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《光电了技术实验》实验讲义光信息教研室2012年9月目录实验一LD/LED 的P-I-V 特性曲线测试............. - 2 -实验二光纤数值孔径测量实验................ - 8 -实验三光源调制与解调实验 (10)实验四电光调制实验 (15)实验五声光调制实验 (19)实验六、APD特性参数的测量 (25)实验一 LD/LED 的P-I-V 特性曲线测试、实验目的1、通过测试LD/LED 的功率一电流（P-I ）特性曲线和电压一电流（V-I ）特性曲线，计算阈 值电流（I th ），掌握LED 发光二极管和LD 半导体激光器的工作特性。
、实验内容1、测试LD/LED 的功率一电流（P-I ）特性曲线和电压一电流（V-I ）特性曲线。
三、 实验仪器1、 LD 激光二极管（带尾纤输出， FC 型接口） 1只 2、 LED 发光二极管 1 只 3、 LD/ LED 电流源 1台 4、 光功率计 1 台 5、 万用表1台四、 实验原理激光器是使工作物质实现粒子数反转分布产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放 大而产生激光振荡的。
激光，其英文 LASER 就是 Light Amplification by StimulatedEmission of Radiatio n（受激辐射的光放大）的缩写。
1、半导体激光器的结构半导体是由大量原子周期性有序排列构成的共价晶体，由于邻近原子的作用，电子所处的能 态扩展成能级连续分布的能带，如下图（a ）所示，能量低的能带称为价带，能量高的能带称为导带，导带底的能量 Eu 和价带顶的能量E 之间的能量差E u E l E g 称为禁带宽度或带隙， 不同的半导体材料有不同的带隙。
本征半导体中导带和价带被电子和空穴占据的几率是相同的， N 型半导体导带被电子占据的几率大， P 型半导体价带被空穴占据的几率大。
如下图（ b ）、（c ） 所示。
一、实验目的1. 了解光电电光转换的基本原理和过程。
2. 掌握光电转换器的工作原理和特性。
3. 熟悉光电电光转换实验的实验步骤和注意事项。
4. 通过实验验证光电电光转换的效果。
二、实验原理光电电光转换是指将光信号转换为电信号，再将电信号转换为光信号的过程。
光电转换器是实现光电电光转换的关键器件。
光电转换器利用光电效应，将光信号转换为电信号，再将电信号通过调制器转换为光信号。
三、实验仪器与材料1. 光源：激光器、LED灯2. 光电转换器：光电二极管、光电三极管3. 调制器：调制器、解调器4. 信号发生器：函数信号发生器5. 信号分析仪：示波器6. 连接电缆、测试线等四、实验步骤1. 光电转换实验（1）将激光器或LED灯发出的光照射到光电二极管或光电三极管上。
（2）调整信号发生器输出频率和幅度，使其与光电转换器的响应频率和幅度相匹配。
（3）观察示波器上的输出波形，记录光电转换器在不同光强下的输出波形。
2. 电光转换实验（1）将光电转换器输出的电信号输入调制器。
（2）调整调制器的调制频率和幅度，使其与光源的频率和幅度相匹配。
（3）观察示波器上的输出波形，记录调制器在不同电信号下的输出波形。
3. 整体光电电光转换实验（1）将激光器或LED灯发出的光照射到光电转换器上。
（2）将光电转换器输出的电信号输入调制器。
（3）观察示波器上的输出波形，记录整体光电电光转换实验的输出波形。
五、实验结果与分析1. 光电转换实验结果实验结果显示，光电转换器的输出波形与输入光信号具有相似性。
随着光强的增加，光电转换器的输出幅度也随之增大。
2. 电光转换实验结果实验结果显示，调制器输出的光信号波形与输入电信号具有相似性。
随着电信号幅度的增加，调制器输出的光信号幅度也随之增大。
3. 整体光电电光转换实验结果实验结果显示，整体光电电光转换实验的输出光信号波形与输入光信号具有相似性。
这验证了光电电光转换实验的成功。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了光电电光转换的基本原理和过程。
实验一光电效应1887年，赫兹在研究电磁辐射时意外发现，光照射金属表面时，在一定的条件下，有电子从金属的表面溢出，这种物理现象被称作光电效应，所溢出的电子称光电子。
由此光电子的定向运动形成的电流称光电流。
1888年以后，W.哈尔瓦克斯、A.Γ.斯托列托夫、P.勒纳德等人对光电效应进行了长时间的研究，并总结出了光电效应的基本实验事实：1.光强一定时，光电管两端电压增大时，光电流趋向一饱和值。
