音频信号光纤通信原理【实验目的】1． 熟悉半导体电光/光电器件的基本性能及其主要特性的测试方法2． 了解音频信号光纤传输系统的结构及主要部件选配原则3． 学习分析音频信号集成运放电路的基本方法4． 训练音频信号光纤传输系统的调试技术【实验原理】系统结构图如下所示：1． 半导体发光二极管 LEDLED 是一种双异质结构的半导体二极管，简称 DH
当给 DH 结构加正偏压时，使 N 层向有源层 p 注入导电电子，这些电子由于受到 p-P 异质阻挡而不能进入 P 层，只能被限制在有源层和空穴复合
复合时，不少电子释放出的能量满足：h 为普朗克常数；ν 为光波频率；E1为有源层内导电电子能量；E2为导电电子和空穴复合后处于价键束缚状态的能量；Eg与 DH 结构中各层材料及组分选取等原因有关
制作 LED 时，只要材料选取和组分控制适当，就能使 LED 发光中心波长与传输光纤低损耗波长一致
光纤通信系统中使用 LED 的光功率是尾纤输出
出纤光功率与 LED 驱动电流的关系称为 LED 的电光特性
为避开和减少非线性失真，使用时应给 LED 加一个适当的偏置电流 I（电光特性曲线线性部分中点对应的电流值）
而调制信号的峰值位于电光特性的直线范围内
对于非线性失真要求不高的情况下，，为 LED 所允许的最大偏置电流，这样可使其获得无截止畸变幅度最大的调制，有利于信号的远距离传输
2． 光纤 利用全反射原理使光在光纤中成“之”字形传播
3． 半导体光电二极管 SPD光电二极管在反偏电压下工作
当无光照时，PN 结只有很小的反向漏电流，称为暗电流
当有光子能量大于 PN 结半导体材料的带隙宽度 Eg的光波照射到光电二极管的管芯时，将产生光生载流子
这些载流子在空间电荷区高速运动从而形成光电流
其方向从 PN 结的 P 区流出经外电路进入 N 区，其强度在无偏压和短路的情况下和光功率成正比
