6-1音频信号在光纤中传输实验报告

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1、实验装置的示意图如右图所示:电光件比电has件JtH图611光纤传输系统示盘1.光信号发送端光信号发送端的功能是将待传输的电信号经光电转换器件转换为合适在光纤中传输的光信号。一般来说，光信号发送端包括信号处理单元、光源驱动电路和调制电路等。近代物理实验报告指导教师：得分：实验时间：2010年06月09日，第十五周‘周三，第5-8节实验者：班级材料0705学号200767025姓名童凌炜同组者：班级材料0705学号200767007姓名车宏龙实验地点：综合楼实验条件：室内温度°C，相对湿度%，室内气压实验题目：音频信号在光纤中传输实验仪器：（注明规格和型号）本实验所用主要仪器包

2、括发送器；接收器；光纤；示波器；函数信号发生器等实验目的：1.7解音频信号光纤传输系统的结构2.熟悉半导体电光/电器件的基本性能及主要的测试方法3.学习低温温度控制的简便方法训练音频信号实验原理简述:光纤传输系统一般由三部分组成：光信号发送端、光纤信道、光信号接收端。1.1.光源器件光纤传输系统常用的半导体发光二极管如下页图所示'n-p-p三层结构的半导体器件。nQ11-Pm流电阻图6-1-2半导体发光二极俳匸作原理当给这种结构加上正向偏压时就能使n层向有源层注人导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后因受到右边p・p异质结的阻挡作用，而不能在进入右侧的P层，它们只能被限制在有

3、源层内与空穴复合，导电电子在有源层内与空穴复合的过程中，其中有不少点子要释放出能量满足以下尖系的光子：hv=E}-E2=。其中h为普朗克常暈"是光波频率，E1是有源层内导电电子能量，E2shi导电电子与空穴复合后处于价键束缚时的能量。1.2.LED的驱动电路和调制电路两者差值Eg与DH结构中各层材料及其组份的选取等因素有尖，制作LED时只要这些材料的选取和组份控制得当，就可使LED发光中心薄惩与传输光纤低损耗波长一致根据运放电路理论，如左图中音频放大电路的闭环增益为G(jco)=1+乡£式中，Z2,Z1分别为放大器反馈阻抗的反向宿儒段的接地阻抗'只要C3选的足够小，C2选的足

4、够大，则在要求带宽白勺中频范围内，C3的阻抗很大，它所在的之路课视为开路，C2的阻抗彳艮小，可视为短路。在此情况下，放大电路的闭环增益G(jCO)=1+%。C3的大小决定了高频段的截止频率f2，而C2的大小决定了低频段的截止频率fl。故该电路中的Rl、R2、R3和C2、C3是决定音频放大电路增益和带宽的几个重要参数。光调制原理如左图所示，音频信号被耦合到发光二极管的驱动电路后，使注入到发光二极管的电流发生改变，从而使发光二极管的发光强度随着注入电流改变，这木羊发光二极管所发出的光信号就包含了我们要传输的音频信号。2.光纤信道raG-i-5尢住光纤内的传祸光纤的功能是将发送端光

5、信号尽可能小的衰减和失真传输到光信号接收端。本实验采用阶跃型多模光纤作为信道'光纤半径为a‘折射率为nl，薄层的外径为b‘折射率为n2‘且nl〉n2。2.1数值孔径如图所示，假设光纤端面与其轴线垂直，根据Snell定律，有:n0sin0i=nAsin&二(1)nQ11-Pm流电阻图6-1-2半导体发光二极俳匸作原理当给这种结构加上正向偏压时就能使n层向有源层注人导电电子，这些导电电子一旦进入有源层后因受到右边p・p异质结的阻挡作用，而不能在进入右侧的P层，它们只能被限制在有源层内与空穴复合，导电电子在有源层内与空穴复合的过程中，其中有不少点子要释放出能量满足以下尖系的光子：h

6、v=E}-E2=。其中h为普朗克常暈"是光波频率，E1是有源层内导电电子能量，E2shi导电电子与空穴复合后处于价键束缚时的能量。1.2.LED的驱动电路和调制电路两者差值Eg与DH结构中各层材料及其组份的选取等因素有尖，制作LED时只要这些材料的选取和组份控制得当，就可使LED发光中心薄惩与传输光纤低损耗波长一致根据运放电路理论，如左图中音频放大电路的闭环增益为G(jco)=1+乡£式中，Z2,Z1分别为放大器反馈阻抗的反向宿儒段的接地阻抗'只要C3选的足够小，C2选的足够大，则在要求带宽白勺中频范围内，C3的阻抗很大，它所在的之路课视为开路，C2的阻抗彳艮小，可视为短路。

7、在此情况下，放大电路的闭环增益G(jCO)=1+%。C3的大小决定了高频段的截止频率f2，而C2的大小决定了低频段的截止频率fl。故该电路中的Rl、R2、R3和C2、C3是决定音频放大电路增益和带宽的几个重要参数。光调制原理如左图所示，音频信号被耦合到发光二极管的驱动电路后，使注入到发光二极管的电流发生改变，从而使发光二极管的发光强度随着注入电流改变，这木羊发光二极管所发出的光信号就包含了我们要传输的音频信号。2.光纤信道raG-i-5尢住光纤内的传祸光纤的功能是将发送端光信号尽可能小的衰减和失真传输到