1、評閱光纖通信實驗報告 1姓名 學號 時間 地點 實驗題目 半導體激光器P-I特性測試實驗 一、 實驗目的1、學習半導體激光器發光原理和光纖通信中激光光源工作原理2、了解半導體激光器平均輸出光功率與注入驅動電流的關系3、掌握半導體激光器P（平均發送光功率）-I（注入電流）曲線的測試方法二、實驗內容1、測量半導體激光器輸出功率和注入電流，并畫出P-I關系曲線2、根據PI特性曲線，找出半導體激光器閾值電流，計算半導體激光器斜率效率三、實驗儀器1、ZY12OFCom23BH1型光纖通信原理實驗箱1臺2、FC接口光功率計1臺3、FC-FC單模光跳線 1根4、萬用表1臺5、連接導線 20根四、實驗步驟1、

2、用導線連接電終端模塊T68(M)和T94(13_DIN)。2、將開關BM1撥為1310nm,將開關K43撥為“數字”，將電位器W44逆時針旋轉到最小。3、旋開光發端機光纖輸出端口（1310nm T）防塵帽，用FC-FC光纖跳線將半導體激光器與光功率計輸入端連接起來，并將光功率計測量波長調整到1310nm檔。4、用萬用表測量T97（TV+）和T98(TV-)之間的電阻值（電阻焊接在PCB板的反面），找出所測電壓與半導體激光器驅動電流之間的關系（VIR110）。5、將電位器W46（閾值電流調節）逆時針旋轉到底。6、打開交流電源，此時指示燈D4、D5、D6、D7、D8亮7、用萬用表測量T97（TV+

3、）和T98(TV-)兩端電壓（紅表筆插T97，黑表筆插T98）。8、慢慢調節電位器W44（數字驅動調節），使所測得的電壓為下表中數值，依次測量對應的光功率值，并將測得的數據填入表格中，精確到0.1uW。 9、做完實驗后先關閉交流電開關。10、拆下光跳線及光功率計，用防塵帽蓋住實驗箱半導體激光器光纖輸出端口，將實驗箱還原。五、實驗報告結果1、根據測試結果，算出半導體激光器驅動電流，畫出相應的光功率與注入電流的關系曲線。 U(mV)12345678I(mA)0.20.10.10.470.40.350.610.65P（uW）0.20.20.31.92.02.14.35.2U(mV)910121416

4、182022I(mA)6.99.139.7710.089.9610.1410.1810.07P（uW）68.378.999.7121.2141.1161.1182.6203.5U(mV)2426283032343638I(mA)10.410.4510.4110.4110.4710.6310.7311.26P（uW）249.5271.2291.4312.3334.9361.2386.2389.2P-I特性曲線圖：2、根據所畫的P-I特性曲線，找出半導體激光器閾值電流的大小。由上圖可知：閥值電流Ith=6.9mA3、根據P-I特性曲線，求出半導體激光器的斜率效率。半導體激光器的斜率K=P/I=0.

5、036W/A 4、實驗結果及誤差分析正確。將上表所得實驗結果進行分析，繪制P-I特性曲線可得其閥值電流大概在6.9mA左右，同時也可以得到P-I特性是選擇半導體激光器的重要參考。在選擇時，應選閥值電流盡可能小，對應P值小，而且沒有扭折點的半導體激光器，這樣激光器工作電流小，工作穩定性搞，消光比大，而且不易產生光信號失真。六、思考題1、試說明半導體激光器發光工作原理。答：半導體激光器發光工作原理：半導體激光器是向半導體PN結注入電流，實現粒子數反轉分布，產生受激輻射，利用諧振腔的正反饋，實現光放大而產生激光震蕩。2、環境溫度的改變對半導體激光器P-I特性有何影響？答：激光器的閾值電流隨

