北京交通大學通信工程綜合實驗光纖(編輯修改稿)
2025-07-23 09:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 件，也就是閾值電流Ith標定閾值條件，當輸入電流小于Ith時，其輸出為非相干的熒光，類似于LED發(fā)出的光，當電流大于Ith時，則輸出光為激光，并且輸入電流和輸出光功率近似線性的關(guān)系，本實驗就是對該近似的線性關(guān)系曲線進行測量，以驗證PI的線性關(guān)系。在實驗中所用到的半導體激光器，其輸出波長分別為1310nm和1550nm，帶有尾纖及FC型接口活動性連接器，通過FCFC法蘭盤與外部光跳線相連。實驗中半導體激光器工作于模擬信號方式，電流的確定通過電路中串聯(lián)的電流表測量。實驗內(nèi)容及步驟測量半導體激光器功率和注入電流的關(guān)系，并畫出PI關(guān)系曲線。以下實驗步驟可在實驗箱左上方的1310nm光端機發(fā)送模塊和右上方的1550nm光端機發(fā)送上各自獨立進行。選擇1550nm光端機發(fā)送模塊1）電路部分操作 2）光路部分操作（1）（2）（3）略（4）將“模擬偏置”電位器順時針方向緩慢調(diào)節(jié)，使送入激光器的直流偏置電流逐漸增大，在可調(diào)范圍內(nèi)觀察電流表的電流變化和光功率計讀數(shù)的變化過程。（5）緩慢細致地從頭調(diào)節(jié)電位器WS05，使所測得的電流從最小值開始，以1mA為間隔取整數(shù)值填入下表，依次測量對應的光功率值，并將測得的數(shù)據(jù)填入表中。光功率測試值序號12345678I/mAP/uWP/dBm序號9101112131415I/mAP/uWP/dBm（6）略思考題（1）分別畫出1310nm激光器或1550nm激光器的PI曲線，并加以分析（2）整理所有實驗數(shù)據(jù)，參考圖畫出PI曲線（3）說明所測試的激光器的閾值電流大約數(shù)值答：通過觀察發(fā)現(xiàn)Ith在9mA到10mA之間。分別對其前四個點和后十個點添加線性趨勢線并顯示公式，聯(lián)立求解得y==（,）。（4）激光器的閾值電流對光信號傳輸有何影響？答：閾值是所有激光器的屬性，它標志著激光器的增益與損耗的平衡點，即閾值以后機關(guān)器才開始凈增益。只有諧振腔內(nèi)的增益達到能夠克服損耗，才能建立起穩(wěn)定的光振蕩，輸出譜線尖銳，方向性好的激光，而增大增益的方法就是加大半導體激光器的注入電流，因此閾值的大小決定著器件的功耗，也就決定著器件的連續(xù)工作時間和使用壽命：閾值電流低，功耗低，連續(xù)工作時間長，使用壽命長，工作穩(wěn)定性高。如果閾值高，則同時要提高信號中的直流分量，才能減少信號的失真，提高調(diào)制性能，而且從功耗的角度來講，直流成分高的系統(tǒng)其功耗一定高，這樣對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性是一個影響。實驗二 光發(fā)信機接口指標測試實驗目的（1）了解數(shù)字光發(fā)端機平均發(fā)送光功率的指標要求，并掌握測試方法（2）了解數(shù)字光發(fā)端機消光比的指標要求，并掌握測試方法實驗環(huán)境及相關(guān)設(shè)備JH5002A+型光纖通信實驗系統(tǒng)、光功率計、FCFC光跳線、萬用表實驗基本原理平均發(fā)送光功率是指在外加偽隨機二進制序列作為測試信號的情況下，用光功率計在數(shù)字光發(fā)信機輸出光接口處直接測試得到光功率，此數(shù)值即為數(shù)字光發(fā)信機的平均發(fā)送光功率。采用偽隨機碼型可使發(fā)送數(shù)碼具有“1”，“0”等概率的特點。平均發(fā)送光功率與輸入碼型有關(guān)，NRZ碼與RZ碼相比，其占空比分別為100%、50%，因而NRZ碼的平均光功率比RZ碼大一倍，即3dB。另外，平均發(fā)送光功率是在額定偏置電流和調(diào)制電流條件之下測得的，否則結(jié)果會有偏差。消光比是指數(shù)字驅(qū)動電路輸入為全“1”碼時光發(fā)信機的平均發(fā)送光功率P1，與數(shù)字驅(qū)動電路輸入為全“0”碼時光發(fā)信機的平均發(fā)送光功率P0之比的對數(shù)表達值，將測得的光功率PP0代入下式即得到光發(fā)送機的消光比：ETX=10lgP1P0光通信系統(tǒng)消光比太大，說明此時預偏置電流太小或沒有，調(diào)制電流的增大要先經(jīng)過低于LD閾值的一段區(qū)
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