光传输技术2013年实验

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1、RZ8644型光纤通信实验说明书实验3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：p受激辐射输入光信号自发IthI辐射输入电信号图2.3.1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

2、。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20RZ8644型光纤通信实验说明书常工作电流下激光器两极间的电压为1.2V。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

3、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

4、关系。在实验中所用到半导体激光器其输出波长为1310nm,带尾纤及FC型接口。实验中半导体激光器电流的确定通过测量串联在光端机信号输入电路中电流表的电流值。P201TP202TP2030测试K02光发射FC头细尾纤数据端机电光PI图2.3.2P-I曲线测试连接示意图四、实验步骤1.关闭系统电源，按照图2.3.2将激光/探测器性能测试模块、光功率计、电流表连接好。2．将电流表（直流档）接TP202，TP203，正表笔接TP202，负表笔接TP203，将K02跳线器拔掉。用尾纤将光功率计与TX1310法兰输出相连。3．用锚孔连接线将P201信号输入口接地。4．将K01跳线器拔掉，加电

5、后即可开始实验。5.按照下表调整W202，达到相应的电流值（顺时针调激光管输入电流减小），测出与电流相对应的光功率。21RZ8644型光纤通信实验说明书电流I（mA）4.65.05.56.06.57.07.58.08.59.0功率P（dB）电流I（mA）9.510.010.511.011.512.013.013.514.015.0功率P（dB）7．以横轴为为电流I，纵轴为功率P，按照上表画出其相应的P-I曲线。另外，如果配置了LED扩展模块（选配），可以测试LED光源的P-I曲线。8．测试完毕后，关闭系统电源，拆除各光器件并套好防尘帽，插好K01、K02跳线器。五、实验结果1.整

6、理P、I数据，绘制P-I曲线。2.若配置的LED的850nm光传输系统模块，测试LED光源的P-I曲线，对比测试的1310nmLD的P-I曲线有什么不同，得出你的结论。22RZ8644型光纤通信实验说明书实验4波分复用器的性能指标测量一、实验目的1．了解光波分复用器（OPTICWDM）的指标要求；2．掌握光波分复用器的测试方法；3．了解光波分复用器的用途。二、实验仪器1．光纤通信实验箱2．20M双踪示波器3．光功率计（FC-FC单模尾纤）4．光波分复用器（中心波长1310/1550）1对5．活动连接器1个6．信号连接线2根三、基本原理光波分复用器又称为光合波/分波器。光波分复用器

7、是为适应光波波分复用技术的需要研制出来的，使用光波分复用器的主要目的是提高光纤传输线路的传输容量。波分复用是指一条光纤中同时传输具有不同波长的几个光载波，而每个光载波又各自载荷一群数字信号，因此波分复用又称多群复用。图3.4.1给出的是波分复用通信的原理图。具有不同波长、各自载有信息信号的若干个载波经由通道CH1、CH2、„„CHn等进入合波器，被耦合到同一条光纤中去，再经过此条光纤长距离传输，到终端进入分波器，由其按波长将各载波分离，分别进入各自通道CH1、CH2、„„CHn，