实验 激光接收机

激光接收装置的原理大都相同，激光经过光学透镜校准, 被光敏器件(光电二极管)接收, 光电二极管接收光照后, 随光强不同会产生相应强度的光生电流, 电流经过放大器放大输出电信号.
常见的激光接收装置比如光功率计的原理就是前面提到的，我们小组最先考虑为选择光功率计，可以利用其中的电流的改变，进一步的将脉冲信号直接输入进单片机里，直接进行判断，但经过小组的讨论，我们一致认为在我们所做的装置中，只有一束激光是不行的，我们需要在大范围内拥有相同频率的激光束，但找到两个完全一样的激光发射器是相当困难的，我们请教物理院老师之后，老师给出指导，可以在激光发射器之前加一扩束仪，激光通过扩束仪之后，会大面积形成相同频率的激光区域，这有利于简单我们的装置的单片机的程序。

同时对光功率计进行改造，连接一块面积相当的硅光电池，硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。

它的结构很简单，核心部分是一个大面积的PN 结，把一只透明玻璃外壳的点接触型二极管与一块微安表接成
闭合回路，当二极管的管芯(PN结)受到光照时，你就会看到微安表的表针发生偏转，显示出回路里有电流，这个现象称为光生伏特效应。

硅光电池的PN结面积要比二极管的PN结大得多，所以受到光照时产生的电动势和电流也大得多。

这样我们就装置好我们所需要的激光接受装置。

1、激光测距机概述1.1系统组成及各部分功能、作用激光测距机是指利用射向目标的激光脉冲或连续波激光束测量目标距离的一种距离测量仪。

激光测距机一般由激光发射机、激光接收机和电源三大部分组成。

激光发射机由脉冲激光器、发射光学系统、取样器以及瞄准光学系统组成，其作用是将高峰值功率的激光脉冲射向目标。

激光接收机由接收光学系统、光电探测器和放大器、接收电路和计数显示器组成，其作用是接收从目标漫反射回来的激光脉冲回波并计算和显示目标距离。

激光电源由高压电源和低压电源组成，其作用是提供电能。

1.2工作原理激光测距机的工作原理是利用脉冲激光器向目标发射单次激光脉冲或激光脉冲串，计数器测量激光脉冲到达目标并由目标返回到接收机的往返时间，由此运算目标的距离。

其工作过程是：首先瞄准目标，然后接通激光电源，起动激光器，通过发射光学系统，向瞄准的目标发射激光脉冲信号。

同时，采样器采集发射信号，作为计数器开门的脉冲信号，起动计数器，钟频震荡器向计数器有效地输入钟频脉冲，由目标反射回来的激光回波经过大气传输，进入接收光学系统，作用在光电探测器上，转变为电脉冲信号，经过放大器放大，进入计数器，作为计算器的关门信号，计数器停止计数。

计数器从开门到关门期间，所进入的钟频脉冲个数，经过运算得到目标距离，在显示器上显示出来。

2、历史背景及发展过程激光测距机是激光器在军事上最早应用的项目。

世界上第一台激光测距机诞生在美国休斯飞机公司，称为柯利达1型，之后该公司相继研制成几种实验型军用激光测距机在部队进行试验和鉴定，结果证明激光测距机可作为一种新的测距仪代替原装备的光学测距机。

1971年美国陆军首先装备了AN/GVS-3 ,型红宝石激光测距机，供炮兵前方观察员或观察所使用。

此后，各种型号的侦察用激光测距机相继装备各国的军队。

经过30年的发展，军用激光测距机已更新了两代，研制发展了三代。

第一代激光测距机采用发射0.6943um红外红宝石激光器和光电倍增管探测器，是最早问世的激光测距机，20世纪70年代初期少量装备部队，如美国的AN/GVS-3、日本的70式，因其隐蔽性差、效率低、体积大、重量重、耗电多，很快便被第二代激光测距机取代。

相位式激光测距仪激光接收部分设计激光测距仪是一种测量目标物体距离的工具，其原理是利用激光束在空气中传播的特性，通过测量激光束的往返时间来计算出目标物体与测距仪的距离。

