消光比:
P00(uW) P11(uW) EXT
P00(uW) P11(uW) EXT
P00(uW) P11(uW) EXT
实验结果及分析:
1.半导体激光器工作原理是:激励方式,利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光。半导体激光二极管(LD)或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高能级E2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E1,这个过程称为光的受激辐射
2.环境温度的改变对半导体激光器P-I特性的影响:随着温度的上升,阈值电流越来越大,功率随电流变化越来越缓慢。
3.以半导体激光器为光源的光纤通信系统中,半导体激光器P-I特性对系统传输性能的影响是:当注入电流较小时,激活区不能实现粒子束反转,自发发射占主导地位。,激光器发射普通的荧光。随着注入电流的增加,激活器里实现了粒子束反转,受激辐射占主导地位。但当注入电流小于阈值电流时,谐振腔内的增益还不足以克服如介质的吸收、镜面反射不完全等引起的谐振腔的损耗时,不能在腔内建立起振荡,激光器只发射较强荧光。只有当注入电流大于阈值电流时才能产生功率很强的激光。
4.阈值电流随着温度的升高而增大,外微分量子效率减小,输出光功率明显下降。 5.当注入电流较小时,激活区不能实现粒子束反转,自发发射占主导地位。激光器发射普通的荧光。随着注入电流的增加,激活器里实现了粒子束反转,受激辐射占主导地位。但当注入电流小于阈值电流时,谐振腔内的增益还不足以克服如介质的吸收、镜面反射不完全等引起的谐振腔的损耗时,不能在腔内建立起振荡,激光器只发射较强荧光。只有当注入电流大于阈值电流时才能产生功率很强的激光。
6.对于数字脉冲光发射机,消光比这个指标很重要,它定义为全“0”时平均光功率p0和全“1”
时平均光功率p1之比,可用EXT表示,定义式如EXT=10lg(p1/p0)(dB) , 消光比的不足容易引起对码元的误判等一系列问题。
在实际生产中,由于设备及环境差异的问题,消光比很难控制,只能将消光比控制在某一范围。
通过本实验,我学习了解半导体激光器发光原理和激光光源工作原理,掌握了半导体激光器P-I曲线的测试方法, 同时了解数字光发射机平均输出光功率和消光比的指标要求,通过动手操作,掌握了数字光发射机平均输出光功率和消光比的测试方法, 为以后的学习奠定了基础。
实验二
模拟信号光纤传输系统
一、实验目的
1、了解模拟信号(正弦波、三角波、方波等)光纤传输系统。
二、实验器材
1、 主控&信号源模块、25号模块 各一块 2、 双踪示波器 一台 3、 FC型光纤跳线、连接线 若干
三、实验原理
1、实验原理框图
光纤跳线信号源A-OUTTH1光发射机光接收机TH425#模块25#模块
模拟信号光纤传输系统
2、实验框图说明
主控信号源模块可输出正弦波、三角波、方波等模拟信号,信号送入光发射机的模拟输入端,经过光调制电路转换成光信号,完成电光转换;光信号经光纤跳线传输后,由接收机接收,并完成光电转换,输出原始信号。
注:由于实验设备配置模块情况不同,光收发模块的波长类型有所不同,比如1310nm、1550nm等,需根据实际情况确定。
四、实验步骤
1、关闭系统电源,用光纤跳线连接25号光收发模块的光发输出端和光收接入端,并将光收发模块的功能选择开关S1打到“光接收机”。
2、将信号源&主控模块的模拟输出A-out连接到25号光收发模块的模拟信号输入端TH1。
3、把25号光收发模块的S3设置为“模拟”。
4、将25号光收发模块的W5(接收灵敏度的调节旋钮,顺时针旋转时输出信号减小)逆时针旋到最大,适当调节W6(调节电平判决电路的门限电压)。
5、打开系统电源开关及各模块电源开关。在主控模块中设置实验参数主菜单【光纤通信】→【模拟信号光纤传输系统】
6、用示波器观测模拟信号源模块的A-out,调节信号源模块的“输出幅度”旋钮,使信号为适当大小(保证输出信号最大且不失真)。
7、用示波器观测模拟信号源的A-out和25号光收发模块的TH4,适当调节W5,使得观测到的两处波形相同。此时,25号光收发模块无失真的传输模拟信号(可以通过“主控”模块中“信号源”进入“模拟信号源”菜单选择所需波型)。
五.实验记录及结果分析
示波器显示图 正弦波
三角波
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