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1、..wd.光纤通讯实验课件实验一P-I特点曲线的勾画及光纤熔接站的使用一、实验目的1、学习半导体激光器发光原理2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入电压的关系3、掌握半导体激光器P-I曲线的测试及勾画技巧4、了解光纤熔接站的操作方式二、实验内容检测半导体激光器功率和注入电压，并画出P-I关系曲线。使用光纤熔接站实现两根光纤的熔接。三、实验仪器示波器，RC-GT-III型光纤通讯实验系统，光功率计，万用表，光纤继电器一台。四、根本原理1、半导体激光器的功率特点及伏安特点图1-1激光器的功率特点图1-2激光器的伏安特点半导体激光器的输出光功率与驱动电压的关系如WUz物理好资源网(原物理ok网)

2、图1-1所示，该特点有一个转折点，相应的驱动电压称为门限电压(或称阀值电压)，用Ith表示。在门限电压以下，激光器工作于自发发射，输出萤光功率很小，一般大于；在门限电压以上，激光器工作于受迸发射，输出激光，功率随电压迅速上升，根本上成直线关系。激光器的电压与电流的关系相像于正向晶闸管的特点，如图1-2所示，但因为双异质结包含两个PN结，所以在正常工作电压下激光器两极间的电流约为1.2V。阀值条件就是光谐振腔中维持光振荡的条件。图1-3LD半导体激光器P-I曲线示意图半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特性，微小的电压变化会造成光功率输出变化，是光纤通讯中最重要的一种光源WUz物理好资源网(原物理ok网)

3、，激光晶闸管可以看作为一种光学振荡器，要产生光的振荡，就必需要有光放大机制，也即激活介质处于粒子数反转分布，并且形成的增益足以抵消所有的耗损。将开场出现净增益的条件称为阀值条件。通常用注入电压值来标定阀值条件，也即阀值电压Ith，当输入电压大于Ith时，其输出光为非相干的萤光，类似于LED发出光，当电压小于Ith时，则输出光为激光，且输入电压和输出光功率成线性关系，该实验就是对该线性关系进展检测，以验证P-I的线性关系在实验中所用到半导体激光器其输出波长为，带跳线及FC型插口。实验中半导体激光器电压确实定通过检测串联在电路中的R516上电流值。因为R516=1Q，电路中的驱动电压在WUz物理好资源网(原物理ok网)

4、数值上等于R516两端电流。五、实验步骤第一局部：P-I特点曲线的勾画：以下实验步骤以光端机局部讲解，即实验箱一侧的模块。光端机局部与其一样1、电路局部操作：1关掉系统电源，用实验导线联接模拟讯号源的正弦波输出端口和光发送模块的模拟讯号输入端口。2将光发送模块中的激光器注入电压可调内阻R277逆秒针旋转到头即箭头最小端，将输入模拟讯号衰减调节阻值R258逆秒针旋转到头即箭头最小端，使模拟驱动电压抵达最小值及输入讯号抵达最小值。3将单刀双掷开关S200拨向模拟传输方向右侧，短接尾纤J200，使光发模块传输模拟讯号。2、光路局部操作：1将尾纤帽J200拨出，使WUz物理好资源网(原物理ok网)

5、其处于断掉状态，在检测挂片NS201、NS200上串接上一电压表。2在TX端用光尾纤联接到光功率计，同时掀开光功率计电源开关。注意操作要当心3、翻开交流电源开关。4、调节电位器R258到适当位置，送入稳定的模拟讯号，便于激光器发送讯号。5、慢慢调节电位器R277使所测得的电压为下表中数值，依次检测对应的光功率值。并将测得的数据填入下表。序号、完实验后关闭各交流电开关。7、拆下光尾纤及光功率计，拆到实验导线，将实验箱复原。8、将各仪器摆放整齐。第二局部：光纤熔接站的使用：1、取出光纤熔接站，接上电源。2、开机WUz物理好资源网(原物理ok网)