激光接收部分是激光测距仪的核心组成部分之一，其设计的好坏直接影响到测量结果的准确性和稳定性。

在设计激光接收部分时，需要考虑以下几个关键因素：1.激光接收器的选择：激光接收器是接收激光信号的关键部件，其性能直接影响到激光测距仪的灵敏度和测距范围。

常见的激光接收器有光电二极管（PD）和光电效应晶体管（APD）。

PD具有较高的响应速度和较低的噪声，适用于近距离测距场景；APD具有较高的增益和较低的噪声，适用于远距离测距场景。

2.光学系统的设计：光学系统包括透镜、滤波器等光学元件，其作用是将入射的激光束聚焦到激光接收器上。

在设计光学系统时需要考虑激光束的聚焦效果、散斑噪声等因素，以提高测距仪的测量精度和信噪比。

3.信号放大和滤波电路的设计：激光接收器输出的信号很弱，需要经过放大和滤波才能得到可信的测距信号。

放大电路可以采用运算放大器等电路实现，滤波电路可以采用RC滤波器或数字滤波器等实现。

通过合理设计放大和滤波电路，可以提高信号的噪声抑制和动态范围。

4.时间测量电路的设计：激光测距仪是通过测量激光束的往返时间来计算距离的，因此需要设计一个高精度的时间测量电路。

常用的时间测量电路有计数器、时钟等，可以通过采样和比较测量激光脉冲信号的上升沿和下降沿来计算出往返时间。

在设计激光接收部分时，还需考虑以下一些技术细节：5.温度补偿：激光测距仪的测量精度受到温度的影响，尤其是光学元件和电子元件的温度变化。

因此，需要设计温度补偿电路，通过测量环境温度并补偿光学和电子元件的参考值，提高测量精度。

6.光路对齐：激光测距仪的激光发射和接收部分需要在一条直线上对准，才能确保测量结果的准确性。

因此，需要设计一个精密的光路对齐机构，确保激光束的传输方向稳定。

7.防干扰设计：激光测距仪易受到外界光源干扰，导致测量结果偏差。

一、实验目的1. 了解激光通信的基本原理和实验方法；2. 掌握激光通信系统中的关键部件及其功能；3. 通过实验，验证激光通信系统的传输性能。

二、实验原理激光通信是利用激光束进行信息传输的一种通信方式。

其基本原理是：将信息加载到激光束上，通过大气或真空传播，然后在接收端解调出信息。

激光通信系统主要包括以下几部分：1. 激光发射器：产生激光信号，将信息加载到激光束上；2. 激光接收器：接收激光信号，解调出信息；3. 信号调制器：将信息加载到激光束上；4. 信号解调器：解调出信息；5. 光学传输系统：将激光信号传输到接收端。

三、实验仪器与设备1. 激光通信实验平台；2. 激光发射器；3. 激光接收器；4. 信号调制器；5. 信号解调器；6. 光学传输系统；7. 电脑及相关软件。

四、实验步骤1. 连接实验平台，将激光发射器、激光接收器、信号调制器、信号解调器等设备连接到实验平台；2. 打开电脑，运行实验软件；3. 设置实验参数，如激光波长、调制方式、传输距离等；4. 启动实验，观察激光通信系统的传输性能；5. 记录实验数据，分析实验结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据（1）激光波长：1550nm；（2）调制方式：QPSK；（3）传输距离：1000m；（4）误码率：1.2×10^-3；（5）信号传输速率：2Gbps。

2. 实验结果分析（1）激光通信系统在1000m的传输距离下，误码率为1.2×10^-3，说明激光通信系统的传输性能较好；（2）实验中使用的激光波长为1550nm，这是光纤通信中常用的波长，具有良好的传输性能；（3）实验中使用的QPSK调制方式，具有较高的传输速率和抗干扰能力。

六、实验总结1. 通过本次实验，我们了解了激光通信的基本原理和实验方法；2. 掌握了激光通信系统中的关键部件及其功能；3. 验证了激光通信系统的传输性能，为后续激光通信技术研究奠定了基础。

七、实验建议1. 在实验过程中，注意调整激光发射器和激光接收器的位置，以保证最佳传输效果；2. 在实验中，可以尝试不同的调制方式和传输距离，以研究激光通信系统的性能；3. 在实验过程中，注意记录实验数据，为后续分析提供依据。

