光纤特性及传输实验.docx

光纤特性及传输实验.docx光纤特性及传输实验
【实验目的】
1、
了解光纤通信的原理及基本特性。
2、
测量激光二极管的伏安特性，电光转换特性。
3、
测量光电二极管的伏安特性。
4、
基带（幅度）调制传输实验。
5、
频率调制传输实验。
6、
音频信号传输头验。
7、
数字信号传输实验。
【实验仪器】
光纤特性及传输实验仪，示波器
【实验原理】
1、光纤
纤芯，直径5〜50呵
包层，直径约125呵
防护层，直径约250呵
图1光纤的基本结构
2、激光二极管（FP-LD ）
光通信的光源为半导体激光器 （LD ）或发光二极管（LED）,本实验采用半导体激光器。
半导体激光二极管或简称半导体激光器，它通过受激辐射发光，是一种阈值器件。当
注入电流增加时，输出光功率也随之增加，在达到
Ith之前半导体激光器输出荧光，到达
th
之后输出激光，输出光子数的增量与注入电子数的增量之比见式 -1。
5=（如）/（型）=丄竺
hv / e hv AI
Ap/-1激射时的斜率，h是普朗克常数（*10①焦耳•秒），v为辐
射跃迁情况下，释放出的光子的频率。
3、 光电二极管
光通信接收端由光电二极管完成光电转换与信号解调。
4、 光源的调制
对光源的调制可以采用内调制或外调制。内调制用信号直接控制光源的电流，使光源的
发光强度随外加信号变化， 内调制易于实现，一般用于中低速传输系统。 外调制时光源输出
功率恒定，利用光通过介质时的电光效应， 声光效应或磁光效应实现信号对光强的调制， 一
般用于高速传输系统。本实验采用内调制。
5、 副载波调频调制
对副载波的调制可采用调幅，调频等不同方法。调频具有抗干扰能力强，信号失真小的
优点，本实验采用调频法。
图10是副载波调制传输框图。
图10副载波调制传输框图
【实验内容和步骤】
1、激光二极管的伏安特性与输出特性测量 表1发光二极管伏安特性与输出特性测量
正向偏压(V)
发射管电流(mA)
0
5
6
8
10
15
20
25
30
35
光功率(mW)
以表1数据作所测激光二极管的伏安特性曲线，输出特性曲线。 讨论所作曲线与图3,图4所描述的规律是否符合。
2、光电二极管伏安特性的测量
表2 光电二极管伏安特性的测量
反向偏置电压(伏)
0
1
2
3
4
P=0
光电流(A
P=
P=
以表2数据，作光电二极管的伏安特性曲线。 讨论所作曲线与图5所描述的规律是否符合。
3、基带(幅度)调制传输实验
表3 基带调制传输实验
激光二极管调制电路输入信号
光电二极管光电转换电路输出信号
波形
频率(kHz)
幅度(V)
波形
频率(kHz)
幅度(V)
正弦波
方波
对表3结果作定性讨论。
4、副载波调制传输实验
(1)观测调频电路的电压频率关系 表4调频电路的f-V关系
输入电压(V)