对于同一频率不同光强时，光电发射率（光电流强度或逸出电子数）与光强P成正比，见图1(a)、(b)。
2.对于不同频率的光,其截止电压不同，光电效应存在一个阈频率（截止频率、极限频率或红限频率），当入射光频率 低于某一阈值时，不论光的强度如何，都没有光电子产生，见图1（c）、（d）。
3.光电子的动能与入射光强无关，但与入射光的频率成线性关系。
4.光电效应是瞬时效应，一经光束照射立即产生光电子。
图1 光电效应规律上述实验事实用麦克斯韦的经典电磁理论无法作出圆满的解释。
1905年，爱因斯坦用光量子理论圆满解释了光电效应，并得出爱因斯坦光电效应方程。
后来密立根对光电效应展开全面的实验研究，证明了爱因斯坦光电效应方程的正确性，并精确测出普朗克常数h。
因为在光电效应等方面的杰出贡献，爱因斯坦和密立根分别于1921年和1923年获得诺贝尔物理学奖。
光电效应和光量子理论在物理学的发展史上具有划时代的意义，量子论是近代物理的理论基础之一。
而光电效应则可以给量子论以直观鲜明的物理图像。
随着科学技术的发展，利用光电效应制成的光电元件在许多科技领域得到广泛的应用，并且至今还在不断开辟新的应用领域，具有广阔的应用前景。
本实验利用“减速电势法”测量光电子的动能，从而验证爱因斯坦方程，并测得普朗克常数。
经过本实验有助于进一步理解量子理论。
【实验目的】1．通过实验了解光的量子性。
2．测量光电管的弱电流特性，找出不同光频率下的截止电压。
3．验证爱因斯坦方程，并由此求出普朗克常数。
光电电光转换实验报告实验名称：光电电光转换实验一、实验目的：1. 了解光电效应和电光效应的基本原理；2. 探究光电效应和电光效应在实际应用中的作用；3. 学会使用实验装置进行光电电光转换实验，并能够正确测量和分析实验数据。
二、实验原理：1. 光电效应：光照射到金属表面时，当光的频率和波长满足一定条件时，光子能量足够强大，光子将会将电子从金属中释放出来，形成光电子。
2. 电光效应：外加电场作用下，某些晶体会发生电光效应，即通过施加一个电场来改变介质的折射率。
三、实验器材：1. 光电效应装置：包括光电效应测试器、可调光源、准直透镜、光电子采集器；2. 电光效应装置：包括电光效应测试器、高频信号发生器、电光调制器、偏振器、检光器。
四、实验步骤：1. 光电效应实验：(1) 将可调光源调至适当亮度，保持光强不变；(2) 通过准直透镜将光源的光束准直后照射到金属表面，同时打开光源上的开关；(3) 调整光电子采集器上的测量电压，记录不同光强下的电压值；(4) 重复步骤(3)，改变光源的距离或不同金属材料，记录实验数据。
2. 电光效应实验：(1) 将高频信号发生器和电光调制器与电光效应样品连接；(2) 调节高频信号发生器的输出频率、幅度和波形；(3) 通过偏振器和检光器测量透过样品的光强，记录实验数据；(4) 重复步骤(3)，改变电场强度或不同电光效应样品进行实验。
五、实验结果与分析：1. 光电效应实验结果：根据实验数据绘制光电流和入射光强的关系曲线，观察到光电流随着光强的增大而增大，且存在一个临界光强，当光强小于临界光强时，光电流几乎为零，说明光电效应按照光强增强而增强的规律进行。
2. 电光效应实验结果：根据实验数据绘制电光系数和电场强度的关系曲线，观察到电光系数随电场强度的增大而增大，说明电光效应符合电场强度增强而光强增强的规律。
六、实验讨论与总结：1. 光电效应和电光效应在光通信领域的应用：光电效应可应用于光电二极管、光电导等器件中，将光信号转化为电信号，实现光通信的功能。
光纤实验报告班级姓名学号`?、第一章：实验2 电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构；2.初步了解完整光通信的基本组成结构；3.掌握光通信的通信原理。
，二、实验仪器1.光纤通信实验箱双踪示波器单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
实验系统（光通信）基本组成结构（光通信）如下图所示：:图实验系统基本组成结构在本实验系统中，电发射部分可以是M序列，可以是各种线路编码（CMI、5B6B、5B1P 等），也可以是语音编码信号或者视频信号等，光信道可以是1310nmLD+单模光纤组成，可以是1550nmLD+单模光纤组成，也可以是850nmLED+多模光纤（选配）组成。
需要说明的是本实验系统中提供的两种工作波长的数字光端机，都是一体化结构。
光端机包括光发射端机TX （集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接收端机RX （集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。
