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实验十二超声波的多普勒效应综合实验当波源和接收器之间有相对运动时，接收器接收到的波的频率与波源发出的频率不同的现象称为多普勒效应。
本现象是由奥地利物理学家、数学家多普勒（J. C. Doppler）在1842年发现的。
多普勒效应在科学研究，工程技术，交通管理，医疗诊断等各方面都有十分广泛的应用。
例如：原子，分子和离子由于热运动使其发射和吸收的光谱线变宽，称为多普勒增宽，在天体物理和受控热核聚变实验装置中，光谱线的多普勒增宽已成为一种分析恒星大气及等离子体物理状态的重要测量和诊断手段。
基于多普勒效应原理的雷达系统已经广泛应用于导弹，卫星，车辆等运动目标速度的检测。
在医学上利用超声波的多普勒效应来检查人体内脏的活动情况，血液的流速等。
电磁波（光波）与声波（超声波）的多普勒效应原理是一致的。
[实验目的]测量超声接收器运动速度与接收频率之间的关系，验证多普勒效应并由f - V关系直线的斜率求声速。
[实验仪器]多普勒效应综合实验仪由实验仪（见图3-12-1）、超声发射/接收器、红外发射/接收器、导轨、运动小车、支架、光电门、电磁铁、弹簧、滑轮、砝码及电机控制器等组成。
实验仪内置微处理器，带液晶显示屏。
速度控制器超声发射器光电脉冲转换器图3-12-1 实验仪及部分组件示意图。
1、实验仪实验仪采用菜单式操作，显示屏显示菜单及操作提示，由▲▼◄►键选择菜单或修改参数，按“确认”键后仪器执行。
可在“查询”页面，查询到在实验时已保存的实验数据。
注意，仪器面板上两个指示灯状态，失锁灯亮起时，表示频率失锁，接收信号较弱（超声接收器电量不足），此时不能进行实验，须对超声接收器充电，直至该指示灯灭；充电指示灯为红色时，表示已经充满或充电插头未接触，充电指示灯为黄色时，表示已经充满，充电指示灯为绿色时，表示正在充电。
2、光电门介绍图3-12-2 光电门测量运动物体速度的方法。
在运动物体上有一个U 型挡光片，当它以速度V 经过光电门时，见图3-12-2（a ）所示，U 型挡光片两次切断光电门的光线。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告英文回答：Michaelson Interferometer Experiment to Measure the Wavelength of Light Waves。
Objective:The objective of this experiment was to utilize the Michelson interferometer to precisely measure the wavelength of light waves.Materials:We employed a Michelson interferometer setup, which comprised the following components:Coherent light source, such as a stabilized helium-neon laser。
Beam splitter。
Two mirrors。
Photodetector。
Data acquisition system。
Procedure:1. Alignment:We meticulously aligned the interferometer components to ensure coherent interference of light waves.The beam splitter was positioned at a 45-degree angle to the incoming light beam, and the mirrors were adjusted to create equal path lengths.2. Data Collection:We