多功能可扩展型光通信实验系统
一、研究意义
光通信技术是以光为载体，以光纤(有线)和大气(无线)为传输介质进行的信号通信，其研究推动了社会信息化的飞速发展。
南京大学光通信工程研究中心承担了 “低成本DWDM系统光通道性能在线分析模块”等国家“973”、“863”、自然科学基金、国防预研基金、江苏省科技攻关项目、江苏省信息化专项基金等五十多项项目的研究工作，申请和获得了国家发明专利72项, 获得了2011年教育部技术发明一等奖和2005年教育部科技进步一等奖。
在多年光通信器件、系统和技术研究的基础上，南京大学光通信工程研究中心将所获得的科研成果与教学实践密切结合，围绕光纤光学、通信原理、光通信原理、光无线通信原理及光通信器件与系统等相关课程实验教学需求研制了“多功能可扩展型光通信实验系统”。
多功能可扩展型光通信实验系统是一个光通信基本原理和技术的综合实验教学平台，体现了光通信技术的发展趋势，采用了开放式的、实验者为主体的设计理念，所采用的技术路线和实现的功能，具有多项创新功能和自主知识产权。
多功能可扩展型光通信实验系统是学生学习光通信的基本原理和相关技术的教学实验设备，是学生将基本理论和实践相结合的重要环节。可用于通信、光电子技术、光学工程、电子科学与工程、物理等专业以及其它相关专业的实验教学，使学生了解光通信系统这个古老而又前沿的学科，为学生今后从事光通信行业的研究和开发奠定基础。
“多功能可扩展型光通信实验系统”在南京大学、南京工业大学、南京信息工程大学、海军工程大学等单位成功用于相关专业学生的实验教学，并取得了良好的教学效果。根据本系统设计方案以及实现功能撰写的论文“光通信技术实验教学改革探索”曾于2008年获得江苏省高校教育学会第五次学术研讨会优秀论文奖，赢得与会专家的高度好评。
二、总体构成
多功能可扩展型光通信实验系统采用了模块化的组成架构，提供一个开放式的实验教学、科学研究平台，可提供基础型教学实验、专业型研究和综合型系统与网络实验30多个。涉及光通信基本原理、光通信技术和器件与光通信系统等众多课程，总体可分为光纤特性实验、光源与光发送机实验、光探测及光接收机实验、光无源器件测试和光通信系统与网络实验五大部分实验内容。同时其开放的各类接口和编程接口可以使得学生自主开发出新的实验内容。
在实验系统开发中，我们采用光无线和有线(光纤)传输，单信道传输和多路复用结合，信号传输和性能监控并行，同时提供应用系统中常用的一些接口如2M外信号输入接口、电话接口、视频接口、计算机接口和光发送接收模块输入输出接口，体现了语音、数据、图像通过光纤传输的电信网、计算机网和广播电视网三网合一的思想。模块式的设计和众多的接口为学生二次开发实验(包括软件和硬件)和系统的功能拓展和性能升级提供了便利。
整个系统所包含的主要功能模块有电源单元、信号源单元、光发送接收单元、1X2单模分光器、锁相环单元、误码检测单元、电话接口单元、串行R232接口单元、视频接口单元、主控和人机接口等。
三、特色与创新
系统采用了模块化的组成架构，提供一个开放式的实验教学、科学研究平台，既能演示光通信基本原理，又体现当前光通信发展趋势，既可以使学生掌握光通信基本原理和技术，又给立志于深造的同学提供一个研究平台。创新之处为：
1) 概括了光通信基本原理、技术、器件、系统与网络的基础实验。
2) 一个模块化设计的平台，多种实验内容(基础型教学实验、专业型研究实验、综合型系统与网络实验)可按具体功能选择配套模块和测试仪器。
3) 体现当前光纤通信发展趋势，如光网络性能安全、三网合一。
4) 光无线(大气)和有线(光纤)通信融合的实验平台。
5) 众多开放式接口和二次开发模块以利于进行二次开发实验和系统的升级。
四、应用与发展
光通信实验系统是学生学习光通信的基本原理和相关技术的基础实验设备，是学生将基本理论和实践相结合的重要环节。可用于通信专业、光电子专业、光学专业、电子专业、物理专业以及其它相关专业等的实验教学，为学生今后从事光通信的研究和开发奠定实物概念和建立应用技术基础。
目前，多功能可扩展型光通信实验系统已在南京大学、南京工业大学、南京信息工程大学、海军工程大学等单位长期用于相关专业学生的实验教学和毕业设计实践课程，今后，中心将在国内著名的教学设备厂商-启东计算机厂有限公司和南京南东光电科技有限公司的协助下，对该系统不断改进，结合虚拟仪器技术和信息化技术，使得该系统的通用性更强、智能化更高、应用范围更广。
作品名称： 多功能可扩展型光通信实验系统
学校或单位：南京大学光通信工程研究中心
