【正文】 重現(xiàn)。這時必須在電路上加以阻尼，以便使光發(fā)送機(jī)能正常工作。LD的輻射波長必須保持恒定當(dāng)調(diào)制速率高達(dá)數(shù)Gbit/s時，LD的輻射波長在調(diào)制脈沖的上升沿時向短波長漂移，而在脈沖下降沿時則向長波長漂移，這種現(xiàn)象稱為Chirp效應(yīng)。在高速以至超高速的光發(fā)送機(jī)中應(yīng)該對此采取相應(yīng)有效的解決措施，以便實(shí)現(xiàn)大容量長距離的數(shù)字光纖通信。本套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)未涉及到這種技術(shù)。實(shí)驗(yàn)原理圖如下： 圖122 數(shù)字光驅(qū)動電路 圖中是由MC10116和21組成數(shù)字驅(qū)動電路。W44為精密可調(diào)電位器，通過調(diào)節(jié)可改變LD131激光器的驅(qū)動電流。用FCFC光纖跳線將1550T輸出端與FC接口光功率計連接，形成輸出光功率測試系統(tǒng)。將光功率計調(diào)至1550波長檔，用光功率計測量此時光發(fā)端機(jī)的光功率，即為光發(fā)端機(jī)的輸出光功率。將P1，P0代入公式121式即得1550nm數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)消光比。b、1310nm數(shù)字發(fā)端機(jī)輸出光功率及消光比測試用導(dǎo)線連接電終端模塊T68(M)和T94(13_DIN)。旋開光發(fā)端機(jī)光纖輸出端口（1310nm T）防塵帽，用FCFC光纖跳線將半導(dǎo)體激光器與光功率計連接起來。打開交流電源，此時指示燈DDDDD8亮。慢慢調(diào)節(jié)電位器W44（數(shù)字驅(qū)動調(diào)節(jié)），用萬用表測量T97（TV+）和T98(TV)兩端電壓（紅表筆插T97，黑表筆插T98），使之為25mV。拆除導(dǎo)線T68(M)和T94(13_DIN)，其余連線和設(shè)置不變，連接導(dǎo)線T79(D1_O)與T94(13_DIN)，將數(shù)字信號源模塊的撥碼開關(guān)K36撥為全“1”，測得此時光功率為P1，將撥碼開關(guān)K36撥為全“0”，測得此時光功率為P0。1重復(fù)69步，調(diào)節(jié)電位器W44，調(diào)節(jié)驅(qū)動電流大小為下表中數(shù)值時，測得的輸出光功率及消光比填入下表。驅(qū)動電流（mA）10152025平均光功率（uW）P1（uW）P0（uW）消光比(dB)六、實(shí)驗(yàn)測試點(diǎn)說明T97（V+）、T98（V） 激光器的數(shù)字驅(qū)動電流測試端TP108（LT） 激光器的輸出信號測試端T92（15_DIN） 1550光端機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端T94（13_DIN) 1310光端機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端T68（M） 電終端256K偽隨機(jī)信號輸出端七、實(shí)驗(yàn)報告記錄光發(fā)端機(jī)的輸出光功率，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算光發(fā)端機(jī)的消光比比較不同驅(qū)動電流下的輸出光功率及消光比，確定驅(qū)動電流取多大時，1310nm光發(fā)送系統(tǒng)更符合傳輸要求比較850nm、1310nm及1550nm數(shù)字光發(fā)送系統(tǒng)輸出光功率及消光比，并分析系統(tǒng)性能指標(biāo)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及誤差分析正確八、思考題輸出光功率大小對光纖通信系統(tǒng)有何影響？消光比大小對光纖通信系統(tǒng)傳輸特性有何影響？如何確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的驅(qū)動電流實(shí)驗(yàn)三 光電探測器特性測試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)光電探測器響應(yīng)度及量子效率的概念掌握光電探測器響應(yīng)度的測試方法了解光電探測器響應(yīng)度對光纖通信系統(tǒng)的影響二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測試1310nm檢測器IP特性根據(jù)IP特性曲線，得出檢測器的響應(yīng)度并計算其量子效率三、實(shí)驗(yàn)儀器ZY12OFCom23BH1型光纖通信原理實(shí)驗(yàn)箱 1臺光功率計 1臺FCFC單模光跳線 1根萬用表 1臺連接導(dǎo)線 20根四、實(shí)驗(yàn)原理在光纖通信工程中，光檢測器（photodetector），又稱光電探測器或光檢波器。