[实用新型]波分复用光纤通信实验演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤通信，尤其涉及一种波分复用光纤通信实验演示仪。

背景技术

光通信领域波分复用WDM(wavelength division multiplex)技术，是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到光线路上的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器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众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。实际光通信应用技术中，一条光纤中传输的信息成千上万，其中使用的载波光源通常为波长为1310nm或1550nm的红外激光光源，信号多以数字编码的形式进行传输，传输信号的光纤考虑长距离损耗的因素常采用石英单模光纤，载波信号的复用器及解复用器目前一般采用阵列波导光栅(AWG)，并有专门的光纤耦合器件。

与实际技术相关、但不适宜实验演示的问题有：1、多信号电光调制器电路复杂，制作成本高；2、光载波信号源需要可调谐红外激光器，设备成本高，光线不可见；3、传输光纤为单模石英光纤，需要专用信号耦合器，制作成本高，传输信号不可见；4、复用器及解复用器，阵列波导光栅(AWG)体积小、结构精细，不适宜原理上观察；5、整个系统结构复杂、机构庞大、价格昂贵，不可能用于教学或实验演示。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作容易、成本低廉、演示直观的波分复用光纤通信实验演示仪。

波分复用光纤通信实验演示仪中的模拟、音频、数字三路电信号通过电信号输入插口、电光调制电路、发光二极管变成光信号，光信号由第一聚焦透镜聚焦到多模塑料光纤端口，经光纤传输后，由第二聚焦透镜转变为平行光束，由反射光栅分光，经第三聚焦透镜聚焦至隔离光孔，再由光敏传感器转为电信号，电信号经前置放大电路、功率放大电路至信号输出插口。

所述的光纤采用直径为2mm的多模塑料光纤。第一聚焦透镜为显微物镜。发光二极管为红、绿、蓝三色Led。显微物镜接口处设有三角形排列的红、绿、蓝三色Led。反射光栅为1200线/mm平面反射光栅。

本实用新型用于教学和实验，能够演示波分复用这一光通信技术的原理，演示仪的构成克服了与实际技术相关、但不适宜教学演示的问题，应用此种结构制作的波分复用技术教学实验仪可在高等学校的光通信理论教学或中、小学科普教学中直观地演示通信、传输的全过程，使波分复用的通信技术普及化。

附图说明

图1是波分复用光纤通信实验演示仪结构示意图；

图2是本实用新型的发光二极管、第一聚焦透镜、多模塑料光纤结构示意图；

图中：电信号输入插口1、电光调制电路2、发光二极管3、第一聚焦透镜4、多模塑料光纤5、第二聚焦透镜6、反射光栅7、第三聚焦透镜8、隔离光孔9、光敏传感器10、前置放大电路11、功率放大电路12、信号输出插口13。

具体实施方式

如图1、2所述，波分复用光纤通信实验演示仪中的模拟、音频、数字三路电信号通过电信号输入插口1、电光调制电路2、发光二极管3变成光信号，光信号由第一聚焦透镜4聚焦到多模塑料光纤5端口，经光纤5传输后，由第二聚焦透镜6转变为平行光束，由反射光栅7分光，经第三聚焦透镜8聚焦至隔离光孔9，再由光敏传感器10转为电信号，电信号经前置放大电路11、功率放大电路12至信号输出插口13。

所述的光纤5采用直径为2mm的多模塑料光纤。第一聚焦透镜4为显微物镜。发光二极管3为红、绿、蓝三色Led。显微物镜接口处设有三角形排列的红、绿、蓝三色Led。反射光栅7为1200线/mm平面反射光栅。

本实用新型采用红，绿，蓝三种颜色的发光二极管(LED)作为调制光源，对音频信号、语音信号和开关(数字)信号三种不同的信号分别进行调制。三光源按一定角度布置，经过短焦距透镜聚光，在聚光点上放置光纤的输入端。复合光信号经光纤传输后，在输出端先通过一个凸透镜将出射光转换成平行光束，再经过光栅将复合光按不同波长色散开，通过另一凸透镜将三束光聚焦，在焦点处经过隔离光孔，使三束光无干扰地分别被光敏传感器解调复原出来。

本实用新型的制作方法为：

1.三路典型电信号(模拟、音频、数字)的电光调制