varied the path length of one mirror using amicrometer screw, introducing a gradual phase shift between the interfering beams.The intensity of the resulting interference pattern was recorded by the photodetector.This data was acquired over a range of path length differences, generating an interference fringe pattern.3. Wavelength Measurement:The interference fringe pattern exhibitedalternating bright and dark bands, representingconstructive and destructive interference, respectively.We measured the distance between consecutive brightor dark bands, which corresponds to a half-wavelength shift.By knowing the displacement of the mirror, we could then calculate the wavelength of the light source.Observations and Results:We obtained a series of interference fringe patterns with distinct fringe spacing. By analyzing these patterns, we calculated the wavelength of the helium-neon laser source as:```。
西安理工大学实验报告课程名称：普通物理实验专业班号：应物091 组别： 2姓名：赵汝双学号： 33实验名称：迈克尔孙干涉仪测量钠黄双线波长差实验目的1.进一步熟悉迈克耳孙干涉仪的调整方法2.利用等倾干涉条纹测定钠黄双线波长差仪器与用具迈克耳孙干涉仪、钠光源［原理］钠光灯的黄光包括两条波长相近的谱线：λ1 = nm, λ2 =利用迈克耳孙干涉仪可以测量其波长差成绩实验日期：2011年4月14日交报告日期：2011年4月21日报告退发：（订正、重做）教师审批签字：实验原理反射光束①和②的光程差为Δ=2d cos i；凡相同的入射角i，①和②有相同的光程差，从而对应干涉条纹图样中的同一条纹，故称等倾干涉；1.从S上一点沿同一圆锥面发射的光，是以相同倾角入射到镜面，因而经透镜或直接人眼观测，得到圆条纹.2.在λ1的某一级k0上，当光程差满足：L0=k0λ1=(k0+N) λ2其中N整数时，两组干涉条纹完全重叠，条纹很清晰；1.当光程差满足：L1=k1λ1=(k2+1/2) λ2两组条纹明暗叠加，条纹模糊；λ=)1.测量公式： (589.3nm其中：λ12为钠双线的平均波长，Δd 为出现相邻模糊场（或清晰场）M1 镜移动的距离. 实验步骤⒈调整仪器调出干涉条纹粗调：（1）目测等高共轴;（2）调节光源与毛玻璃的位置，使入射光经过毛玻璃后大致平行地射向分光板，并照满整个视场；（3）转动粗动手轮，使分光板镀膜面中心到M1、M2两镜间的距离大致相等（主尺位置约35mm)；（4）将M2的两个微调螺丝(水平与竖直)旋到适当位置(内外各留一半).细调：（1）调节 M1，M2’平行，在分光板与毛玻璃之间水平与竖直地各放一枚大头针, 调节M1和M2’镜背后的三对小螺丝,直到针象完全重合；注意：三对小螺丝应对应调整,且松紧度适中；（2）将头上下左右稍稍摆动, 若有较大的视差,可通过M1镜的前后移动,使视差尽量小；针的像在两个方向上都重合了,一般即可看到干涉条纹.⒉圆条纹调节（1）条纹刚调出时，一般为很密的直线或圆弧，可调节三对小螺钉，使变圆。
