、铌酸锂电光调制器C3)、光源系统(4)、发送端以太网数据( 、发送端电话机语音信号(6)、摄像机 (7)、视频发射光端机⑶、CWDM合波器(9)、CffDM分波器(10)、视频接收光端机(11)、视频终端(12)、接收端电话机(13)、接收端以太网数据接口(14)、电解复用器(15)、码型检测器 (16)、单模光纤(17)，伪随机码发生器⑴的输出端与电复用器(2)输入端连接，电复用器 (2)的输出端与铌酸锂电光调制器C3)输入端连接，铌酸锂电光调制器C3)的另一输入端与光源系统(4)的输出端连接，铌酸锂电光调制器C3)的输出端与CWDM合波器(9)的输入端连接，CWDM合波器(9)其它输入端还分别与发送端以太网数据(5)、发送端电话机语音信号 (6)、视频发射光端机(8)连接，视频发射光端机(8)的输入端与摄像头(7)连接；CWDM合波器(9)通过单模光纤(17)与CWDM分波器(10)相连，CWDM分波器(10)的输出分别与视频接收光端机(11)、接收端电话机(13)、接收端以太网数据接口(14)、电解复用器(15)连接，视频接收光端机(11)的输出端与视频终端(1 连接，电解复用器(1 的输出端与码型检测器(16)连接；所述的连接为光纤连接。
2.如权利要求1所述的基于WDM传输的教学平台，其特征是所述的伪随机码发生器 (1)采用622Mbps伪随机码发生器。
3.如权利要求1所述的基于WDM传输的教学平台，其特征是所述的电复用器(2)采用16路电复用器。
4.如权利要求1所述的基于WDM传输的教学平台，其特征是所述的光源系统(4)采用高性能的多量子阱分布反馈激光器。
5.如权利要求1所述的基于WDM传输的教学平台，其特征是经过CWDM合波器(9)复用后的4路信号通过80km的单模光纤(17)无中继进行传输。
全文摘要
本发明公开了基于WDM传输的教学平台，其伪随机码发生器与电复用器连接，电复用器与铌酸锂电光调制器连接，铌酸锂电光调制器的另一输入端与光源系统的输出端连接，铌酸锂电光调制器的输出端与CWDM合波器的输入端连接，CWDM合波器其它输入端还分别与发送端以太网数据、发送端电话机语音信号、视频发射光端机连接，视频发射光端机的输入端与摄像头连接；CWDM合波器通过单模光纤与CWDM分波器相连，CWDM分波器又与视频接收光端机、接收端电话机、接收端以太网数据接口、电解复用器连接，视频接收光端机的输出端与视频终端连接，电解复用器的输出端与码型检测器连接；上述都为光纤连接。本发明结构简单、成本低，且操作方便，便于掌握，适用于教学实验、研究。
文档编号G08C23/06GK102394004SQ20111032016
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者周雪芳, 李齐良, 梁功权, 王天枢, 缪雪峰, 袁珊, 钱胜 申请人:杭州电子科技大学