OC-EDU 高校基础光通信教学实验套装

面向大专、本科《光纤通信》《光通信原理》等课程,以激光器、VOA、光纤、EDFA、探测器、波分复用器、光开关为核心,配合信号发生器、光功率计与示波器,完成「发 → 传 → 放 → 分 → 收」全链路动手实验。

全光纤链路 示波器看波形 大专 / 本科
Overview

产品概述

「翼光测控 · OC-EDU」是一套面向高职高专、应用型本科及理工类本科基础光通信综合教学实验平台。不追求复杂 DWDM 网元堆叠,而是把光纤通信入门必讲的器件与现象拆成可连接、可测量、示波器上看得见的实验单元,让学生在一张实验台上完成光信号产生、光纤传输与衰减、光放大、波分复用、光路切换与光电接收。

套装以1550 nm(可选 1310/1550 双波长)单模光纤链路为主,标配DFB 激光器、VOA、盘纤、EDFA 教学光路(或紧凑 EDFA 模块)、InGaAs 探测器、WDM、光开关,外接射频信号发生器对光进行强度调制,用光功率计做链路测光,用示波器观测接收端波形与失真,覆盖从「第一次接 FC/APC」到「简单链路预算与 WDM 概念」的完整入门路径。

本平台与 EDFA-EDU(深入理解放大器原理)、LD-PD100(器件级)、RoF100-Lite(射频光纤)形成梯度:OC-EDU 定位光纤通信系统入门与综合实训,适合 16~24 学时实验课或课程设计。

核心设计理念

系统入门、器件齐全、示波器能收 —「一条主链路 + 两个扩展(WDM / 开关)」,匹配大专与本科光纤通信实验常规大纲。

激光器 + 信号发生器

DFB 连续光为载波,信号源提供 kHz~MHz 调制信号,理解光强度调制与模拟光链路。

传 / 放

光纤 + VOA + EDFA

损耗、衰减可控;引入 EDFA 延长传输距离,建立链路预算概念。

分 / 选

WDM + 光开关

双波长合波/分波入门;光开关实现路由切换、保护倒换等概念演示。

探测器 + 示波器

光功率计测平均功率,示波器看波形与失真,形成「光 + 电」完整闭环。

适用课程与对象

《光纤通信》

光源、光纤、光放大、WDM、光接收(大专 / 本科核心课)

《光通信原理》

链路组成、调制、损耗与增益

《通信原理》实验

模拟调制、信噪比与传输(光纤作为信道)

《光电子技术》

光电转换、探测器响应(与 LD-PD100 可衔接)

实训 / 金工实习

跳线、端面、熔接与光功率计使用(高职)

典型实验光路

模式 A:单波长点对点(入门) · 模式 B:WDM 双波长 · 模式 C:经光开关选路

模式 A — 基础点对点链路

信号发生器DFB 激光器(直接调制或 bias-T 外调制接口)→ VOA
单模光纤(1 km / 5 km 可选)→ EDFA(可选插入)→ VOA(接收前衰减)
Pin 探测器(SMA 输出)→ 示波器光功率计各点测光

模式 B — WDM 合波 / 分波

λ1、λ2 两路光源(或 1310/1550)→ WDM 合波器 → 共用光纤 → WDM 分波器 → 两路探测器 / 功率计
观察串扰、插损与分波比

模式 C — 光开关选路

主光路 → 1×2 / 1×4 光开关 → 路径 1:短纤 / 路径 2:长纤(或备路)
切换开关,对比接收功率与示波器波形变化

模块连接光路图

FC/APC 跳线按下图顺序连接;光功率计可在标注 ◎ 处测光。示波器接 PIN 探测器 SMA 输出。

图 1 模式 A — 单波长点对点(EDFA 段为可选插入)
图 2 模式 B — WDM 合波 / 分波(1310/1550 或双 1550 教学波长)
图 3 模式 C — 光开关选路(对比短纤 / 长纤或主备路径)