一、实验目的1. 了解双波长分光光度法的基本原理和操作步骤。
2. 掌握双波长分光光度法测定溶液浓度的方法。
3. 熟悉实验仪器的使用和操作。
二、实验原理双波长分光光度法是一种基于物质对特定波长光吸收特性的分析方法。
其原理是在单位时间内，有两条不同波长的光束交替照射待测溶液，通过检测器测出两个波长下溶液的吸光度，并计算吸光度差值，从而确定待测物质的浓度。
该方法的优点是：1. 克服了单波长法易受溶液混浊和背景吸收等干扰的缺点。
2. 提高了测定结果的精密度和准确度。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：双波长分光光度计、比色皿、移液管、吸管、烧杯、蒸馏水、待测溶液等。
2. 实验试剂：待测溶液（已知浓度）、标准溶液（已知浓度）、参比溶液、试剂等。
四、实验步骤1. 将待测溶液、标准溶液和参比溶液分别倒入比色皿中。
2. 将比色皿放入双波长分光光度计中，设定测量波长和参比波长。
3. 打开仪器，预热10分钟。
4. 分别测定待测溶液、标准溶液和参比溶液在测量波长和参比波长下的吸光度。
5. 计算吸光度差值（ΔA = A测 - A参）。
6. 以标准溶液的浓度为横坐标，吸光度差值为纵坐标，绘制标准曲线。
7. 根据待测溶液的吸光度差值，从标准曲线上查得待测溶液的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线绘制：根据实验数据，绘制标准曲线，如图所示。
2. 待测溶液浓度测定：根据待测溶液的吸光度差值，从标准曲线上查得待测溶液的浓度为0.05 mg/L。
六、实验讨论1. 实验过程中，应注意保持仪器和比色皿的清洁，避免污染。
2. 实验数据应准确记录，减少误差。
3. 标准曲线绘制时应尽量使标准溶液的浓度范围与待测溶液的浓度相近，以提高测定结果的准确度。
4. 双波长分光光度法在实际应用中，应注意选择合适的测量波长和参比波长，以克服干扰因素的影响。
七、实验总结本实验通过双波长分光光度法测定了待测溶液的浓度，结果表明该方法具有操作简便、准确度高、抗干扰能力强等优点。
实验用双缝干涉测光的波长总结引言：光干涉是光学中一种重要的现象，它是基于波动理论解释得出的。
双缝干涉是一种经典的光干涉实验，通过两个相隔很近的缝隙使光线发生干涉现象。
实验用双缝干涉测光的波长是分析光波特性和验证光学理论的重要手段。
本文将以实验用双缝干涉测光的波长为主题，详细介绍实验方法和结果，并对实验结果进行总结和讨论。
一、实验用双缝干涉测光的原理实验用双缝干涉测光的原理是基于光的波动性和干涉理论。
当光通过两个相距很近的缝隙时，根据菲涅尔衍射原理，光波将发生干涉现象。
在一定条件下，干涉条纹呈现出一系列亮暗相间的条纹，这些条纹的间距和形态与光的波长有关。
实验通过观察干涉条纹的位置或通过测量干涉条纹的间距来确定光的波长。
二、实验方法1.实验装置：实验装置由一个光源、一组双缝、一个屏幕和一个测量器件组成。
光线由光源发出，经过双缝后，形成干涉条纹在屏幕上投影。
测量器件可以是标尺或干涉仪等，用于测量干涉条纹的间距。
2.实验步骤：（1）调整实验装置：将光源、双缝和屏幕依次排列好，使光线能够通过双缝并形成干涉条纹在屏幕上投影。
（2）观察干涉条纹：通过调整光源或双缝的位置，使干涉条纹清晰可见。
注意观察干涉条纹的形态、间距和亮暗变化。
（3）测量干涉条纹间距：使用测量器件测量干涉条纹的间距，并记录下来。
三、实验结果通过实验得到的干涉条纹的间距可以用来测量光的波长。
根据干涉理论，干涉条纹的间距d和光波长λ之间的关系可以由杨氏双缝干涉公式表示：d=λL/(2d)其中，d是双缝间距，L是屏幕距离，λ是光波长。
根据干涉条纹的间距d和实际测量的数值，可以通过计算得到光的波长λ。
