姓名學號
時間地點
實驗題目半導體雷射器p-i特性測試實驗
一、 實驗目的
1、學習半導體雷射器發光原理和光纖通訊中雷射光源工作原理
2、了解半導體雷射器平均輸出光功率與注入驅動電流的關係
3、掌握半導體雷射器p（平均傳送光功率）-i（注入電流）曲線的測試方法
二、實驗內容
1、測量半導體雷射器輸出功率和注入電流，並畫出p-i關係曲線
2、根據p－i特性曲線，找出半導體雷射器閾值電流，計算半導體雷射器斜率效率
三、實驗儀器
1、zy12ofcom23bh1型光纖通訊原理實驗箱1臺
2、fc介面光功率計1臺
3、fc-fc單模光跳線1根
4、萬用表1臺
5、連線導線20根
四、實驗步驟
1、用導線連線電終端模組t68(m)和t94(13_din)。
2、將開關bm1撥為1310nm,將開關k43撥為「數字」，將電位器w44逆時針旋轉到最小。
3、旋開光發端機光纖輸出埠（1310nm t）防塵帽，用fc-fc光纖跳線將半導體雷射器與光功率計輸入端連線起來，並將光功率計測量波長調整到1310nm檔。
4、用萬用表測量t97（tv+）和t98(tv-)之間的電阻值（電阻焊接在pcb板的反面），找出所測電壓與半導體雷射器驅動電流之間的關係（v＝ir110）。
5、將電位器w46（閾值電流調節）逆時針旋轉到底。
6、開啟交流電源，此時指示燈d4、d5、d6、d7、d8亮
7、用萬用表測量t97（tv+）和t98(tv-)兩端電壓（紅錶筆插t97，黑錶筆插t98）。
8、慢慢調節電位器w44（數字驅動調節），使所測得的電壓為下表中數值，依次測量對應的光功率值，並將測得的資料填入**中，精確到0.1uw。
9、做完實驗後先關閉交流電開關。
10、拆下光跳線及光功率計，用防塵帽蓋住實驗箱半導體雷射器光纖輸出埠，將實驗箱還原。
五、實驗報告結果
1、根據測試結果，算出半導體雷射器驅動電流，畫出相應的光功率與注入電流的關係曲線。
p-i特性曲線圖：
2、根據所畫的p-i特性曲線，找出半導體雷射器閾值電流的大小。
由上圖可知：閥值電流ith=6.9ma
3、根據p-i特性曲線，求出半導體雷射器的斜率效率。
半導體雷射器的斜率k=△p/△i=0.036w/a
4、實驗結果及誤差分析正確。
將上表所得實驗結果進行分析，繪製p-i特性曲線可得其閥值電流大概在6.9ma左右，同時也可以得到p-i特性是選擇半導體雷射器的重要參考。在選擇時，應選閥值電流盡可能小，對應p值小，而且沒有扭折點的半導體雷射器，這樣雷射器工作電流小，工作穩定性搞，消光比大，而且不易產生光訊號失真。
六、思考題
1、試說明半導體雷射器發光工作原理。
答：半導體雷射器發光工作原理：半導體雷射器是向半導體pn結注入電流，實現粒子數反轉分布，產生受激輻射，利用諧振腔的正反饋，實現光放大而產生雷射**。
2、環境溫度的改變對半導體雷射器p-i特性有何影響？
答：雷射器的閾值電流隨溫度公升高而增大，外圍分子量效率隨溫度公升高而減小，溫度公升高時，電流增大，外圍分子量效率減小，輸出光功率明顯下降。
3、分析以半導體雷射器為光源的光纖通訊系統中，半導體雷射器p-i特性對系統傳輸效能的影響。
答：p-i特性是選擇半導體雷射器的重要依據。在選擇時，應選閾值電流ith盡可能小，對應p值小，而且沒有扭折點的半導體雷射器，這樣的雷射器工作電流小，工作穩定性高，消光比大，而且不易產生光訊號失真，並且要求p-i曲線的斜率適當，斜率太小，則要求驅動訊號太大，給驅動電路帶來麻煩；斜率太大，則會出現光反射雜訊及使自動光功率控制環路調整困難。
姓名學號
時間地點
實驗題目發光二極體p-i特性測試曲線
一、實驗目的
1、學習發光二極體的發光原理
2、了解發光二極體平均輸出光功率與注入電流的關係
3、掌握發光二極體p（平均傳送光功率）-i（注入電流）曲線的測試
二、實驗內容
1、測量發光二極體平均輸出光功率和注入電流，並畫出p-i關係曲線
2、根據p－i特性曲線，計算發光二極體斜率效率
三、實驗儀器
1、zy12ofcom23bh1型光纖通訊原理實驗箱1臺
2、fc介面光功率計1臺
3、850nm光發端機（hfbr-1414t1個
4、st-fc多模光跳線1根
5、萬用表1臺
6、連線導線20根
四、實驗步驟
1、用導線連線電終端模組t68(m)和t94(13_din)