6、1）.取下监视器的保护盖板2）.将监视器翻转上来，调整好角度3）.掀开电源开关。使用交流电时开关拨向“-；使用直流电时开关拨向“0。4）.预热20分钟5）.按“清洁键，观察显示屏3、选择模式，依照光纤的不同，可选择SM多模和MM单模模式以及OTH自选模式4、制作光纤1）.将任一光纤用酒精擦洗之后从热缩套管中穿过，用剥线钳去除光纤刻蚀层，再度采用酒精擦洗2）.使用熔接站的光纤切割器进展光纤的切割，以避免光纤断面出现缺口、裂缝、尖角或角度误差对熔接形成影响。5、放置光纤1）.撩动手轮，使X、Y微动台处于中间位置。2）.掀开防风罩，掀开左右光纤夹板，并检测光纤有没有发生扭曲。WUz物理好资源网(原物理ok网)

7、3）.将两根光纤当心装入左右V型槽顶部4）.关掉防风罩6、光纤对准1）.调节Z向手轮，联通光纤使之步入屏幕中央2）.检测光纤锥面是否垂直、平整。3）.按“CLEAN清除污垢和残留物4）.联通光纤至点火点，使两端面向距1-2mm5）.调节X,Y测微头，使两根光纤互相靠拢6）.反复按“X/Y切换画面，调节X,Y微测头，使光纤互相靠拢7）.光纤对准后，观察其锥面是否在点火点，并使两光纤的锥面间隔在0.5-1mm之间7、光纤熔接1）.按下熔接键，进展光纤的熔接2）.熔接后进展观察，是否熔接成功六、实验结果1、分别画出激光器和1550激光器的P-I曲线，并比较其WUz物理好资源网(原物理ok网)

8、异同处。2、整理所有实验数据，参考图1-1画出P-I曲线。实验二模拟/数字讯号电光、光电转换传输实验一、实验目的1、了解模拟/数字光纤通讯的通讯原理2、掌握模拟/数字讯号的传输机理3、初步了解完整光纤通讯系统的根本组成构造二、实验内容4、用示波器观察各类传输讯号的波形5、使用实验系统中提供的各类讯号进展光传输实验三、实验仪器示波器，RC-GT-III型光纤通讯实验系统。四、根本原理本实验主要使用光纤完成模拟讯号与数字讯号的传输，其原理如以以右图测试端口光纤光发送元件模拟讯号源信号处理信号处柯尼卡承受元件模拟讯号光纤传输方法讯号处理光接收模块光发送模块讯号处理固WUz物理好资源网(原物理ok网)

9、定速度数字讯号源模块光纤测试端口数字讯号光纤传输框图五、实验步骤以下实验步骤以光端机局部讲解，即实验箱一侧的模块。光端机局部与其一样模拟讯号传输局部1、关闭系统电源，把光尾纤分别联接到1310的TX和RX端。2、将模拟讯号源模块的正弦波或三角波、方波联接到光发送模块的模拟讯号输入端口P203。3、把开关S200拨到模拟传输端，短接尾纤J200。4、翻开系统电源，用示波器在光承受模块的模拟讯号输出端口观察输出讯号。5、通过电位器R257调节直流份量电平及R242增益调节得到最正确传输的模拟讯号。6、用示波器观测传输前后的波形数字讯号传输局部1、关闭系WUz物理好资源网(原物理ok网)

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10、统电源，把光尾纤分别联接到1310的TX和RX端。2、将固定速度数字讯号源模块的D1或D2、D3、FS、BS联接到光发送模块的数字讯号输入端口P202。3、把开关S200拨到数字传输端。4、翻开系统电源，用示波器在光承受模块的数字讯号输出端口观察输出讯号。5、通过电位器R257调节裁定直流电平及R242增益调节得到最正确传输的数字讯号。6、用示波器观测传输前后的两波形。六、实验结果1、画出模拟讯号传输前后的波形2、画出数字讯号传输前后的波形实验三固定速度时分复用/解复用实验一、实验目的1、掌握集中插入帧同步码时分复用讯号的帧构造特征。2、掌握固定速度时分复用的同步复接原WUz物理好资源网(原物理ok网)