6、溫度升高而增大，外圍分子量效率隨溫度升高而減小，溫度升高時，電流增大，外圍分子量效率減小，輸出光功率明顯下降。3、分析以半導體激光器為光源的光纖通信系統中，半導體激光器P-I特性對系統傳輸性能的影響。答：P-I特性是選擇半導體激光器的重要依據。在選擇時，應選閾值電流Ith盡可能小，對應P值小，而且沒有扭折點的半導體激光器，這樣的激光器工作電流小，工作穩定性高，消光比大，而且不易產生光信號失真，并且要求P-I曲線的斜率適當，斜率太小，則要求驅動信號太大，給驅動電路帶來麻煩；斜率太大，則會出現光反射噪聲及使自動光功率控制環路調整困難。評閱光纖通信實驗報告 2姓名 學號 時間 地點 實驗題目 發光二

7、極管P-I特性測試曲線 一、實驗目的1、學習發光二極管的發光原理2、了解發光二極管平均輸出光功率與注入電流的關系3、掌握發光二極管P（平均發送光功率）-I（注入電流）曲線的測試二、實驗內容1、測量發光二極管平均輸出光功率和注入電流，并畫出P-I關系曲線2、根據PI特性曲線，計算發光二極管斜率效率三、實驗儀器1、ZY12OFCom23BH1型光纖通信原理實驗箱1臺2、FC接口光功率計1臺3、850nm光發端機（HFBR-1414T） 1個4、ST-FC多模光跳線 1根5、萬用表1臺6、連接導線 20根四、實驗步驟1、用導線連接電終端模塊T68(M)和T94(13_DIN)2、將開關BM1撥為85

8、0nm,將開關K43撥為“數字”，將電位器W44逆時針旋轉到最小。3、裝好850nm光發射機（850nm T），用ST-FC光纖跳線將LED（發端為TX，收端為RX）與光功率計輸入端連接起來，并將光功率計測量波長調整到850nm檔。4、用萬用表測量T97（TV+）和T98(TV-)之間的電阻值（電阻焊接在PCB板的反面），找出所測電壓與半導體激光器驅動電流之間的關系（VIR110）。5、將電位器W46（閾值電流調節）逆時針旋轉到底。6、打開交流電源，此時指示燈D4、D5、D6、D7、D8亮7、用萬用表測量T97（TV+）和T98(TV-)兩端電壓（紅表筆插T97，黑表筆插T98）。8、慢慢調節

9、電位器W44（數字驅動調節），使所測得的電壓為下表中數值，依次測量對應的光功率值，并將測得的數據填入表中，精確到0.1uW。9、做完實驗后先關閉交流電開關。10、拆下光跳線及光功率計，用防塵帽蓋住實驗箱半導體激光器光纖輸出端口，將實驗箱還原。五、實驗報告結果1、根據實驗記錄數據，畫出相應的光功率與注入電流的關系曲線U(mV)510152025303540I(mA)5.010.015.020.025.030.035.040.0P（uW）85.2160.8225.6280.3325.8360.8390.3420.9LED的P-I特性測試表根據上表可以畫出P-I特性曲線：2、分析P-I特性曲線的意義

10、。 該實驗測量其電光轉換特性（P-I特性），工作電流不同的時候，輸出功率也不同，基本上是成線性關系，這說明LED的P-I曲線線性度好，調制時動態范圍大，信號失真小。六、思考題1、說明發光二極管工作原理，比較分析發光二極管與半導體激光器發光原理的區別。發光二極管工作原理：它由一個PN結組成，具有單向導電性。當給發光二極管加上正向電壓后，從P區注入到N區的空穴和由N區注入到P區的電子，在PN結附近數微米內分別與N區的電子和P區的空穴復合，產生自發輻射的熒光。區別是：LED無諧振腔，無閾值2、環境溫度的改變對發光二極管P-I特性曲線有何影響？LED溫良特性較好，在一定范圍內，溫度變化對其影響不大。3