其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。
一体化数字光端机的结构示意图如下：图 一体化数字光端机结构示意图四、实验步骤1.关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1310、RX1310两法兰接口（选择工作波长为1310nm 的光信道），注意收集好器件的防尘帽。
)2.打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。
确认，即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。
3. 示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。
4. 用信号连接线连接P101、P201两铆孔，示波器A 通道测试TX1310测试点，确认有相应的波形输出，调节W201即改变送入光发端机信号（TX1310）幅度，最大不超过5V 。
即将m 序列电信号送入1310nm 光发端机，并转换成光信号从TX1310法兰接口输出。
光纤通信实验光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。
光纤通信是现代通信网的主要传输手段，主要通过在发送端把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。
因此构成光纤通信的基本要素是光源、光纤和光检测器。
半导体激光器可以作为光纤通信的主要光源，其具有超小型、高效率和高速工作的优异特点，到如今，它是当前光通信领域中发展最快、最为重要的激光光纤通信的重要光源.光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
光检测器:把光发射机发送的携带有信息的光信号转化成相应的电信号并放大、再生恢复为原传输的信号的器件。
【实验目的】1.了解和掌握半导体激光器的电光特性和测量阈值电流2.了解和掌握光纤的结构和分类以及光在光纤中传输的基本规律。
3.对光纤本身的光学特性进行初步的研究，对光纤的使用技巧和处理方法有一定的了解。
4.了解光纤通信的基本原理。
【实验仪器】导轨，半导体激光器+二维调整，三维光纤调整架+光纤夹，光纤，光探头+二维调整架，激光功率指示计，一维位移架，专用光纤钳、光纤刀，示波器，音源等。
【实验原理】一、半导体激光器的电光特性实验采用的光源是半导体激光器，由于它的体积小、重量轻、效率高、成本低，已进入了人类社会活动的多个领域。
因此对半导体激光器的了解和使用就显得十分重要。
本实验对半导体激光器进行一些基本的实验研究，以掌握半导体激光器的一些基本特性和使用方法。
半导体激光器的发光原理是基于受激光发射。
要使半导体激光器产生相干的受激光需满足两个条件：既粒子数反转与阈值条件。
粒子数反转就是使处于高能态的粒子（半导体能带中的电子）数多于低能态的粒子数，达到这个条件，工作物质就产生增益。
光电传感器实验讲义顾定安编河海大学物理实验中心2003．10光电传感器应用实验仪器介绍光电传感器是一种将光信号转变成电信号的光电转换器件。
由于光电器件灵敏度高、响应速度快、靠得住性高、结构简单、利用方便，而且具有“非接触测量”的特点，因此在自动检测和控制系统中有着十分普遍的应用。
光电器件工作的物理基础是光电效应。
在光的作用下，电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等。
受光照的物体导电率发生转变，或产生必然方向电动势的现象称为内光电效应，如光敏电阻、光敏晶体管、光电池等。
光电传感器应用实验主要利用CSY10G型光电传感器系统实验仪完成一系列基于内光电效应的光电器件的应用实验。
比较简单的光电器件包括光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池、光断续器等；特殊用途的光电器件有PSD光电位置传感器、热释电红别传感器、光纤传感器、CCD电荷耦合图象传感器等。
光电传感器系统实验仪将各类光电传感器、被测体、信号源、仪表显示、信号收集、处置电路及实验所需的温度、位移、光源、旋转装置等集中于一机。