实机布线以实验指导书与设备面板标识为准;首次上电前请完成跳线检查与 Class 1M 激光安全培训。放大段详见 EDFA-EDU 光路说明。

产品组成

系统组成总览

一、光发送1550 nm DFB 激光器(带调制接口 / 直接调制,Teaching 级);射频信号发生器 1 台(kHz~MHz,SMA 输出)
二、传输与衰减VOA 1~2 台(FC/APC);G.652 单模光纤(1 km + 5 km 盘纤或等效);FC/APC 跳线及清洁工具
三、光放大EDFA 教学光路机箱 1 套(EDFA-EDU 同架构)或紧凑 C 波段 EDFA 模块 1 台(大专简化配置可选)
四、光分路 / 选路1310/1550 或 1550/1550 nm WDM 合分波器 1 组;1×2 或 1×4 光开关 1 台(机械或 MEMS 教学型)
五、光接收InGaAs PIN 光电探测器模块 1 只(FC 输入 + SMA 输出,DC~MHz)
六、仪器双通道光功率计 1 台;示波器 1 台(50 MHz~100 MHz 即可,校方自备或套装选配)
七、教学资源实验指导书、光路连接图、链路预算计算表、安全操作规范

各单元教学要点

  • 激光器 + 信号源:固定调制频率,示波器观测正弦波;改变调制深度与 VOA,讨论失真与 SNR。
  • VOA + 功率计:插入损耗、衰减系数、接收功率与误码/失真关系(定性)。
  • EDFA:同一链路无/有放大对比,引入增益与噪声(进阶可接 EDFA-EDU 原理实验)。
  • WDM:两路信号同时传输,分波后分别用功率计/示波器检测,理解波分复用概念。
  • 光开关:手动或电控切换,模拟主备路由、OTDR 多路测试等应用场景(概念级)。
  • 探测器 + 示波器:响应度、线性区、饱和;SMA 同轴连接规范。

实验课程体系

L1

第一层:光纤与测光(高职友好)

  • 实验 1:FC/APC 连接与端面清洁
  • 实验 2:光功率计读数与 dBm 换算
  • 实验 3:VOA 衰减标定与插入损耗
  • 实验 4:光纤盘纤链路损耗测量
L2

第二层:调制与接收

  • 实验 5:DFB + 信号源 + 探测器 + 示波器连通
  • 实验 6:调制频率与波形观测
  • 实验 7:接收端 VOA 与失真 / 幅度关系
  • 实验 8:探测器线性区与饱和(功率计 + 示波器)
L3

第三层:放大与 WDM / 开关

  • 实验 9:链路中插入 EDFA,对比接收功率与波形
  • 实验 10:简单链路预算表填写
  • 实验 11:WDM 合波与分波实验
  • 实验 12:光开关选路与功率对比
L4

第四层:综合实训

  • 实验 13:含 EDFA + WDM 的短链路综合搭建
  • 实验 14:主备光路切换演示(光开关)
  • 实验 15~18:课程设计 — 自定拓扑与测试报告(本科)

主要技术指标(典型教学配置)

激光器与调制

波长1550 nm(可选 1310 nm 第二路用于 WDM)
输出FC/APC;支持外部调制或直接调制(依型号)
信号发生器正弦 / 方波,kHz~MHz 频段(Teaching 配置)

光纤与无源器件

光纤G.652 单模,1 km + 5 km(典型)
VOA0~30 dB,FC/APC
WDM1310/1550 nm 或双 1550 nm(ITU 间隔教学型,依配置)
光开关1×2 或 1×4,FC/APC,低插损

EDFA 与接收

EDFAC 波段,增益与饱和依 EDFA-EDU 或模块型号
探测器InGaAs PIN,1100~1650 nm,SMA 输出,DC~MHz
示波器≥50 MHz 带宽(推荐 100 MHz;可校方自备)
光功率计800~1700 nm,双通道

注:大专院校可选用「紧凑 EDFA 模块 + 1 km 短纤」降本配置;本科可增加 5 km 长纤、双波长 WDM 与课程设计开放拓扑。具体型号以报价清单为准。

产品亮点

器件与大纲一一对应

激光、纤、VOA、EDFA、WDM、开关、探测器 — 覆盖国内多数《光纤通信》实验大纲条目。

示波器接收,直观易懂

不仅读 dBm,还能看到调制波形,适合大专学生建立信心。

与 EDFA-EDU 可组合

系统课用 OC-EDU 搭链路,原理课拆 EDFA-EDU 看放大器内部。

开放跳线连接

学生自主拓扑,培养光纤工程规范,而非固定黑箱。

「翼光测控 · OC-EDU」——用一套完整却不过度的光通信链路,让大专与本科学生在功率计与示波器之间,走完光纤通信的第一次系统实验。

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平台搭建如需额外仪器,见 实验室配套