光纖技術(shù)實驗部分參考資料

1、17實驗實驗6LED光源光源IP特性研究特性研究一、實驗?zāi)康模阂?、實驗?zāi)康模?.了解LED光源的發(fā)光機理。2.觀察測量LED光源的光學(xué)特性和電學(xué)特性。二、實驗原理：二、實驗原理：LED（即發(fā)光二極管）是靠PN結(jié)附近的電子和空穴對的復(fù)合而進行自發(fā)輻射發(fā)光。當(dāng)給發(fā)光二極管的PN結(jié)加正向電壓時，外加電場將削弱內(nèi)建電場，便空間電荷區(qū)變窄，載流子的擴散運動加強，由于電子遷移率總是遠大于空穴的遷移率，因此，電子由N區(qū)擴散到P區(qū)是載流子擴散運動的主體

2、。由半導(dǎo)體的能帶理論可知，當(dāng)導(dǎo)帶中的電子與價帶中的空穴復(fù)合時，電子由高能級躍遷到低能級，電子將多余的能量與發(fā)射光子的形式釋放出來，產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。這就是LED的發(fā)光機理。本實驗利用FOCⅡ光通信實驗系統(tǒng)進行LED光源IP特性的觀察測量，系統(tǒng)所用LED光源中心波長為850nm。三、實驗內(nèi)容與步驟：三、實驗內(nèi)容與步驟：1、取儀器配套的光纖一根，將其中一端與LED光源的插座相連，另一端與PIN探測器的插座相連。2、接通電源，選擇模擬通信方式

3、。光發(fā)射機顯示窗上示值為相對偏置電流值，單位為mA，光接收機顯示窗上示值為光功率當(dāng)量?！ⅲ骸ⅲ浩秒娏髦蹬c光功率當(dāng)量均為相對值，與真實數(shù)值成線性關(guān)系，但并非真實數(shù)值，且儀器不同可能示值稍有差別。且由于光探測器有一直流偏置，即便沒有光輸入時光功率當(dāng)量窗口仍然有顯示(164左右)，數(shù)據(jù)處理時可將此數(shù)值減去。3、調(diào)節(jié)光發(fā)射機的“輸入”鍵至“MIC”檔位，調(diào)節(jié)“調(diào)制”鍵至“DIM”檔位。4、調(diào)節(jié)光接收機的“模擬”鍵至“DIM”檔位（僅在此檔

4、位光功率計示值有效）。接收機后面板上的探測器切換開關(guān)置“光纖通信”檔（彈起狀態(tài)）。5、調(diào)節(jié)光發(fā)射機上的偏置電流調(diào)節(jié)按鍵（上三角鍵和下三角鍵），從0開始逐漸加大驅(qū)動電流，每次變化lmA，對應(yīng)記下響應(yīng)光功率當(dāng)量，至光功率當(dāng)量變化不明顯為止。6、將發(fā)射機上的偏置電流重新歸零，調(diào)節(jié)光發(fā)射機的“輸入”鍵至“正弦波”檔位。（與步驟3、比較，有何不同？）7、再調(diào)節(jié)發(fā)射機偏置電流，并用示波器觀察接收機“TP2”端的信號，至波形剛好完全出現(xiàn)，記錄下此時的

5、偏置電流值。8、繼續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)射機偏置電流，并用示波器觀察接收機“TP2”端的信號，至波形無明顯失真，記錄下此時的偏置電流值。9、繼續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)射機偏置電流，并用示波器觀察接收機“TP2”端的信號，至波形頂端剛剛出現(xiàn)削頂，記錄下此時的偏置電流值。10、將步驟5、所得數(shù)據(jù)的驅(qū)動電流作為橫坐標(biāo)，光功率當(dāng)量作為縱坐標(biāo)，繪制LED驅(qū)動電流I與光功率輸出P的關(guān)系曲線。四、思考題：四、思考題：1.分析實驗數(shù)據(jù)，敘述LED光源的IP特性曲線的特點。2.若用此

6、器件傳輸信號，應(yīng)如何選擇合適的靜態(tài)工作點，信號的幅度應(yīng)控制在怎樣的范圍內(nèi)？193.與LED光源IP特性曲線相比，LD光源有哪些優(yōu)點和缺點。實驗實驗8語音信號的模擬基帶直接調(diào)制光纖傳輸語音信號的模擬基帶直接調(diào)制光纖傳輸一、實驗?zāi)康模阂?、實驗?zāi)康模?.了解模擬基帶直接光強調(diào)制的有關(guān)知識；2.觀察語音信號的模擬基帶直接光強調(diào)制光纖傳輸方式的信號特征。實驗儀器：實驗儀器：FOCⅡ光通信實驗系統(tǒng)三、實驗步驟：三、實驗步驟：1、將光纖跳線的一端與發(fā)

7、射機LED光源的插座相連，另一端與接收機PIN探測器的插座相連。2、將麥克風(fēng)連接至發(fā)射機音頻輸入端子（也可將其它音頻輸入設(shè)備接入該處）。3、通過儀器后面版上的切換開關(guān)，選擇光纖通信方式。4、接通電源，選擇模擬通信方式。5、調(diào)節(jié)光發(fā)射機的“輸入”至“MIC”，調(diào)節(jié)“調(diào)制”至“DIM”檔位。6、調(diào)節(jié)光接收機的“模擬”至“MIC”檔位。7、用示波器觀察光發(fā)射機TPl，確定音頻信號幅度。8、根據(jù)實驗6的結(jié)果，調(diào)節(jié)光發(fā)射機上的偏置電流調(diào)節(jié)按鍵，選

8、擇合適的靜態(tài)工作點。9、用示波器觀察光發(fā)射機TP6、TP8，觀察經(jīng)驅(qū)動電路調(diào)制后音頻信號波形。10、用示波器觀察光接收機TPl、TP2，觀察經(jīng)光纖傳輸后接收到的音頻信號波形。11、調(diào)節(jié)音量調(diào)節(jié)旋鈕，選擇合適音量。（注：由于探測器端放大倍數(shù)較大，如果音量過大可能會造成揚聲器驅(qū)動電路自激，此時揚聲器有嘯聲，調(diào)節(jié)音量旋鈕即可消除嘯聲。）實驗實驗9語音信號的模擬基帶直接調(diào)制空間激光通信語音信號的模擬基帶直接調(diào)制空間激光通信一、實驗?zāi)康模阂?、實?/p>

9、目的：1.了解LD光源的直接驅(qū)動調(diào)制特性2.觀察空間激光通信的信號傳輸特性及空間激光通信的干擾與竊聽。二、實驗儀器：二、實驗儀器：FOCⅡ光通信實驗系統(tǒng)三、實驗步驟：三、實驗步驟：1、將帶調(diào)節(jié)架的LD光源和探測器，分別與光發(fā)射機、光接收機相連。2、將麥克風(fēng)連接至發(fā)射機音頻輸入端子（也可將其它音頻輸入設(shè)備接入該處）。3、通過儀器后面版上的切換開關(guān)，選擇空間激光通信方式。4、接通電源，選擇模擬通信方式。5、調(diào)節(jié)光發(fā)射機的“輸入”至“MIC”