仪器顶部工作台上安装各类传感器和测试部件，包括热释电红别传感器、温度源、慢速电机、衍射光栅、固体激光器、PSD光电位置传感器、CCD电荷图象传感器、位移平台、光电器件安装板、莫尔条纹光栅位移传感器、光纤传感器、光电断续器、旋转电机等，其布局如图1；正面面板为控制操作和测量显示面板，包括直流稳压电源、电压/频率表、微安表、电机开关及调速旋钮、光源和热源开关等，布局如图2上半部份；水平面板用于各类传感器件和相应的检测电路模块的连接，其接口布局如图2的下半部份。
图1 工作台布局图工作台的光电器件板上已装有七个器件和一个备用试件插座，器件散布如图2的右上角所示。
其中a b为光敏二极管、c d为红外光敏管、e f为光敏三极管、g h为红外接收管、i j为光电阻、k l为光电池、m n为发光二极管、o p为试件插座。
专业实验讲义实验一电光、光电转换传输实验实验系统组成介绍RZ8644型光纤实验系统是为了配合《光纤通信系统》的理论教学而设计的实验系统。
它一方面结合了当今光纤通信原理课程的教学与改革，另一方面结合了当今光纤通信发展方向和工程实际应用状况。
这套系统采用功能模块化设计，各模块对外开放。
除了配合完成理论教学外，还可以训练增强学生的实际应用能力，完成模块的二次性开发。
一、结构简介本实验系统可分为电端机模块、光通信模块、管理控制模块、电源供给模块等四大功能模块，每个功能模块又是由许多子模块组成：（一）电端机模块1.电话用户接口模块此模块为电话输入、输出接口，由电话专用接口芯片PBL38710实现。
它包含向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流，摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别，用户线是否有话机的识别，语音信号的2/4线混合转换，外接振铃继电器驱动输出等功能。
其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。
本模块分为用户A，B两个模块，默认号码为48、49。
2.PCM编译码模块此模块采用专用芯片TP3057来实现PCM编译码功能，可完成用户A、B两路话音信号的编译码功能。
3.DTMF双音多频检测模块此模块由专用芯片MT8870来完成DTMF分组滤波和DTMF译码功能，输出相应16种DTMF频率组合的4位并行二进制码。
实际应用中，一片MT8870可以最多接入检测16路用户电路的DTMF信号。
4.记发器模块此模块主要完成局内、局间电话用户拨叫号码的识别、交换控制功能。
5.计算机通信接口模块此模块由USB和RS232串口两通信接口组成，完成计算机与本实验系统的数据交换传输功能。
也为学生开发上层通信软件提供了良好的硬件平台。
6.数据发送单元模块此模块主要完成各种测试信号产生、各种线路编码、数据复接及一些辅助性功能。
产生的数字信号有：各种频率的时钟、方波、M序列、矩形窄脉冲等、线路编码功能有：AMI码、HDB3码、CMI码、5B6B码、5B1P码、扰码等。
专业实验讲义实验一电光、光电转换传输实验实验系统组成介绍RZ8644型光纤实验系统是为了配合《光纤通信系统》的理论教学而设计的实验系统。
它一方面结合了当今光纤通信原理课程的教学与改革，另一方面结合了当今光纤通信发展方向和工程实际应用状况。
这套系统采用功能模块化设计，各模块对外开放。
除了配合完成理论教学外，还可以训练增强学生的实际应用能力，完成模块的二次性开发。
一、结构简介本实验系统可分为电端机模块、光通信模块、管理控制模块、电源供给模块等四大功能模块，每个功能模块又是由许多子模块组成：（一）电端机模块1.电话用户接口模块此模块为电话输入、输出接口，由电话专用接口芯片PBL38710实现。
它包含向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流，摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别，用户线是否有话机的识别，语音信号的2/4线混合转换，外接振铃继电器驱动输出等功能。
其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。
本模块分为用户A，B两个模块，默认号码为48、49。
2.PCM编译码模块此模块采用专用芯片TP3057来实现PCM编译码功能，可完成用户A、B两路话音信号的编译码功能。
3.DTMF双音多频检测模块此模块由专用芯片MT8870来完成DTMF分组滤波和DTMF译码功能，输出相应16种DTMF频率组合的4位并行二进制码。
实际应用中，一片MT8870可以最多接入检测16路用户电路的DTMF信号。
4.记发器模块此模块主要完成局内、局间电话用户拨叫号码的识别、交换控制功能。
5.计算机通信接口模块此模块由USB和RS232串口两通信接口组成，完成计算机与本实验系统的数据交换传输功能。