前者是吸收光子使器件升溫，從而探知入射光能的大小，后者則將入射光轉(zhuǎn)化為電流或電壓，是以光子電子的能量轉(zhuǎn)換形式完成光的檢測目的。在給定波長的光照射下，光檢測器的輸出平均電流與入射的光功率平均值之比稱響應(yīng)率或響應(yīng)度。其表達(dá)式為： （131） 響應(yīng)率是器件外部電路中呈現(xiàn)的宏觀靈敏特性，而量子效率是內(nèi)部呈現(xiàn)的微觀靈敏特性。通過測試IP與P的關(guān)系，即可計算獲得檢測器的量子效率，其中光電檢測器的量子效率與響應(yīng)度的關(guān)系為： （133） 在波長確定的情況下，通過測試得到一定光功率下檢測器輸出的電流，即可獲得檢測器的響應(yīng)度及量子效率的大小，從而了解檢測器的性能指標(biāo)。參數(shù)最小值典型值最大值單位備注工作波長11001650nm帶寬(3dB)2GHz結(jié)電容(Vcc=5V)1Pf暗電流(Vcc=5V)1nA響應(yīng)度(Vcc=5V)A/W1310 nm光反射損耗40dB工作電壓25V使用環(huán)境溫度4080℃二階失真70dBc三階失真80表131 1310光檢測器的參考指標(biāo)用光功率計測試得到光發(fā)端機(jī)輸出的平均光功率，然后再測試得到光收端機(jī)檢測得到的響應(yīng)電流，改變光發(fā)端機(jī)輸出功率，作檢測器端的IP特性曲線，曲線斜率即為特定波長下的響應(yīng)度。其放大系數(shù)為n可以通過W47（現(xiàn)行度調(diào)節(jié)）來調(diào)節(jié)，即檢測電流I＝V/10000n （134） 電流電壓轉(zhuǎn)換原理圖見下圖131。因此，相應(yīng)度R的實(shí)際計算公式為 （135）五、實(shí)驗(yàn)步驟1310nm光檢測器IP特性測試用導(dǎo)線連接電終端模塊T68(M)和T94(13_DIN)。旋開光發(fā)端機(jī)光纖輸出端口（1310nm T）防塵帽，用FCFC光纖跳線將半導(dǎo)體激光器與光機(jī)收機(jī)（1310nm R）連接起來。打開交流電源，此時指示燈DDDDD8亮。用萬用表測量T97（TV+）和T98(TV)兩端電壓（紅表筆插T97，黑表筆插T98），調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電流，使之為25mV，將電位器W47（線性度調(diào)節(jié)）順時針調(diào)到最大，用萬用表測試T103（VOUT）與地之間電壓V，填入下表中，將1310nm光收端機(jī)端光纖取出，測試此時光功率并填入對應(yīng)表格中。依次關(guān)閉各直流電源、交流電源，將K30撥到下面，拆除導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)箱還原。六、實(shí)驗(yàn)測試點(diǎn)說明T97（V+）、T98（V） 激光器的數(shù)字驅(qū)動電流測試端TP114（13OUT） 探測器的接收信號測試端T103（VOUT） 探測器IP特性曲線電壓測試端七、實(shí)驗(yàn)報告要求字跡工整原理論述清楚根據(jù)測試結(jié)果，畫出1310nm光檢測器IP特性曲線；計算得出各檢測器的響應(yīng)度及量子效率實(shí)驗(yàn)結(jié)果及誤差分析正確八、思考題影響檢測器響應(yīng)度的指標(biāo)有哪些？這些指標(biāo)如何影響光纖通信系統(tǒng)性能？ 推導(dǎo)檢測器響應(yīng)度R與量子效率關(guān)系式。大容量、長距離的數(shù)字光纖通信傳輸系統(tǒng)正在逐步取代傳統(tǒng)的電纜傳輸通信系統(tǒng)，同時，數(shù)字光纖長途干線通信正在向標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列的方向發(fā)展。數(shù)字光纖通信之所以發(fā)展得如此迅速，是因?yàn)閿?shù)字光纖通信與傳統(tǒng)的電纜傳輸通信相比具有明顯的優(yōu)勢。圖271 數(shù)字光纖通信傳輸?shù)幕驹韴D數(shù)字光纖通信的基本原理是將數(shù)字通信中的數(shù)據(jù)傳輸信號首先經(jīng)過電—光變換成光脈沖數(shù)字信號，然后通過光纖光纜傳輸?shù)綌?shù)字通信的對方，最后再經(jīng)過光—電變換、放大、均衡與定時再生成數(shù)據(jù)傳輸信號，這一變換如圖271所示，圖中的光發(fā)送機(jī)完成電—光變換后由光源器件（激光器—LD或者發(fā)光二極管—LED）發(fā)射光脈沖信號。半導(dǎo)體激光器是利用其在有源區(qū)中受激發(fā)射的器件，只有在工作電流超過閾值電流的情