11、、發光二極管P-I特性曲線是否嚴格線性？為什么？并不是嚴格線性的。因為當電流過大時，曲線比較平坦，也就是功率增加不是線性的了，這是由PN結發熱產生飽和現象，使P-I曲線的斜率減小。 評閱光纖通信實驗報告 3姓名 學號 時間 地點 實驗題目 模擬信號光纖傳輸實驗 一、實驗目的1、了解模擬信號光纖系統的通信原理2、了解完整的模擬信號光纖通信系統的基本結構二、實驗內容1、各種模擬信號LED模擬調制：三角波，正弦波2、各種模擬信號LD模擬調制：三角波，正弦波三、實驗儀器1、ZY12OFCom23BH1型光纖通信原理實驗箱 1臺2、20MHz雙蹤模擬示波器1臺3、萬用表1臺4、FC-FC單模光跳線 1根

12、5、850nm光發端機和光收端機（可選）1套6、ST/PC-ST/PC多模光跳線（可選）1根7、連接導線 20根四、實驗步驟1、用連接線連接模擬信號源模塊1的T10（正弦波）和T96(13_AIN)。注釋：T10（正弦波）的頻率為1KHz。2、用FC-FC光纖跳線將1310nm光發端機（1310nmT）與1310nm光收端機（1310nmR）連接起來。3、將開關BM1撥為1310nm,將開關K43撥為“模擬”，將開關BM2撥為1310nm,將開關K30撥為“通信”，將電位器W44逆時針旋轉到最小。4、打開交流電源開關，電源指示二極管D4，D5，D6，D7，D8亮。 5、用雙蹤示波器測量T10處

13、的波形，同時調節“幅度調節”電位器，使得正弦波幅度在4V以下。 6、順時針調節電位器W9（模擬驅動調節）和W45（幅值調節），使得測試鉤TP114處的波形幅度為20V且無明顯失真。7、用雙蹤示波器的兩個探頭同時測量TP108和TP108（LT）處的波形，分別調節電位器W9（模擬驅動調節）和W45（幅值調節），觀察模擬信號調制的過程。8、將模擬信號源的T10換成T7（三角波）和T96(13_AIN)連接，按照以上步驟6、7做實驗觀察三角波信號光纖傳輸時調制過程。9、根據以上實驗設計2K正弦波和三角波的傳輸實驗，2K的正弦波和三角波由模擬信號源模塊2產生。 10、根據以上調制過程和LD模擬調制的原

14、理，設計LED模擬信號調制實驗。11、實驗完成后，關閉交流電源，拆除各個連線，將所有的開關撥向下，將實驗箱還原。五、實驗報告結果1、記錄并畫出各模擬信號的波形，對模擬信號光傳輸前后的波形進行比較。正弦波：三角波：從中可以看出，調制前后的各波形幅度是有變化的。2、簡述模擬信號光纖傳輸過程；比較LD與LED模擬信號調制的效果。模擬信號調制是直接用連續的模擬信號對光源進行調制。測試端口模擬信號源信號處理單元光發送器件光接收器件信號處理單元光纖模擬信號光纖傳輸系統原理框圖如圖所示：LD模擬調制效果最好。3、對實驗結果以及實驗結果的分析正確。通過實驗可知，正弦波，三角波的波形都可以通過示波器看出來，但是有些波形即使通過了調制，還是有些微的失真。不過這種失真還是不妨礙我們進行模擬信號光纖傳輸實驗的觀察。由實驗結果可知，波形圖存在一定的失真，這些誤差產生的原因是多方面的： 可能由于實驗箱、示波器的電壓不穩定，從而造成波形圖的失真。 可能由于W9，W45的調節幅度變化太大，因而造成實驗結果的誤差。 也有可能是元器件的連接接觸不良，從而造成波形圖的失真。六、思考題1、光纖傳輸系統能否傳輸數字信號，為什么？光纖傳輸系統能傳輸數字信號，因為光纖傳輸的是光能量，像我們所說的光功率，一臺光源發出光信號并有一定的功率可以支持傳輸到終端，光源或者說這個一定功率的