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光纤通信原理与技术实验指导书VIP免费

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第1页共9页图1图2编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共9页《光通信原理与技术》实验指导书实验一模拟(音频)信号的调制、传输和解调实验目的和要求1、光纤端面的处理和夹持;2、了解模拟信号的光纤调制方法;3、学会已调信号的解调技术;4、观察已调波和调制波的波形;5、光纤折射率的时间法求解。实验装置和仪器:GX1000光纤实验仪;半导体激光器;激光功率计;光纤刀;光学实验导轨;光纤调整架;光纤;示波器;音频信号发生器(或收音机)。实验原理:1.激光器的输出特性(I—P)特性激光器的光输出特性(P—J特性)是表示注入电流与激光器输出功率之间的关系曲线。如图1所示。当注入电流增加时.由于自发辐射量增加,输出功率也会增加,但增加得较慢。当光辐射量超过PN结中的吸收损耗,增益超过损耗时,激光器就开始振荡,所以光输出功率随注入电流的增加而急剧增加。第2页共9页第1页共9页图3图410mm包层纤芯图5编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共9页1、光的调制将调制信号加在激光器上,控制激光器的电流,则激光器的输出功率随调制信号而改变。如图2所示。2、光通信系统图3是典型的光纤通信系统。电信号加在激光器的偏置电路上,控制激光器的注如电流,从而使激光器的输出光功率随外加信号变化,达到对输出光进行调制.经调制的光由光纤(光纤通信)或空间(空间光通信)传输到光电探测器,探测器将光信号转变为电信号,后续电路检波解调恢复所加的电信号。第3页共9页第2页共9页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第3页共9页实验内容及步骤:(一)光纤端面的处理1、用光纤剥皮钳剥去光纤两端的涂覆层,长度约10mm。如图52、在5mm出用光纤刀刻划一下。用力不要太大,以不使光纤断裂为限。3、在刻划处轻轻弯曲纤芯,使之断裂。处理过的光纤端面不应再被触摸,以免损坏和污染。4、将光纤的一端小心放入光纤夹中,伸出长约10mm,用簧片压住,放入三维光纤架中,用锁紧螺钉锁住。5、将光纤的另一端放入光纤座上的刻槽中,伸出约10mm,用磁吸压住。6、光纤的耦合7、将实验仪置于直流挡。8、调整激光的工作电流,使激光不太明亮,用一张白纸在激光器前后移动,确定激光焦点的位置。9、通过移动三维光纤调整架和调整Z轴旋钮,使光纤端面尽量逼近焦点。10、将激光器工作电流调到最大,通过仔细调整三维光纤调整架上的X轴、Y轴、Z轴旋钮和激光器调整架上的水平、垂直旋钮,使激光照亮光纤端面并耦合进光纤。观测光纤输出光强的变化,反复调整各旋钮,直到光纤输出功率达最大为止。记下最大功率值Pf。测量5次,取平均值。11、将实验仪的功能档置于音频调制档。12、将示波器的CH1和CH2通道分别与“输出波形”和“输入波形”相连。13、将示波器“扫描频率”置于10μS/Div档,示波器显示应为近似的稳定矩形波。14、从“音频”端加入音频模拟信号,这时可观察到示波器上的矩形波形的前后沿闪动。15、打开实验仪后面板上的“喇叭”开关,应可听到音频信号源中的声音信号。16、可分别观察实验仪发射板“调制”前后的波形和接收板“解调”前后的波形。记录波形的形状和幅值。观察、了解音频模拟信号的调制、传输、解调过程的情况。(注意:“喇叭”开关平时应处于“关”状态,以免产生不必要的噪声。)17、将光探头接在实验仪接收板的“输入”端,光纤输出光对准光探头,示波器的CH1依次与接收板上的解调前后的“波形”端相连,观察波形情况。改变激光器的输出功率P0,记录对应的示波器的CH1上的解调前“波形”幅值V前和解调后“波形”幅值V后,如下表。18、加上音频,打开"喇叭"开关,调整激光器的电流,同时,仔细听解调后的声音变化,体会传输光强的大小对传输信号的影响,即信噪比的影响.19、去掉光纤,让激光器的直接照在光探头上,示波器的CH1依次与接收板上的解调前后的“波形”端相连,观察波形情况。改变激光器的输出功率P0,记录对应的示波器的CH1上的解调前“波形”幅值V前和解调后“波形”幅值V后,20、重复18的步骤,比较光通过空间和光纤后音频的变化.21、注在以上操作中,注...

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