也为学生开发上层通信软件提供了良好的硬件平台。
6.数据发送单元模块此模块主要完成各种测试信号产生、各种线路编码、数据复接及一些辅助性功能。
产生的数字信号有：各种频率的时钟、方波、M序列、矩形窄脉冲等、线路编码功能有：AMI码、HDB3码、CMI码、5B6B码、5B1P码、扰码等。
数据的复接：多种类型数据进行时分复接输出。
7.数据接收单元模块此模块主要完成接收数据的时钟提取再生、各种线路编码的译码、复用数据的分解及一些辅助性功能。
8.眼图观测模块此模块主要完成调节接收电路均衡特性、接收数字序列的眼图观测等功能。
9.误码测试仪模块此功能由多个模块组成，完成通信线路的误码测试功能，各测试参数可设。
10.模拟信号源模块此模块产生输出频率、幅度可调的正弦波、三角波、方波信号。
（二）光通信模块1．光信道一一体化数字光端机，包括光发射端机和光接收端机。
半导体激光二极管LD、工作波长1550nm，频带为DC到5MHZ，方便配套低端测量仪器使用。
光端机的光输入、输出接口都由单模尾纤引出至固定于底板的法兰，方便连接其它光器件。
一般情况下，一体化数字光端机的输入电平调节电位器，都右旋到底。
2．光信道二及LD性能测试模块由激光管、光探测器及外围电路构成的光发射端机和光接收端机，关键电气参数都可调节。
可传输模拟和数字信号，测试LD的P-I曲线，具有无光告警、自动功率控制APC等功能。
激光管工作波长为1310nm，频带为DC到3MHz。
激光管的输出和光探测器的输入连接至固定于地板上的法兰，方便连接其它光器件。
3．LED+多模光纤传输扩展模块由发光二极管、光检测器及外围电路构成的光发射端机和光接收端机，关键电气参数都可调节。
可传输模拟和数字信号，测试LED的P-I曲线，具有视频图像传输等功能。
发光二极管发光波长为850nm，频带为DC到1GHZ。
本模块为选配。
（三）管理控制模块1.中央处理器模块此模块主要由单片机89C51/52编程实现。
完成整个实验系统的控制协调功能，如测量信号的输入、输出控制、功能选择、工作状态检测等。
2.液晶显示模块此模块主要完成工作状态的显示，误码测试数据的显示等功能，属字符型液晶。
3.键盘模块此模块主要配合液晶显示模块工作，通过上、下、确认等键选择相应的实验参数。
（四）电源供给模块提供+12V、+5V、+3.3V、-5V、-12V、-24V -48V等直流电源。
二、配套仪器最低配置仪器：20M通用双踪示波器或虚拟仪器，单模尾纤建议配置器件：计算机；光功率计、多种接口标准的光跳线（法兰）、波分复用/解复用器一对、光可调衰减器、光固定衰减器、光分路器、光隔离器等，根据学校情况选配（会影响一些光器件的测试实验）；可选配仪器：①外置误码测试仪②光缆施工工具箱、光纤熔接机、稳定光源、光时域反射仪等。
三、系统结构框图请见图1图1 系统结构示意图四、系统特点1．采用模块化设计信号接口开放。
各模块功能既可单独做实验又可组合完成系统实验。
2．自带数字信号源、模拟信号源，可外加信号，配有计算机串口、USB接口。
适应各种实验需求。
3．采用液晶键盘显示管理实验参数，取代原有的接插件，实验方便直观。
4．电端机部分功能强大，电话交换系统，多种线路编码，完善的数字时分复接系统，功能可定制升级。
5．电信号、光信号均由实验者连接。
光输入、输出接口设计朝外，方便连接其它光器件。
6．整板采用有机玻璃覆盖保护，便于实验室管理。
五、液晶显示菜单本实验系统中，实验数据设置的菜单显示如下。
按“”、“”键即可选择不同的菜单；按“确认”键，即进入箭头指向的下一级菜单；按“返回”键，即返回上一级菜单，如此类推。
详细菜单显示如下：“复位”键：欢迎使用光纤通信系统平台解放军理工大学南京润众科技公司“开始”键：1：码型变换实验2：光纤传输实验3：光纤测量实验4：光纤系统实验子菜单：1：码型变换实验01CMI码PN（固定码型、速率的m序列，下同）02CMI码设置（由SW101拨码器设置的8比特数据，下同）035B1P码设置045B6B码设置05扰码PN06扰码设置07HDB3码PN08HDB3码设置09AMI码PN0A AMI码设置2：光纤传输实验01 窄脉冲（频率256K，脉宽：15ns）02 USB数据03 串口数据04 PCM数据（A/D转换）05 E1数据传输（标准的2.048MHZ数据）3：光纤测量实验01平均发光功率02接收灵敏度正常/误码03误码0/10000（误码测试）收数据：误码数：04误码1/10000（误码测试）收数据：误码数：4：光纤系统实验（数字复接系统）六、使用注意点1. 进行铆孔连接时，务必注意铆孔标注的箭头方向：指向铆孔，说明此铆孔为信号输入孔；背离铆孔，说明此铆孔为信号输出孔。
