光纤通信原理实验系统简介

光纤通信实验报告

班级：通信1101班

姓名： 廖喜君

学号：

指导老师：郭淑琴

目 录

实验1 半导体激光器及光无源器件测试

实验 半导体LD光源的P-I曲线绘制实验

一、实验目的

1．了解半导体激光器平均输出光功率与注入电流的关系；

2．掌握半导体激光器P-I曲线的测试及绘制方法。

二、实验仪器

1.光纤通信实验箱（激光/探测器性能测试模块） 2.20M双踪示波器

3.光功率计

4.电流表。

5.小平口螺丝刀

6.信号连接线 1根

三、实验原理

1．半导体激光器的功率特性示意图：

半导体激光器的输出光功率P与驱动电流I的关系如图2.3.1所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流（或称阀值电流），用Ith表示。在门限电流以下，激光器工作于自发辐射，输出荧光，功率很小，通常小于100pw；在门限电流以上，激光器工作于受激辐射，输出激光，功率随电流迅速上升，基本上成直线关系。激光器的电流与电压的关系相似于正向二极管的特性，但由于双异质结包含两个PN结，所以在正常工作电流下激光器两极间的电压为。

P-I特性是选择半导体激光器的重要依据，在选择时，应选阀值电流Ith尽可能小，Ith对应P值小的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，消光比大，而且不易产生光信号失真。且要求P-I曲线的斜率适当。斜率太小。则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦：斜率太大，则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。

半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点，微小的电流变化会导致光功率输出变化，是光纤通信中最重要的一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光的振荡，就必须要有光放大机制，也即激活介质处于粒子数反转分布，而且产生的增益足以抵消所有的损耗。将开始出现净增益的条件称为阀值条件。一般用注入电流值来标定，也即阀值电流Ith，当输入电流小于Ith时，其输出光为非相干的荧光，类似于LED发出光，当电流大于Ith时，则输出光为激光，且输入电流和输出光功率成线性关系。该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I的线性关系。

光纤通信原理与系统

光纤通信原理与系统

一、光纤通信简介

1. 光纤通信是一种利用光纤实现通信的传输技术。被广泛应用于电信、广播、数据传输等多个领域中。

2. 光纤的传输速度非常快，在传输损耗非常低的同时可以实现传输距离超过几百公里以上。可以大大减轻传输线路的构建成本。

二、光纤传输原理

1. 光纤传输原理基于光纤的特性，光纤管内使用的是采用了空穴—对称间接发射的差分激光信号，其信号传输能力与传输距离都要比单级光稳定性强些。

2. 光纤管内使用的有模式容积激光器，其具有高线性度、高强度等特点，可以在光纤中传输比较稳定的信号，而且抗干扰能力也非常强。

三、光纤系统

1. 光纤系统由光纤、光源、光纤连接器、激光器等组成，支持多种光纤传输技术，不仅可以实现高速的数据传输，还可以支持宽带、多媒体通信等功能。

2. 光纤连接器可以连接多个光纤，从而可以实现大范围的信息传输，是一种高性能、性能稳定、易于使用的通信设备。 3. 激光器用于把电信号变成光信号，并在光纤中传输，是整个光纤传输系统的核心，它可以大大提高光纤传输系统的性能。

四、其它

1.另外，光纤传输设备也需要控制器、光纤连接器以及双头线来实现，可以根据不同的应用需求完成设备的布置，可以充分发挥光纤的传输和通讯能力，

2.同时在应用时，也要注意防止噪声污染，保证光纤中传输的信号纯净，并且要安装光纤信号衰减补偿装置，来避免光纤信号的衰减问题

光纤通信原理实验教程

（第二版）

唐修连 编著

江苏盛泰信通科技发展有限公司

光纤通信原理实验教程

（第二版）

唐修连 编著

江苏盛泰信通科技发展有限公司

前 言

为了配合有关《光纤通信系统原理》等课程的教学和实验需要，我们研制开发的光纤通信系统原理综合实验箱。共收入了8个实验，如果实验室配备有光纤通信常用的仪表，还可在此基础上开设更复杂的实验7个。

与该书配套的光纤通信系统原理综合实验箱，置于一个便携式的实验箱内，该系统的突出优点有：

1、该实验箱采用模块化设计，波形测试点多，调节点多，有利于学生动手操作实验。

2、系统采用硬件和软件、分列元件和集成器件相结合，有利于对原理的理解。

3、该实验箱还可根据实验者自己的设计来控制，组合各模块完成不同的实验项目。

本实验教程由同完成，由于水平有限，书中缺漏难免，欢迎使用者批评指正。

编 著 者

2000.11

目 录

第一章 光纤通信实验系统总体介绍............................1

第二章 光纤通信基础实验....................................10

实验一、光纤通信实验系统信号发生器单元实验.....................10

实验二、中央处理器（CPU）单元实验..............................15

实验 三、码型变换（CMI）实验....................................23

实验四、光发送系统实验.........................................29

实验五、光接收系统实验.........................................37

实验六、PCM话路光传输系统实验.................................43

光纤通信实验报告

1. 引言

光纤通信是一种基于光信号传输的通信方式，其具有高速、大容量、低损耗等优点，已经成为现代通信领域的主流技术。本实验旨在通过搭建光纤通信系统，验证其性能和可行性。

2. 实验目的

本实验的主要目的是：

- 了解光纤通信的基本原理与技术；

- 掌握光纤通信系统的搭建方法；

- 通过实际操作验证光纤通信的传输性能。

3. 实验原理

光纤通信系统包括光源、光纤传输介质、光检测器等组成部分。光信号通过光源产生，经由光纤传输介质传输，并最终被光检测器接收和解读。

4. 实验步骤

4.1 实验材料准备

在进行实验之前，我们需要准备以下材料：

- 光纤通信系统实验箱，包括光源、光纤、光检测器等； - 光纤连接器、光纤插入损耗测量仪等辅助器材；

- 电源线、示波器等实验设备。

4.2 搭建光纤通信系统

根据实验箱中提供的说明书，依次将光源、光纤和光检测器进行连接。确保光纤的插入损耗尽量低，并且连接稳定可靠。

4.3 进行数据传输测试

利用示波器等实验设备，观察发送端的信号波形，并通过光检测器接收信号，并利用示波器显示接收端信号波形。记录并比较发送端和接收端的信号特征，进一步验证光纤通信的性能。

5. 实验结果与讨论

通过实验，我们获得了发送端和接收端的信号波形，并进行了详细的比较分析。根据实验结果，我们可以得出以下结论：

- 光纤通信系统具有较高的传输速率和大容量的特点；

- 通过合理的布线和连接方式，可以降低光纤的插入损耗，提高通信系统的性能；

- 在实际应用中，光纤通信系统需要注意光纤的维护和保护，避免光纤的弯曲和损坏。

6. 实验总结 通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的原理和技术，并通过实际搭建光纤通信系统验证了其性能和可行性。光纤通信作为一种高速、大容量的通信方式，在现代通信领域具有广泛的应用前景。

7. 实验心得

通过参与光纤通信实验，我对光纤通信技术有了更深入的了解。在实践中发现光纤通信的可靠性和稳定性较高，但需要注意光纤的维护和保护。同时，我也意识到光纤通信技术对于现代通信的重要性，将来希望在这个领域作出更多的研究和贡献。