一、实习背景随着科技的不断发展，无线电通信技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。

为了更好地理解和掌握无线电通信的基本原理和实际操作，我于2023年在XX大学电子工程系进行了为期两周的发射机接收机实习。

本次实习旨在通过实际操作，加深对发射机与接收机工作原理的理解，提高无线电通信设备的调试和维护能力。

二、实习内容本次实习主要包括以下内容：1. 发射机原理及调试2. 接收机原理及调试3. 无线电通信系统测试4. 无线电信号处理技术5. 无线电设备维护与故障排除三、实习过程1. 发射机原理及调试在实习的第一阶段，我们学习了发射机的基本原理。

发射机的主要功能是将信息信号转换为电磁波，并通过天线发射出去。

我们通过实验了解了调制、放大、振荡等基本过程，并掌握了发射机调试的基本步骤。

首先，我们进行了振荡器调试。

振荡器是发射机的核心部分，其作用是产生高频振荡信号。

通过调整振荡器的参数，我们成功实现了振荡信号的输出。

接着，我们进行了放大器调试。

放大器的作用是将振荡信号放大到足够大的功率，以便通过天线发射出去。

我们通过调整放大器的增益，实现了对信号的放大。

最后，我们进行了调制器调试。

调制器的作用是将信息信号与高频振荡信号进行调制，使其能够携带信息。

我们通过实验掌握了调制器的工作原理和调试方法。

2. 接收机原理及调试在实习的第二阶段，我们学习了接收机的基本原理。

接收机的主要功能是接收发射机发射的电磁波，并将其转换为信息信号。

我们通过实验了解了调谐、放大、解调等基本过程，并掌握了接收机调试的基本步骤。

首先，我们进行了调谐器调试。

调谐器的作用是选择特定频率的电磁波，以便后续处理。

我们通过调整调谐器的参数，实现了对接收频率的选择。

接着，我们进行了放大器调试。

放大器的作用是将接收到的微弱信号放大到足够大的功率，以便后续处理。

我们通过调整放大器的增益，实现了对信号的放大。

最后，我们进行了解调器调试。

解调器的作用是将调制后的信号还原为信息信号。

激光探测器工作原理
激光探测器，也称为激光接收机，是一种用于测量和探测光信号的设备。

其工作原理是基于激光的光电效应，能够将光信号转化为电信号，实现光信号的放大和检测。

激光探测器主要由光电探测器和前置放大器两部分组成。

光电探测器
通常采用半导体器件构成，如硅、锗、InGaAs等，其正/反向电压和/或光照强度的变化能够引起载流子的产生和移动，最终形成电流信号。

前置放大器则起到对电流信号的放大和处理作用，将其转化为需要的
电压或电流信号输出。

具体而言，激光探测器的工作流程可以分为以下几个步骤：
1.激光信号的传输：激光信号经过激光器发射，经过光纤、光路、镜片等光学元件，最终到达光电探测器。

2.光电效应的发生：当激光信号照射到光电探测器的半导体器件表面时，会因为吸收能量而形成一些激发载流子（电子和空穴），这个过程成
为内光电效应。

另外一种成为外光电效应，是通过半导体材料与金属
接触，产生光电子热发射的过程。

3.电流信号的产生：由于激光信号照射到光电探测器产生激发载流子，使半导体器件表面上产生电流，这个电流就代表了激光信号的强度和波形。

4.前置放大器的输出：由于激光探测器产生的电流信号十分微弱，需要经过前置放大器放大和处理之后才能作为有效信号输出。

这个转化和处理的过程可以采用一系列的放大器和滤波器等电路元件实现。

总之，激光探测器的工作原理是基于激光信号的光电效应，将光信号转化为电信号的过程。

其原理简单而可靠，因此应用相当广泛，如在通信、雷达、光刻、医学等领域都有广泛的应用。

里德堡接收机原理
里德堡接收机是一种用于接收激光信号的光谱分析仪器，它
基于里德堡技术，利用光学原理实现对光信号的频率分析。

里德堡接收机的原理主要基于光谱分析中的里德堡原理。

里
德堡原理是指原子或分子的能级在不同能量的光激发下发生变化，从而产生不同频率的辐射光谱。

而里德堡接收机则利用这
个原理通过光的频率分析来获取激光信号的特征信息。

里德堡接收机的工作原理可以简单描述如下：
1.激光信号进入接收器：被测的激光信号通过光纤或者其他
光学元件进入接收器。