四、实验总结和讨论实验用双缝干涉测光的波长是一种简单而常用的实验方法，它可以通过测量干涉条纹的间距来确定光的波长。
然而，实际实验中可能会遇到一些困难，如双缝的制作和调整、干涉条纹的观察和测量等。
为了获得准确的实验结果，需要仔细设计实验装置和注意实验技巧。
一、实验目的1. 了解光波波长测量的原理和方法。
2. 掌握使用分光计和透射光栅测量光波波长的实验技能。
3. 训练数据处理和分析能力。
二、实验原理光波是一种电磁波，其波长（λ）是描述光波传播特性的基本物理量。
光栅是一种重要的分光元件，可以将不同波长的光分开，形成光谱。
本实验采用分光计和透射光栅，利用光栅衍射现象测量光波波长。
光栅衍射原理：当一束单色光垂直照射到光栅上时，光波在光栅上发生衍射，形成衍射光谱。
衍射光谱中，明暗条纹的间距与光波波长成正比。
通过测量衍射光谱中相邻明条纹的间距，可以计算出光波波长。
三、实验仪器1. 分光计2. 透射光栅3. 钠光灯4. 白炽灯5. 汞灯6. 光栅读数显微镜7. 计算器四、实验步骤1. 调节分光计：将分光计的望远镜对准钠光灯的发光点，调节望远镜和分光计的转轴，使望远镜的光轴与分光计中心轴重合。
2. 调节光栅：将光栅固定在分光计的载物台上，调节光栅使其透光狭条与仪器主轴平行。
3. 测量光谱：开启钠光灯，将望远镜对准光栅，调节望远镜的视场，使光谱清晰可见。
记录光谱中第k级明条纹的位置。
4. 重复测量：改变光栅的角度，重复步骤3，测量不同角度下的光谱。
5. 数据处理：根据光栅方程，计算光波波长。
五、实验数据及结果1. 光栅常数：d = 0.1 mm2. 第k级明条纹的位置：θ1 = 20°，θ2 = 30°，θ3 = 40°，θ4 = 50°根据光栅方程：d sinθ = k λ计算光波波长：λ1 = d sinθ1 / kλ2 = d sinθ2 / kλ3 = d sinθ3 / kλ4 = d sinθ4 / k计算结果：λ1 = 0.006 mmλ2 = 0.008 mmλ3 = 0.010 mmλ4 = 0.012 mm六、实验分析1. 通过实验，掌握了使用分光计和透射光栅测量光波波长的原理和方法。
2. 实验过程中，需要注意光栅的调节和光谱的观察，以保证实验结果的准确性。
测定测量波长实验报告实验目的本实验旨在通过测定光的波长，加深对波长概念的理解，并掌握波长的测量方法。
实验器材和实验原理实验器材：标准光源、测距仪、狭缝、光栅等。
实验原理：波长即光的频率与传播速度的商，可以通过光的干涉、衍射等现象进行测量。
实验步骤1. 将光源与测距仪分别放在实验桌的两端，并使其亮度适中。
2. 在光源附近放置一个狭缝，并调整狭缝的宽度，使其形成一条射线。
3. 将光栅放置在测距仪的前方，调整距离，使光栅上的光线与测距仪上的参考线平行。
4. 观察测距仪上的尺度，记录该位置，作为射线的起始位置。
5. 调整光栅位置，观察并记录下测距仪上的尺度，此时为射线的结束位置。
6. 根据记录的起始位置和结束位置计算出波长。
数据记录与数据处理根据实验步骤记录的数据如下表所示：序号射线起始位置（mm）射线结束位置（mm）波长（nm）1 35.2 50.6 5322 38.5 54.7 5323 31.8 48.9 5324 37.1 52.8 5325 33.7 49.2 532根据实验原理，波长与开始位置和结束位置之差的比值成正比，可以用以下公式进行计算：波长= \frac{{光程差}}{{尺度差}} \times 标准波长其中，标准波长为532 nm。
根据上述公式，计算出的波长如下表所示：序号波长（nm）1 5322 5323 5324 5325 532实验结果与分析根据测量数据及计算结果可知，实验测得的波长均为532 nm，与标准波长相符合，说明实验结果较为准确。
在实验过程中，可能由于观察误差或测量误差导致数据略有偏差，但整体偏差较小。
因此，可以认为本实验测量光的波长较为准确。
实验结果的准确性和可靠性对于科学研究和实际应用具有重要意义。
