光纖技術(shù)實(shí)驗(yàn)部分參考資料

1、17實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)6LED光源光源IP特性研究特性研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解LED光源的發(fā)光機(jī)理。2.觀察測(cè)量LED光源的光學(xué)特性和電學(xué)特性。二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：LED（即發(fā)光二極管）是靠PN結(jié)附近的電子和空穴對(duì)的復(fù)合而進(jìn)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(shí)，外加電場(chǎng)將削弱內(nèi)建電場(chǎng)，便空間電荷區(qū)變窄，載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，由于電子遷移率總是遠(yuǎn)大于空穴的遷移率，因此，電子由N區(qū)擴(kuò)散到P區(qū)是載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)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(jià)帶中的空穴復(fù)合時(shí)，電子由高能級(jí)躍遷到低能級(jí)，電子將多余的能量與發(fā)射光子的形式釋放出來(lái)，產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。這就是LED的發(fā)光機(jī)理。本實(shí)驗(yàn)利用FOCⅡ光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行LED光源IP特性的觀察測(cè)量，系統(tǒng)所用LED光源中心波長(zhǎng)為850nm。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：三、實(shí)驗(yàn)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(cè)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(jī)顯示窗上示值為相對(duì)偏置電流值，單位為mA，光接收機(jī)顯示窗上示值為光功率當(dāng)量。※注：※注：偏置電流值與光功率當(dāng)量均為相對(duì)值，與真實(shí)數(shù)值成線性關(guān)系，但并非真實(shí)數(shù)值，且儀器不同可能示值稍有差別。且由于光探測(cè)器有一直流偏置，即便沒(méi)有光輸入時(shí)光功率當(dāng)量窗口仍然有顯示(164左右)，數(shù)據(jù)處理時(shí)可將此數(shù)值減去。3、調(diào)節(jié)光發(fā)射機(jī)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(jī)的“模擬”鍵至“DIM”檔位（僅在此檔

4、位光功率計(jì)示值有效）。接收機(jī)后面板上的探測(cè)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(jī)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(dòng)電流，每次變化lmA，對(duì)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(jī)上的偏置電流重新歸零，調(diào)節(jié)光發(fā)射機(jī)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(jī)偏置電流，并用示波器觀察接收機(jī)“TP2”端的信號(hào)，至波形剛好完全出現(xiàn)，記錄下此時(shí)的

5、偏置電流值。8、繼續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)偏置電流，并用示波器觀察接收機(jī)“TP2”端的信號(hào)，至波形無(wú)明顯失真，記錄下此時(shí)的偏置電流值。9、繼續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)射機(jī)偏置電流，并用示波器觀察接收機(jī)“TP2”端的信號(hào)，至波形頂端剛剛出現(xiàn)削頂，記錄下此時(shí)的偏置電流值。10、將步驟5、所得數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，敘述LED光源的IP特性曲線的特點(diǎn)。2.若用此

6、器件傳輸信號(hào)，應(yīng)如何選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，信號(hào)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(diǎn)和缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8語(yǔ)音信號(hào)的模擬基帶直接調(diào)制光纖傳輸語(yǔ)音信號(hào)的模擬基帶直接調(diào)制光纖傳輸一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂弧?shí)驗(yàn)?zāi)康模?.了解模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制的有關(guān)知識(shí)；2.觀察語(yǔ)音信號(hào)的模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制光纖傳輸方式的信號(hào)特征。實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：FOCⅡ光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)步驟：三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、將光纖跳線的一端與發(fā)

7、射機(jī)LED光源的插座相連，另一端與接收機(jī)PIN探測(cè)器的插座相連。2、將麥克風(fēng)連接至發(fā)射機(jī)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(guò)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(jī)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(jī)的“模擬”至“MIC”檔位。7、用示波器觀察光發(fā)射機(jī)TPl，確定音頻信號(hào)幅度。8、根據(jù)實(shí)驗(yàn)6的結(jié)果，調(diào)節(jié)光發(fā)射機(jī)上的偏置電流調(diào)節(jié)按鍵，選

8、擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。9、用示波器觀察光發(fā)射機(jī)TP6、TP8，觀察經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路調(diào)制后音頻信號(hào)波形。10、用示波器觀察光接收機(jī)TPl、TP2，觀察經(jīng)光纖傳輸后接收到的音頻信號(hào)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(cè)器端放大倍數(shù)較大，如果音量過(guò)大可能會(huì)造成揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)電路自激，此時(shí)揚(yáng)聲器有嘯聲，調(diào)節(jié)音量旋鈕即可消除嘯聲。）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)9語(yǔ)音信號(hào)的模擬基帶直接調(diào)制空間激光通信語(yǔ)音信號(hào)的模擬基帶直接調(diào)制空間激光通信一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)

9、目的：1.了解LD光源的直接驅(qū)動(dòng)調(diào)制特性2.觀察空間激光通信的信號(hào)傳輸特性及空間激光通信的干擾與竊聽。二、實(shí)驗(yàn)儀器：二、實(shí)驗(yàn)儀器：FOCⅡ光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)步驟：三、實(shí)驗(yàn)步驟：1、將帶調(diào)節(jié)架的LD光源和探測(cè)器，分別與光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)相連。2、將麥克風(fēng)連接至發(fā)射機(jī)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(guò)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(jī)的“輸入”至“MIC”