2.激光信号与玻璃腔发生作用：激光信号进入里德堡接收器后，会在一个光学腔体中与其中的玻璃材料发生作用。

玻璃材
料对于不同频率的光具有不同的折射率，因此光的传输速度会
因频率不同而有所差别。

3.光信号通过光纤传输：在接收器中，光信号通过光纤传输，进入一个光电探测器。

4.光电探测器转换为电信号：光电探测器将光信号转换成电
信号，这个过程主要是利用光电效应。

5.信号处理与频率分析：接收到的电信号经过信号处理和放大，然后进入频率分析模块。

频率分析模块可以分析电信号中
包含的不同频率的成分，并将分析结果输出。

6.结果输出：最后，里德堡接收机将分析得到的频率信息通过显示屏、计算机或其他输出设备展示给用户。

总之，里德堡接收机的原理是基于光的频率分析来获取激光信号的特征信息。

通过在光信号中引入玻璃腔体，并利用其对不同频率的光的折射率差异，可以实现对光信号频率的分析和测量。

这种原理使得里德堡接收机在激光信号的频率测量和分析方面应用广泛。

激光传声演示实验报告实验报告：激光传声演示一、实验目的本实验旨在通过激光传声演示，说明激光的传导性质，以及如何利用激光实现声音的传输。

二、实验器材1. 一个激光器2. 一个接收器3. 一个音源4. 一台计算机三、实验步骤1. 将激光器和接收器分别连接到计算机，确保能够正常工作。

2. 将音源连接到计算机。

3. 打开计算机上的激光传声演示软件。

4. 调节激光器和接收器的位置，使其之间的光路尽可能稳定。

5. 在激光传声演示软件中选择一个需要传输的声音。

6. 点击开始按钮，观察激光传输的效果。

四、实验原理激光传声演示是通过激光的光束来传输声音信号的一种方法。

在这个实验中，激光器将激光光束作为传输媒介，传输声音信号。

接收器捕获光束上的声音信号，并将其转化为电信号，然后通过计算机进行处理。

激光光束的传导性质决定了声音信号的传输效果。

激光光束具有高度的直线性和方向性，能够准确地传输声音信号。

这种特性使得激光传声可以在远距离传输音频信号，而且传输过程中几乎没有衰减。

在实验中，我们可以看到声音信号被激光传输后的清晰度和传输距离都非常出色。

五、实验结果通过激光传声演示，我们可以观察到声音信号成功地通过激光光束进行传输。

声音在传输过程中没有明显的变形或衰减，保持了原有的清晰度。

我们还可以通过调整激光光束的位置和方向来调整声音的传输方向。

六、实验分析与讨论激光传声演示充分展示了激光光束的传导性质和声音信号的传输效果。

通过这种方法进行声音传输具有很大的潜力，可以应用于广播、通信等领域。

与传统的有线或无线传输方法相比，激光传声无需信号的频率调制和解调，传输效果更为稳定，能够实现更高质量的音频传输。

然而，在实际应用中，激光传声也存在一些问题。

首先，激光传声对环境的要求比较高，需要保证激光光束和接收器之间的光路畅通无阻。

其次，激光光束在大气中会受到散射和吸收的影响，传输距离受到限制。

此外，激光传声还存在安全风险，激光光束对眼睛和皮肤有一定的伤害性，需要采取相应的防护措施。

一、实验目的1. 了解光纤传输系统的基本结构和各部件的选配原则。

2. 熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。

3. 训练如何在光纤传输系统中获得较好的信号传输质量。

二、实验原理光纤传输技术是一种利用光导纤维传输信号的通信技术。

光纤具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰等优点，已成为现代通信的主要传输手段。

光纤传输系统主要由以下几部分组成：1. 光源：将电信号转换为光信号，常用的光源有LED、激光二极管等。

2. 光纤：传输光信号的介质，分为单模光纤和多模光纤。

3. 光发射机：将电信号转换为光信号，并驱动光源。

4. 光接收机：将光信号转换为电信号，并进行放大处理。

5. 传输介质：连接光发射机和光接收机的介质，如光缆等。

实验中，我们主要研究LED-传输光纤组件的电光特性，并验证硅光电二极管可以将传输的光信号转换为电信号。

三、实验仪器1. TKGT-1型音频信号光纤传输实验仪2. 信号发生器3. 双踪示波器四、实验步骤1. 连接实验仪器，包括光源、光纤、光发射机、光接收机和传输介质。