请勿将两输出铆孔短接。
2. 进行铆孔连接时，连接线接头插入铆孔后，轻轻旋转一个小角度，接头将和铆孔锁死；拔出时，回转一个小角度即可轻松拔出，切勿使用莽力，以免插头针断在铆孔中。
使用方法可参考光盘中的影象片段。
3. 光器件连接：在摘掉光接口保护套前，请确保实验台板面清洁，注意收集好接口保护套；光接头连接时，请预先了解接头的结构，手持接头金属部分，按接口的轴线方向轻插轻拔，防止损坏纤芯；4. 使用光纤时，注意不要过度弯曲（直径不得小于4cm）、扭曲、挤压或拉扯光纤。
因为纤芯玻璃细纤维，非常的脆弱，使用时请务必注意。
纤芯断开或出现伤痕，光信号的功率将严重衰耗，出现断路或增加误码等情况。
5. 数据发送单元的SW101红色拨码器，有8位独立的开关组合。
若不作特殊说明，白色开关往上，对应的输出序列为1；白色开关往下，对应的输出序列为0。
设置时需轻轻拨动。
6. 若不作特殊说明，本实验平台输出的串行数字序列，低位在前，高位在后。
在示波器上观测到的波形即低位在窗口的左端，高位在窗口的右端。
实验电光、光电转换传输实验一、实验目的1.了解本实验系统的基本组成结构；2.初步了解完整光通信的基本组成结构；3.掌握光通信的通信原理。
二、实验仪器1.光纤通信实验箱2.20M双踪示波器3.FC-FC单模尾纤 1根4.信号连接线 2根三、基本原理本实验系统主要由两大部分组成：电端机部分、光信道部分。
电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。
实验系统基本组成结构（光通信）如下图所示：图1.2.1 实验系统基本组成结构在本实验系统中，电发射部分可以是M 序列，可以是各种线路编码（CMI 、5B6B 、5B1P 等），也可以是语音编码信号或者视频信号等，光信道可以是1550nmLD+单模光纤组成，可以是1310nm 激光/探测器组成，也可以是850nmLED+多模光纤（选配）组成。
本实验系统中提供的1550nmLD 光端机是一体化结构，光端机包括光发射端机TX （集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接收端机RX （集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。
其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。
一体化数字光端机的结构示意图如下：图1.2.2 一体化数字光端机结构示意图四、实验步骤1. 关闭系统电源，将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口（选择工作波长为1550nm 的光信道），注意收集好器件的防尘帽。
2. 打开系统电源，液晶菜单选择“码型变换实验—CMI 码PN ”。
确认，即在P101铆孔输出32KHZ 的15位m 序列。
3. 示波器测试P101铆孔波形，确认有相应的波形输出。
4. 用信号连接线连接P101、P203两铆孔，示波器A 通道测试TX1550测试点，确认有相应的波形输出，调节W205即改变送入光发端机信号（TX1550）幅度，最大不超过5V 。
即将m序列电信号送入1550nm 光发端机，并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。
5.示波器B 通道测试光收端机输出电信号的P204试点，看是否有与TX1550测试点一样或类似的信号波形。
6.按“返回”键，选择“码型变换实验—CMI 码设置”并确认。
改变SW101拨码器设置（往上为1，往下为0），以同样的方法测试，验证P204和TX1550测试点波形是否跟着变化。
7.轻轻拧下TX1550或RX1550法兰接口的光跳线，观测P204测试点的示波器B 通道是否还有信号波形？重新接好，此时是否出现信号波形。
8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试，如果要求两实验箱间进行双工通信，如何P204P203光接收输入光发射输出设计连接关系，设计出实验方案，并进行实验。
9.关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽。
注：本实验也可选择工作波长为1310nm和扩展模块的光信道。
五、实验结果1.画出实验过程中测试波形，标上必要的实验说明。
2.结合实验步骤，叙述光通信的信号变换、传输过程。
3.画出两实验箱间进行双工通信的连接示意图，标上必要的实验说明。