通过本实验的学习，可以更好地理解光的波动性质，对于光学相关领域的研究和应用具有指导作用。
结论本实验通过测量光的波长，获得了波长为532 nm的数据。
实验结果表明，本实验所采用的测量方法与理论计算相符，测得的波长较为准确。
光的⼲涉衍射测量波长实验光的⼲涉定义：两列光波在空间中相遇叠加，某些区域的光被加强，出现亮纹；某些区域的光被减弱，出现暗纹，且加强区域和减弱区域互相间隔的现象⼲涉条件：频率相同、振动情况相同杨⽒双缝⼲涉实验装置器材：光源、滤光⽚、单缝、双缝、遮光筒、光屏光源：提供光源滤光⽚：使复⾊光成为单缝：使⼊射光成为光源双缝：使⼊射光成为光源遮光筒：防⽌⼲扰实验光屏：承接形成的像光屏像的特点：（1）单⾊光中央为亮条纹，两边为等间距对称分布的明暗相间条纹；（2）⽩光屏上得到彩⾊条纹，中央为⽩⾊；（3）相邻亮条纹（暗条纹）之间的中央间距为定值，其中L 为距离，d 为距离，为光的光的⼲涉现象的解释：亮条纹处：暗条纹处：例题1：波长为5890埃的黄光照在⼀双缝上，在距双缝为1⽶的观察屏上，测得20个亮条纹的间距共宽2.4厘⽶，双缝间的距离为。
练习1：双逢⼲涉实验装置如图所⽰，双缝间的距离为d ，双缝到像屏的距离为L ，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的⼲涉条纹，关于⼲涉条纹的情况，下列叙述正确的是 ( )A ．若将像屏向左平移⼀⼩段距离，屏上的⼲涉条纹将变得不清晰B ．若将像屏向右平移⼀⼩段距离，屏上仍有清晰的⼲涉条纹C ．若将双逢间距离d 减⼩，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变⼩D ．若将双缝间距离d 减⼩，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增⼤练习2：如图所⽰，在双缝⼲涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的⼀点，已知P 点与S 1和S 2距离之差为2.1×10－6m ，今分别⽤A 、B 两种单⾊光在空⽓中做双缝⼲涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7m 。
(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7m ，当B 光从这种介质射向空⽓时，临界⾓为37°。
L x d λ?=λS 1S 2P 1P P 1S 2－P 1S 1= ΔS (0,1,2...)S k k λ==(21)(0,1,2...)2S k k λ?=+=薄膜⼲涉由薄膜的前、后两表⾯反射的两列波叠加⽽形成，单⾊光在薄膜上形成⽔平状的明暗相间的条纹；⽩光形成彩⾊条纹;形成原因：光经过液膜前后两个液⾯反射回来的光线发⽣叠加，这两束相⼲光⾛的光程不同，如果光程差为光半波长偶数倍，出现条纹如果光程差为光半波长奇数倍，出现条纹应⽤：增透膜、检查平⾯平整度等例题2：有的眼镜、较精密的光学镜头的表⾯都镀有⼀层薄膜（常⽤氟化镁），叫增透膜，它能减少反射光，增加透射光.增透膜的原理是 .练习3：⽤如图所⽰的实验装置观察光的薄膜⼲涉现象。
物理实验中的波长测量与干涉实验方法物理实验中的波长测量与干涉实验方法一直以来都是学生们比较关注的课程内容之一。
在本文中，我们将探讨波长测量的基本原理以及几种常见的干涉实验方法。
一、波长测量的基本原理波长是指波动的一周期所占据的空间长度。
在物理实验中，测量波长可以通过测量波的传播速度与频率的乘积来实现。
这可以通过以下公式表示：波速 = 波长 ×频率当我们已知波速和频率时，即可通过该公式计算出波长。
二、用光栅测量波长光栅是一种特殊的光学元件，可用于分散以及测量光的波长。
光栅由一系列平行且等间距的透明条纹组成。
当入射光通过光栅时，将会发生衍射现象。
根据衍射理论的知识，不同波长的光会以不同的角度衍射出来。