2. 将信号发生器输出的电信号输入光发射机，驱动光源发光。

3. 通过光纤将光信号传输到光接收机。

4. 在光接收机输出端连接示波器，观察接收到的电信号波形。

5. 调整光源的偏置电流和调制信号的幅度，观察信号传输质量的变化。

五、实验结果与分析1. 在合适的偏置电流下，LED-传输光纤组件具有线性电光特性，信号传输质量较好。

2. 随着偏置电流的增加，LED-传输光纤组件的光输出功率增加，信号传输质量提高。

3. 调整调制信号的幅度，可以改变信号传输质量。

当调制信号幅度过大时，会产生谐波失真，信号传输质量下降。

六、实验结论1. 光纤传输技术具有损耗低、频带宽、抗干扰能力强等优点，是现代通信的主要传输手段。

2. 通过调整光源的偏置电流和调制信号的幅度，可以优化信号传输质量。

3. 本实验验证了LED-传输光纤组件的电光特性，为实际应用提供了理论依据。

实验二光发射机与光接收机实验学号：XXX 姓名：XXX一、实验目的1.了解光源的调制的原理2.学习光发送模块的电路原理3.了解光接收机的组成4.了解光收端机灵敏度的指标要求二、实验内容1.介绍光源的调制方法2.介绍光发射电路的框图3.了解光接收机的组成三、实验仪器1.光纤通信实验系统1 台2.示波器1台3.光纤跳线1根4.万用表5.光功率计四、实验原理1、光发射机、光调制。

根据调制与光源的关系，光调制可以分为直接调制和间接调制两大类。

直接调制方法仅适用于半导体光源（LD和LED），这种方法是把要传送的信息转变为电信号注入LD或LED，从而获得相应的光信号，所以是采用电源调制方法。

直接调制后的光波电场振幅的平方与调制信号成一定比例关系，是一种光强度调制（IM）的方法。

间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实现对激光辐射的调制，这种调制方式既适应于其他类型的激光器。

间接调制最常用的外调制的方法，即在激光形成以后加载调制信号。

对某些类型的激光器，间接调制也可以采用内调制的方法，即在激光器的谐振腔内放置调制元件，用调制信号控制调制元件的物理性质，将改变谐振腔的参数，从而改变激光输出特芯以实现其调制。

光源的调制方法及所利用的物理效应如下表所示。

光源的各种调制方法本实验系统采用的是直接调制的方法。

2、模拟信号调制与数字信号调制模拟信号调制是直接用连续的模拟信号（如话音、电视等信号）对光源进行调制从而使LED 或LD的输出光功率跟随模拟信号变化，如下图所示：由于光源，尤其是激光器的非线性比较严重，所以目前模拟光纤通信系统仅仅用于对线性要求较低的地方，要实现大容量的频分复用还比较困难，仅自一些小系统中使用。

对一些容量较大、通信距离较长的系统，多采用对半导体激光器进行数字调制的方式。

数字调制主要是用数字信号的“1”和“0”来控制激光的“有”和“无”，如下图所示：与LED 相比，LD 的调制问题要复杂得多。

实验04: 利用Optisystm 分析光接收机灵敏度的影响因素 一、实验目的1. 了解影响光接收机灵敏度的因素。

2. 通过仿真实验观察信号比特速率和消光比对接收机灵敏度的影响。

二、实验原理影响接收机灵敏度的因素有：放大器噪声、光电检测器噪声、比特速率、输入波形、消光比。

1. 灵敏度与消光比的关系：消光比（EXT ）是发射机的性能指标，是由于光源的不完善调制所引起。

它的定义为：1log10全全P P EXT =（dB ），EXT 越小，不仅使有效信号的光功率减小，而且使接收机中检测器的散粒噪声加大，从而影响接收机的灵敏度。

2.接收机灵敏度与比特速率的关系 z 的定义为22322200(2)2t E I E b t C S T kK z S I S I e R R Te π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭ 当系统的比特速率较高，前置放大器的输入电阻又较大时，z 的量值往往由上式中的后一项所决定，这时1z T -∝（若比特速率很低时，这关系式不一定成立），因此，接收机灵敏度与比特速率的关系如下：当用PIN 光电二极管作检测器时3/2min p T -∝ （4.5分贝/比特率倍程）当用Si APD 作检测器，且工作在最佳雪崩增益时（0.5x ≈）7/6min p T -∝ （3.5分贝/比特率倍程）三、实验配置图四、实验步骤1. 按照图搭建仿真配置图2. 将单信道光发射机模块中的消光比改为10dB3. 衰减器从17dB以0.1dB步长递增4. 观察并记录误码仪中的误码率，根据BER≤10-9得出该光接收机的灵敏度。

