多功能可擴展型光通信實驗系統
一、研究意義
光通信技術是以光為載體，以光纖(有線)和大氣(無線)為傳輸介質進行的信號通信，其研究推動了社會信息化的飛速發展。
南京大學光通信工程研究中心承擔了 “低成本DWDM系統光通道性能在線分析模塊”等國家“973”、“863”、自然科學基金、國防預研基金、江蘇省科技攻關項目、江蘇省信息化專項基金等五十多項項目的研究工作，申請和獲得了國家發明專利72項, 獲得了2011年教育部技術發明一等獎和2005年教育部科技進步一等獎。
在多年光通信器件、系統和技術研究的基礎上，南京大學光通信工程研究中心將所獲得的科研成果與教學實踐密切結合，圍繞光纖光學、通信原理、光通信原理、光無線通信原理及光通信器件與系統等相關課程實驗教學需求研制了“多功能可擴展型光通信實驗系統”。
多功能可擴展型光通信實驗系統是一個光通信基本原理和技術的綜合實驗教學平臺，體現了光通信技術的發展趨勢，采用了開放式的、實驗者為主體的設計理念，所采用的技術路線和實現的功能，具有多項創新功能和自主知識產權。
多功能可擴展型光通信實驗系統是學生學習光通信的基本原理和相關技術的教學實驗設備，是學生將基本理論和實踐相結合的重要環節?？捎糜谕ㄐ?、光電子技術、光學工程、電子科學與工程、物理等專業以及其它相關專業的實驗教學，使學生了解光通信系統這個古老而又前沿的學科，為學生今后從事光通信行業的研究和開發奠定基礎。
“多功能可擴展型光通信實驗系統”在南京大學、南京工業大學、南京信息工程大學、海軍工程大學等單位成功用于相關專業學生的實驗教學，并取得了良好的教學效果。根據本系統設計方案以及實現功能撰寫的論文“光通信技術實驗教學改革探索”曾于2008年獲得江蘇省高校教育學會第五次學術研討會優秀論文獎，贏得與會專家的高度好評。
二、總體構成
多功能可擴展型光通信實驗系統采用了模塊化的組成架構，提供一個開放式的實驗教學、科學研究平臺，可提供基礎型教學實驗、專業型研究和綜合型系統與網絡實驗30多個。涉及光通信基本原理、光通信技術和器件與光通信系統等眾多課程，總體可分為光纖特性實驗、光源與光發送機實驗、光探測及光接收機實驗、光無源器件測試和光通信系統與網絡實驗五大部分實驗內容。同時其開放的各類接口和編程接口可以使得學生自主開發出新的實驗內容。
在實驗系統開發中，我們采用光無線和有線(光纖)傳輸，單信道傳輸和多路復用結合，信號傳輸和性能監控并行，同時提供應用系統中常用的一些接口如2M外信號輸入接口、電話接口、視頻接口、計算機接口和光發送接收模塊輸入輸出接口，體現了語音、數據、圖像通過光纖傳輸的電信網、計算機網和廣播電視網三網合一的思想。模塊式的設計和眾多的接口為學生二次開發實驗(包括軟件和硬件)和系統的功能拓展和性能升級提供了便利。
整個系統所包含的主要功能模塊有電源單元、信號源單元、光發送接收單元、1X2單模分光器、鎖相環單元、誤碼檢測單元、電話接口單元、串行R232接口單元、視頻接口單元、主控和人機接口等。
三、特色與創新
系統采用了模塊化的組成架構，提供一個開放式的實驗教學、科學研究平臺，既能演示光通信基本原理，又體現當前光通信發展趨勢，既可以使學生掌握光通信基本原理和技術，又給立志于深造的同學提供一個研究平臺。創新之處為：
1) 概括了光通信基本原理、技術、器件、系統與網絡的基礎實驗。
2) 一個模塊化設計的平臺，多種實驗內容(基礎型教學實驗、專業型研究實驗、綜合型系統與網絡實驗)可按具體功能選擇配套模塊和測試儀器。
3) 體現當前光纖通信發展趨勢，如光網絡性能安全、三網合一。
4) 光無線(大氣)和有線(光纖)通信融合的實驗平臺。
5) 眾多開放式接口和二次開發模塊以利于進行二次開發實驗和系統的升級。
四、應用與發展
光通信實驗系統是學生學習光通信的基本原理和相關技術的基礎實驗設備，是學生將基本理論和實踐相結合的重要環節?？捎糜谕ㄐ艑I、光電子專業、光學專業、電子專業、物理專業以及其它相關專業等的實驗教學，為學生今后從事光通信的研究和開發奠定實物概念和建立應用技術基礎。
目前，多功能可擴展型光通信實驗系統已在南京大學、南京工業大學、南京信息工程大學、海軍工程大學等單位長期用于相關專業學生的實驗教學和畢業設計實踐課程，今后，中心將在國內著名的教學設備廠商-啟東計算機廠有限公司和南京南東光電科技有限公司的協助下，對該系統不斷改進，結合虛擬儀器技術和信息化技術，使得該系統的通用性更強、智能化更高、應用范圍更廣。
作品名稱： 多功能可擴展型光通信實驗系統
學?；騿挝唬耗暇┐髮W光通信工程研究中心