11、理。3、掌握固定速度时分复用的数字分接原理。二、实验仪器示波器物理实验光纤通信报告，RC-GT-III型光纤通讯实验系统。三、根本原理(一)数字复接的根本组成：在实际应用中，一般总是把数字复接器和数字分接器装在一起弄成一个设备，称为复接分接器(简写为)。在这儿我们首先讨论数字复接器。数字复接器的根本组成如图1-1所示。图1-1数字复接器的根本组成数字复接器的作用是把两个或两个以上的大道数字讯号按量分复接形式合并成为单一的合路数字讯号。数字复接器由定时、调整和复接单元所组成。定时单元的作用是为设备提供统一的基准时间讯号，备有内部时钟，也可以由外部时钟推进。调整单元的作用是对各输入大道数字WUz物理好资源网(原物理ok网)

12、信号进展必要的频度或相位调整，产生与本机定时讯号完全同步的数字讯号。复接单元的作用是对已同步的大道讯号进展时间复接以产生合路数字讯号。复接方法：将低次群复接成高次群的方式有三种；逐比特复接，按码字复接，按帧复接。在本实验中，因为速度固定，信息流量不大，所以我们所应用的方法为按码字复接，下边我们把这些复接形式作简单介绍。按码字复接：对本实验来说，速度固定，信息构造固定，每8位码代表一“码字。这些复接方法是按次序每次复接1个讯号的8位码，输入信息的码字轮流被复接。复接过程是这样的：首先取第一路信息的第一组“码字，接着取第二路信息的第一组“码字，再取第三信息的第一组“码字，轮流将3个大道的第一组“码WUz物理好资源网(原物理ok网)

13、字取值一次后再进展第二组“码字取值，技巧依然是：首先取第一路信息的第二组码，接着取第二路信息的第二组码，再取第三路信息的第二组码，轮流将3个大道的第二组码取值一次后再进展第三组码取值，依这种推，始终循环下去，这样得到复接后的二次群序列，这些方法因为是按码字复接，循环周期较长，所需缓冲储存器的容量较大。(二)数字分接的根本组成：在实际应用中，一般总是把数字复接器和数字分接器装在一起弄成一个设备，称为复接分接器(简写为)。在这儿我们继续讨论数字分接器。数字分接器的根本组成如图1-4所示。数字分接器的作用是把一个合路数字讯号分解为原先大道的数字讯号。图1-3数字分接器的根本组成WUz物理好资源网(原物理ok网)

14、(三)所用实验模块的构造原理：本实验使用固定速度讯号源，固定速度时分复用复接端插口及固定速度时分复用分接端插口三个模块。(1)固定速度讯号源此模块形成三路码速度为64k的单极性不归零码NRZ，数字讯号帧长为8位，其中两路可作为数字信息，每路8位物理实验光纤通信报告，另外8位中的7位可作为为集中插入帧同步码。通过拨码开关，可以很便捷地改变要传送的码信息并由发光晶闸管显示下来。(2)固定速度时分复用的复用端插口本实验所用到的模块组合是固定速度时分复用的复用端,这种模块形成三路讯号时分复用后的讯号。(3)固定速度时分复用分接端插口分接端输入单极性非归零讯号，由位同步讯号提取电路和帧同步讯号形成器形成位同步时钟讯号BS和帧同步讯号FS，通过BS、FS这把两路数据讯号从时分复用讯号中离别下来，两个8位的并行数据讯号，两个并行讯号驱动16个发光三极管，右侧8个发光晶闸管显示第一路数据，右侧8个发光晶闸管显示第二路数据，晶闸管亮状态表示“1，熄灭状态表示“0。四、实验内容与步骤以下实验步骤以光端机局部讲解，即实验箱一侧的模块。15WUz物理好资源网(原物理ok网)