Extinct ratio:10dB 比特率：1GE,测量灵敏度。

误码率光功率（dbm）可变光衰值17dB 7.29797E-12 -20.117.1dB 2.07185e-11 -20.28Extinct ratio:10dB 比特率：2GE,测量灵敏度。

5.将单信道光发射机模块中的消光比改为15dBExtinct ratio:15dB 比特率：1GE,测量灵敏度。

实验一 光发射机指标测试一、实验内容：1.测试数字光发端机的平均光功率2.测试数字光发端机的消光比3.绘制数字光发端机的P-I 特性曲线二、实验目的：1.了解数字光发端机平均输出光功率的指标要求2.掌握数字光发端机平均输出光功率的测试方法3.了解数字光发端机的消光比的指标要求4.掌握数字光发端机的消光比的测试方法三、实验仪器：LTE-GX-02E 型光纤通信实验系统、示波器、光功率计、万用表、FC-FC 光跳线。

四、实验原理：光发射机的指标包括：半导体光源的P-I 特性曲线、消光比（EXT ）和平均光功率。

1.半导激光器的P-I 特性曲线测试半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如下图所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流(或称阈值电流)，用Ith 表示。

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．图 1 半导体激光器P-I 曲线示意图2．消光比（EXT ）的测试光比定义为： ，式中00P 是光发射机输入全“0”时输出的平均光功率即无输入信号时的输出光功率。

是光发射机输入全“1”时输出的平均光功率。

当输入信号为“0”时，光源的输出光功率为00P ,它将由直流偏置电流b I 来确定。

无信号时光源输出的光功率对接收机来说是一种噪声，将降低光接收机的灵敏度。

因此，从接收机角度考虑，希望消光比越小越好。

但是，应该指出，当b I 减小时，光源的输出功率将降低，光源的谱线宽度增加，同时，还会对光源的其他特性产生不良影响，因此，必须全面考虑b I 的影响，一般取b I =～Ith (Ith 为激光器的阈值电流)。