2、將開關bm1撥為850nm,將開關k43撥為「數字」，將電位器w44逆時針旋轉到最小。
3、裝好850nm光發射機（850nm t），用st-fc光纖跳線將led（發端為tx，收端為rx）與光功率計輸入端連線起來，並將光功率計測量波長調整到850nm檔。
4、用萬用表測量t97（tv+）和t98(tv-)之間的電阻值（電阻焊接在pcb板的反面），找出所測電壓與半導體雷射器驅動電流之間的關係（v＝ir110）。
5、將電位器w46（閾值電流調節）逆時針旋轉到底。
6、開啟交流電源，此時指示燈d4、d5、d6、d7、d8亮
7、用萬用表測量t97（tv+）和t98(tv-)兩端電壓（紅錶筆插t97，黑錶筆插t98）。
8、慢慢調節電位器w44（數字驅動調節），使所測得的電壓為下表中數值，依次測量對應的光功率值，並將測得的資料填入表中，精確到0.1uw。
9、做完實驗後先關閉交流電開關。
10、拆下光跳線及光功率計，用防塵帽蓋住實驗箱半導體雷射器光纖輸出埠，將實驗箱還原。
五、實驗報告結果
1、根據實驗記錄資料，畫出相應的光功率與注入電流的關係曲線
led的p-i特性測試表
根據上表可以畫出p-i特性曲線：
2、分析p-i特性曲線的意義。
該實驗測量其電光轉換特性（p-i特性），工作電流不同的時候，輸出功率也不同，基本上是成線性關係，這說明led的p-i曲線線性度好，調製時動態範圍大，訊號失真小。
六、思考題
1、說明發光二極體工作原理，比較分析發光二極體與半導體雷射器發光原理的區別。
發光二極體工作原理：它由乙個pn結組成，具有單向導電性。當給發光二極體加上正向電壓後，從p區注入到n區的空穴和由n區注入到p區的電子，在pn結附近數微公尺內分別與n區的電子和p區的空穴復合，產生自發輻射的螢光。
區別是：led無諧振腔，無閾值
2、環境溫度的改變對發光二極體p-i特性曲線有何影響？
led溫良特性較好，在一定範圍內，溫度變化對其影響不大。
3、發光二極體p-i特性曲線是否嚴格線性？為什麼？
並不是嚴格線性的。因為當電流過大時，曲線比較平坦，也就是功率增加不是線性的了，這是由pn結發熱產生飽和現象，使p-i曲線的斜率減小。
姓名學號
時間地點
實驗題目模擬訊號光纖傳輸實驗
一、實驗目的
1、了解模擬訊號光纖系統的通訊原理
2、了解完整的模擬訊號光纖通訊系統的基本結構
二、實驗內容
1、各種模擬訊號led模擬調製：三角波，正弦波
2、各種模擬訊號ld模擬調製：三角波，正弦波
三、實驗儀器
1、zy12ofcom23bh1型光纖通訊原理實驗箱1臺
2、20mhz雙蹤模擬示波器1臺
3、萬用表1臺
4、fc-fc單模光跳線1根
5、850nm光發端機和光收端機（可選1套
6、st/pc-st/pc多模光跳線（可選1根
7、連線導線20根
四、實驗步驟
1、用連線線連線模擬訊號源模組1的t10（正弦波）和t96(13_ain)。注釋：t10（正弦波）的頻率為1khz。
2、用fc-fc光纖跳線將1310nm光發端機（1310nmt）與1310nm光收端機（1310nmr）連線起來。
3、將開關bm1撥為1310nm,將開關k43撥為「模擬」，將開關bm2撥為1310nm,將開關k30撥為「通訊」，將電位器w44逆時針旋轉到最小。
4、開啟交流電源開關，電源指示二極體d4，d5，d6，d7，d8亮。
5、用雙蹤示波器測量t10處的波形，同時調節「幅度調節」電位器，使得正弦波幅度在4v以下。
6、順時針調節電位器w9（模擬驅動調節）和w45（幅值調節），使得測試鉤tp114處的波形幅度為20v且無明顯失真。
7、用雙蹤示波器的兩個探頭同時測量tp108和tp108（lt）處的波形，分別調節電位器w9（模擬驅動調節）和w45（幅值調節），觀察模擬訊號調製的過程。
8、將模擬訊號源的t10換成t7（三角波）和t96(13_ain)連線，按照以上步驟6、7做實驗觀察三角波訊號光纖傳輸時調製過程。
9、根據以上實驗設計2k正弦波和三角波的傳輸實驗，2k的正弦波和三角波由模擬訊號源模組2產生。
10、根據以上調製過程和ld模擬調製的原理，設計led模擬訊號調製實驗。
11、實驗完成後，關閉交流電源，拆除各個連線，將所有的開關撥向下，將實驗箱還原。
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