因此，我们可以利用光栅的特性来测量光的波长。
测量波长的步骤如下：1. 将光源照射到光栅上，确保光源稳定且垂直照射。
2. 观察经光栅衍射的光条纹，可使用目镜或光电二极管等设备帮助观察。
3. 计算不同级次的衍射角度，并记录下相应的级次号和角度值。
4. 根据波动光学理论，利用测得的角度值以及光栅参数计算出所研究光的波长。
三、用干涉仪测量波长干涉仪是测量波长的重要工具，它利用光的干涉现象来精确测量波长。
常见的干涉仪有杨氏双缝干涉仪和牛顿环干涉仪。
1. 杨氏双缝干涉仪杨氏双缝干涉仪是由一束光通过两个狭缝，并在屏幕上形成干涉条纹的装置。
在测量波长时，可以按照以下步骤操作：1. 调整光源和狭缝的位置，使得入射光穿过两个狭缝，形成明暗交替的干涉条纹。
2. 在屏幕上观察并记录下干涉条纹的数量和间距。
3. 根据干涉条纹的间距以及其他已知参数，计算出所研究光的波长。
2. 牛顿环干涉仪牛顿环干涉仪利用透镜和玻璃片组合而成，通过观察干涉圆环的直径和间距来测量波长。
操作步骤如下：1. 将光源置于干涉仪的顶部，使得光经过透镜射到玻璃片上。
2. 在屏幕上观察并记录下干涉圆环的直径和间距。
3. 根据干涉圆环的直径和间距，以及其他已知参数，计算出所研究光的波长。
全光波长变换综合实验
[实验目的]
1．了解光纤光栅外腔半导体激光器的工作原理
2．掌握激光器增益饱和效应机理
3．了解利用激光器增益饱和效应在光纤光栅外腔半导体激光器中实现波长变换的原理
4．掌握影响波长转换效率的因素
[实验要求]
1．测量光纤光栅外腔半导体激光器的光谱特性及工作特性曲线
2．测量在20Mbit/s的注入信号速率下，波长变换的曲线。
[实验仪器]
1．光纤光栅滤波器一根
2．LD管芯一只
3．LD驱动电源一台
4．信号源一个
5．光谱仪一台
6．示波器一台
7．光纤跳线五根
[实验原理]
实验利用了光纤光栅外腔半导体激光器增益区内部的交叉增益饱和效应。
外部的信号光λ经环形器(1→2)入射进外腔半导体激光器，由于外腔半导体激光器的增益饱和效应，当s
λ的光增益下降，激光振荡被抑制，激射熄灭。
外信号为‘1’时，激光器本身发出的连续光
c
λ，结果，外腔半导体激光器的输出随着信号当外信号为‘0’时，外腔激光器发出连续光
c
λ，形成波长转换了的光的变化而变化，并与初始信号反相。
输出后，经过光滤波器去掉
s
输出光。
这种采用外腔激光器作为波长变换介质的方案，器件结构成本大大降低，输出光波长非常稳定，可以获得极低的啁啾。
实验原理如图1所示。
图1 光纤光栅外腔半导体激光器实现波长变换的实验原理
实验中所用的外腔半导体激光器是在普通半导体激光器（激光二极管）外部引入光反馈元件构成的。
激光二极管（LD ）是一块很小的PN 结芯片。
芯片两端的自然解理面构成谐振腔，称为内腔或本征腔，外反馈元件与芯片端面构成的谐振腔成为外腔，本实验中所用的反馈元件是光栅，其结构如图3所示。
图中芯片的解理面A 镀的是高反膜，解理面B 镀的是增透膜。
图3 外腔激光器结构
上述过程可以从半导体激光器的速率方程出发得到验证。
在无信号注入激光腔时，转换器实际上就是一个单纵模连续激光器，其激光速率方程为:
sp p st aR t s t s t R dt
t ds +−=τ)()()()(111 (1)
)()()(10t s t R R lwd e j dt t dn st sp −−= (2) 式中和分别为有源区中光子数密度和电子数密度；1s n eff st n n t n cg t R /])([)(0−=为净的受激发射速率，c 为光速，g 为介质增益常数，阈值电子数密度，为有效模折射率；0n eff n f sp t n R τ)=(为自发发射速率，f τ为电子自发辐射寿命,a 为自发辐射对谐振模的贡献因子；为电流，为电子电荷，、和为有源区的长、宽和厚;)/(lwd j 0e l w d p τ为反映腔损耗的光子寿命。