3．平均光功率光发送机的平均输出光功率被定义为当发送机送伪随机序列时，发送端输出的光功率值。

001110lgP EXT P 11P bI五、实验步骤：实验步骤参见《光纤通信综合实验系统》。

激光发射接收系统使用说明1.系统结构2.使用步骤（1）连接设备：将发射器和接收器分别与发送端和接收端的设备连接。

确保连接的稳固性和正确性。

（2）设置参数：根据实际情况，设置发射器和接收器的参数。

包括激光功率、传输距离、波长等。

确保参数的设置符合实际要求。

（3）调试系统：启动系统，进行调试。

确保发射器发送出的激光信号能够被接收器成功接收并转换为电信号。

（4）测试性能：通过发送端设备发送数据，在接收端设备上进行接收，测试系统的性能。

包括传输速率、误码率等。

确保系统的性能能够满足实际需求。

3.注意事项（1）安全使用：激光器属于高能设备，使用时需要注意安全。

避免直接接触激光束，以免对眼睛造成损伤。

在使用时应穿戴防护眼镜，并确保使用环境的安全性。

（2）维护保养：定期对激光发射接收系统进行维护保养，包括清洁激光器、检查连接线路等。

确保设备的正常工作，并延长使用寿命。

（3）环境适应：激光发射接收系统适应范围较广，但在使用时需要注意环境条件。

避免设备受到温度、湿度等因素的影响。

特别是激光传输介质如光纤，需要保持干燥、无尘等环境条件。

（4）信号干扰：激光发射接收系统可能受到其他电磁信号的干扰，因此需要避免在强电磁干扰的环境下使用。

如果发现信号质量受到干扰，可尝试调整设备位置或者增加信号衰减器等措施。

总结：激光发射接收系统是一种高效、快速的数据传输方式。

在使用时需要注意安全、维护保养、环境适应和信号干扰等因素。

只有正确操作和合理使用，才能保证系统的正常运行和良好的性能。

一、实验目的1. 熟悉光接收系统的基本原理和组成。

2. 学习光接收电路的设计和调试方法。

3. 掌握光接收器的主要性能指标及其测量方法。

4. 培养实验操作能力和分析问题的能力。

二、实验原理光接收系统是将光信号转换为电信号的装置，主要包括光接收器、放大电路、滤波电路和输出电路等。

本实验采用光电二极管作为光接收器，通过光电效应将光信号转换为电信号，然后通过放大电路进行放大，滤波电路进行滤波，最后输出稳定的电信号。

三、实验仪器与设备1. 光接收模块：包括光电二极管、放大电路、滤波电路等。

2. 光源：激光器或LED光源。

3. 信号发生器：产生标准信号。

4. 示波器：观察和分析电信号。

5. 测量仪表：万用表、功率计等。

6. 连接线、夹具等。

四、实验内容1. 光接收模块的测试（1）测试光接收模块的光电响应特性将光接收模块连接到示波器，调整光源的功率，观察光电二极管输出电压的变化，记录不同功率下的输出电压，分析光电响应特性。

（2）测试光接收模块的频率响应特性调整信号发生器的频率，观察光电二极管输出电压的变化，记录不同频率下的输出电压，分析频率响应特性。

2. 光接收电路的调试（1）搭建光接收电路根据实验要求，搭建光接收电路，包括光电二极管、放大电路、滤波电路等。

（2）调试光接收电路调整放大电路的增益，使输出电压达到最佳状态；调整滤波电路的截止频率，使输出信号平滑。

3. 光接收器性能指标的测量（1）测量光接收器的灵敏度调整光源的功率，使输出电压达到一定值，记录此时光源的功率，计算光接收器的灵敏度。

（2）测量光接收器的动态范围调整光源的功率，观察输出电压的变化，记录最大输出电压和最小输出电压，计算光接收器的动态范围。

（3）测量光接收器的带宽调整信号发生器的频率，观察输出电压的变化，记录最大输出电压对应的频率，计算光接收器的带宽。

五、实验结果与分析1. 光接收模块的测试结果（1）光电响应特性：在光源功率为1mW时，光电二极管输出电压为0.5V；在光源功率为10mW时，输出电压为5V。

实习报告实习时间：XX年XX月XX日实习单位：XXX科技有限公司实习内容：发射机与接收机一、实习背景及目的在我国无线通信技术飞速发展的背景下，为了更好地了解无线通信原理及其应用，提高自己在通信领域的实际操作能力，我选择了发射机与接收机实习项目。

本次实习旨在掌握发射机与接收机的基本结构、工作原理以及调试方法，为今后从事无线通信领域的工作打下坚实基础。

二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前，我认真学习了发射机与接收机的相关理论知识，包括无线通信原理、模拟与数字信号处理、射频技术等。

