北邮音频光纤传输实验报告

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1、音频信号光纤传输实验(北京邮电大学，北京市，邮编100876)摘要：实验通过对LED-传输光纤组件的电光特性的测量，得出丫在介适的偏置屯流不，K具有线性。验证丫硅光电二极管可以把传输光纤出射端输出的信号转变成与之成正比的光电流。关键字：音频信兮；光纤传输：电光中途分类号：0439文献标识码：AAudiosignalopticalfibertransmissionSunYingxia(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing100876,China)Abstract:theexp

2、erimentthroughtheelectro-opticpropertiesofLED-fiberoptictransmissioncomponents,obtainedin(heproperbiascurrent,whichhasalinear.Verifythesiliconphotodiodecantransfertheopticalsignaltransitionradiationoutputanddirectlyproportionaltothelightcurrent.Keywords:audiosignal;opticalf

3、ibertransmission;electro-optic引言：以光纤作为信息传输介质的“光纤通信”技术，足世界新技木革命的熏要标志，也足未來信息社会各种信，&网的主要传输工具。本实验的FI的就是了解光纤传输系统的结构，以及半导体电光/光电器件的®本性能及主要特性的测试方法，了解音频信号光纤传输系统的调试技能。低频倍号的传播受周围环境的影响很大，因此在通信技术中一般是使用一个高频信号作为载波利用被传输的信兮(如咅频信兮)对载波进行调制。而这种传播存在缺陷，ifij解决问题的关键是利用光作为倍号的载体，也就是所说的光纤通信。一.实验原理(1)

4、光纤通信所谓光纤通信，就是用激光做载波，光纤为传输媒质的信兮传输。直接光强调制光纤传输系统的结构原理阁主要包括光倍号发送器，传输光纤，光信号接收器三部分组成。整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电路的幅频特性。光纤通倌系统中使用的LED的光功率足经称为嵐纤的光导纤维输出，出纤光功率与LED驱动电流的关系称为电光特性。为了避免和减少非线性失真，使用时应先给LED一个适当的偏置电流I,调制信号的峰峰位应位于电光特性的S线范1制内。(2)光信号的发送被传音频信号由以为主要元件构成的音频放人电路放大后经电界器藕合到沉1®极，对L

5、ED的工作电流进行调制，从而使LED发送出光强随音频信号变化的光信号，并经光导纤维把这一信号传至接收端。对于高频信兮，电容可看作姒路；对于低频信号，电界可看作开路，且电界越人，允许通过的最低频率就越低。C3的大小决定了高频端的截止频率f2,而C2的值决定着低频端的截止频率f1。故该屯路中的R1，R2,R3，C2和C3是决定音频放大电路增益和带宽的儿个重要参数。R'VO输出。V0和TO之间有以下关系:Hi二.实验仪器1.光纤2.双踪示波器A音频信号发中器4.万用表丄J-1-►5r光信号发送器的原理阁(4)光信号的接收响应度：描述光电检测器光电转

6、换能力的一种物理量。定义为：Tr=Tp鄰v其中：T为光电检测器的〒均输出电流;P为光电检测器的乎均输入功率。光信号的接收主要是利用硅光电二极管(SPD)把传输光纤出射端输出的光信兮的光功率转变为与之成正比的光电流TO,然后经I/V转换电路再把光电流转换成电压捡内容本实验包拈了以下儿部分内界：1.光信号发送器特性的研究(1)LED—传输光纤组件电光特性的测定(2)LED偏置电流与无截止畸变最人调制幅度关系的测定(3)光信号发送器调制放大电路幅频特性的测定2.光信号接收器特性的研究(1)硅光屯二极管特性及响应度的测定(2)光信号的检测(3)光电

7、信号的放人3.原始数据表格(l)LED传输光纤组件电光特性的测量(mA)048121620光功率P(uW)01.04.59.214.219.9⑵硅光电二极管特性及响座度的测试R,=1Q.878(kQ)I(mA)048121620Vo(mV0.03.14.28.44.61.)692423(3)LED偏执电流心无截止畸变敁大调制幅度关系的测定:f=lKHz,测量屮，如mA表指针在原设定的偏执电流附近摆动，尽管波形畸变不明显，但说明输出已失真，此时应减小信号的调制幅度.48121620(mA)电压峰值(mv)(峰-峰值)47097614059304

8、25F(kHz)0.10.8511.522.533.5Vi(mV)3030303030303030发送器Vo(mV)939393939391919150000555