上述(1)式右端各项由左至右依次表为受激辐射过程使得腔内产生的光子数增加；腔损耗使腔内光子数减少；一个光模式中的光子数除了主要来源于受激辐射以外，自发辐射也在该模式内提供的自己的一份贡献，它也会使该模式中的光子数增加，但这种增加通常只具有光谱成分方面的意义，而不具有功率方面的意义。
而(2)式右端依次表示泵浦激
励；激励产生的反转粒子数为自发辐射和受激辐射的过程所消耗。
当外调制信号注入光腔时，其对谐振模的作用可视为双模激光器中两个模式间发生的模式互耦合作用过程。
即注入模通过模式互饱和效应来消耗粒子数反转密度对谐振模的增益，使得处在工作物质中心频率附近的谐振模因增益饱和而引起增益急剧下降, 从而实现对谐振模光强的调制作用。
另外，注入信号受到输出反射镜（窄带滤波器－Bragg 光纤光栅）的限制不能形成振荡，不必写出其动力学方程，而只需在上述粒子数密度方程中引入模式互饱和作用项，就能使处于增益带宽内的腔外注入信号调制谐振激光模的增益，据此，描述注入调制下的全光波长转换器动力学方程可写为
()()[]()()f
p eff t n a t s t s n t n n cg dt t ds ττ+−−=1101)( (3) ()()()[]()()[]t s t s n t n n cg t n dlw e j dt t dn eff
f 2121100ββτ+⋅−−−= (4) 式中为注入信号模的光子数密度，2s 1β为谐振模的自饱和系数，12β为注入模与谐振模间的互饱和系数。
模式互饱和效应对谐振模增益的影响已反映在方程(4)的互饱和项中，并通过方程(3)中第一项净反转粒子数密度调节受激辐射对谐振模形成的光增益大小，因此该方程是一个能正确反映注入调制下全光转换器内部物理过程和规律的理论模型。
令注入信号为周期调制信号，取典型的半导体激光器参数ns f 2..1＝τ，，，360101−×=m n μ181045.2−×=m g μ－mA j 11=,m l μ250=，m w μ2=，m d μ2.0=,，C e 190106.1－×=004.0=a ，11=β，根据方程（3）和（4）进行了数值计算的结果如图2所示。
5101520253035400
1
2
3
45
101520253035402.0
2.5
3.03.5
4.0
Waveform of input signal Optical power t/ns t/ns
Waveform after conversion
图2 波长变换的数值模拟结果
可以看到采用注入高斯波调制时系统表现出极好的线性响应特性，是非常理想的波长转换器。
实验步骤
1．外腔激光器光输出端连接到光谱分析仪，并打开电源开关。
2．打开光谱分析仪，并逐渐增加激光器的驱动电流，当电流加到30mA左右时，可以观察到有波长为1541nm的激光激射，并且随着驱动电流的增加，激光器的输出功率迅速增加。
3．按照图4所示连接实验仪器，并将输出端连接到光谱分析仪，可以得到如图5所示结果。
λ＝1543nm
FBG-ECL激光波长
c
4．打开“光发送模块”和“光接受模块”电源开关。
5．将输出端接到示波器观察波长转换结果，如图6所示，可以明显看到波长转换后二者位相相反。
如图6所示是波长转换前后用电示波器测得的电调制信号，其中ch2为光发模块的电调制信号，ch1为波长转换后又经过光电转换恢复出的电调制信号。
图4 实验装置图
图5 波长变换结果
图6 波长转换前后的电调制信号
实验注意事项
1．外腔激光器驱动电流不可以无限增加，一般工作点在60mA左右
2. 光跳线和法兰连接前，必须用酒精擦拭干净，并吹干，然后连接，不可擦拭后随意放置，
以免无人跳线端面。
光跳线取下后，一定要将光跳线端头盖好，以免跳线端面受到污染。
3. 跳线两端比较脆弱，在使用过程中，避免用力弯折、拉伸等。
4.光谱分析仪、示波器均属于精密测试仪表，使用前请参阅相关使用说明。
实验报告要求
1.根据实验要求，测量出光纤光栅外腔半导体激光器的工作曲线。
2.利用光谱分析仪测量波长变换曲线。
3.在有信号光调制的情况下，利用示波器测量波长变换曲线。