同时，了解了实习单位的企业文化、发展历程及产品线，为实习过程中的实际操作做好充分准备。

2. 实习过程中的学习与实践（1）发射机实习发射机是无线通信系统中的关键设备，负责将信息信号转换为射频信号并进行放大、调制等处理。

在实习过程中，我学会了发射机的组装、调试及性能测试。

首先，我了解了发射机的结构，包括功率放大器、调制器、振荡器、滤波器等组成部分。

然后，在导师的指导下，学会了使用测试仪器对发射机进行调试，确保各参数符合设计要求。

最后，通过实际操作，掌握了发射机的性能测试方法，分析了发射机在不同工作条件下的性能表现。

（2）接收机实习接收机是无线通信系统中的另一关键设备，负责接收并解调射频信号，恢复出原始信息信号。

在实习过程中，我学会了接收机的组装、调试及性能测试。

首先，我了解了接收机的结构，包括滤波器、放大器、解调器、检波器等组成部分。

然后，在导师的指导下，学会了使用测试仪器对接收机进行调试，确保各参数符合设计要求。

最后，通过实际操作，掌握了接收机的性能测试方法，分析了接收机在不同工作条件下的性能表现。

3. 实习中的困难与解决办法在实习过程中，我遇到了一些困难，如发射机功率不稳定、接收机信号干扰等问题。

针对这些问题，我在导师的指导下，通过调整发射机参数、优化接收机电路设计等方法，成功解决了问题，确保了实习的顺利进行。

三、实习收获与反思通过本次实习，我深刻理解了发射机与接收机的工作原理及其在无线通信系统中的重要作用，提高了自己的实际操作能力。

一、实验目的1. 了解激光监听的基本原理和实验方法。

2. 掌握激光监听系统的搭建与调试。

3. 通过实验验证激光监听技术在实际应用中的可行性。

二、实验原理激光监听技术是一种基于光波传播原理的监听技术，其主要原理是利用激光照射到目标物体（如玻璃、塑料等）上，当目标物体受到声波作用时，会发生振动，从而改变激光的传播路径，产生光程差，进而引起干涉条纹的变化。

通过检测干涉条纹的变化，可以获取声波信息，实现监听目的。

三、实验器材1. 激光发射器2. 激光接收器3. 光纤4. 光学平台5. 光电传感器6. 信号放大器7. 计算机及数据采集软件8. 目标物体（玻璃、塑料等）四、实验步骤1. 搭建激光监听系统：将激光发射器发射的激光经光纤传输至光学平台，然后照射到目标物体上。

反射回来的激光再次经光纤传输至激光接收器，接收器输出的电信号经过信号放大器放大后，送入计算机进行数据处理。

2. 调整光学平台：使激光束垂直照射到目标物体上，并确保激光束在目标物体表面的反射光能够被激光接收器接收到。

3. 数据采集：通过计算机数据采集软件，记录激光接收器接收到的电信号，分析干涉条纹的变化。

4. 实验验证：通过播放不同频率、不同音量的声音，观察干涉条纹的变化，验证激光监听技术的可行性。

五、实验结果与分析1. 实验结果显示，激光监听系统能够有效地捕捉到声波信息，实现监听目的。

2. 随着声音频率和音量的变化，干涉条纹的周期和幅度也随之发生变化，说明激光监听技术能够有效地反映声波信息。

3. 实验过程中，发现激光监听系统对环境噪声的抑制能力较强，能够有效地提取声波信息。

六、实验结论1. 激光监听技术是一种基于光波传播原理的监听技术，具有较好的可行性和实用性。

2. 通过实验验证，激光监听系统能够有效地捕捉到声波信息，实现监听目的。

3. 激光监听技术在实际应用中具有广泛的前景，如安全监控、保密通信等领域。

七、实验不足与改进1. 实验过程中，激光监听系统的信号噪声比有待提高，可以通过优化系统设计、提高信号处理算法等方法进行改进。

基于四象限探测器的激光告警接收机信号处理系统设计
曹文晓;安志勇;段洁
【期刊名称】《长春大学学报》
【年(卷),期】2012(022)012
【摘要】针对目前常有激光告警接收机在信号处理中出现的激光窄脉冲判断力低以及整体结构复杂的技术缺点，提出了一种基于四象限探测器激光告警接收机信号处理系统设计方案，并对其进行了详细的硬件电路设计。

分析了低输入内阻对激光窄脉冲响应时间的影响，设计了200欧姆输入阻抗的前置放大电路，在使用3mm 大直径的四象限探测器的情况下，成功获得了8ns的激光窄脉冲响应时间；采用两级放大电路的输出同时进行电压保持的方法，在一级放大的基础上，获得了16．9dB的动态范围；采用峰值电压保持的方法，电压抖动时间只需要200ns且输出电压平坦，成功解决多路窄脉冲信号高速采集问题。

通过实验表明，接收机接收动态范围可达到34dB，输出波形稳定且易于后续电路采集。

【总页数】4页(P1460-1463)
【作者】曹文晓;安志勇;段洁
【作者单位】长春理工大学光电工程学院,长春130022
【正文语种】中文
【中图分类】TN24
【相关文献】
1.基于四象限探测器的光束智能校正系统设计 [J], 石川;刘儒贞;陈金令;谢德林
2.基于锥形透镜光纤阵列的激光告警接收机研究 [J], 田二明;彭舒岗;王召巴;杨国龙;王刚
3.基于四象限探测器的激光告警接收机信号处理系统设计 [J], 曹文晓;安志勇;段洁
4.基于无线控制的激光告警测试系统设计与实现 [J], 吴雪峰; 李天浩; 范新坤
5.基于FPGA的四象限探测器信号处理板设计 [J], 田静;马伟;卢晓东
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