TKGT—1型音频信号光纤传输仪的仪器评价报告TKGT—1型音频信号光纤传输仪的仪器评价报告.doc

TKGT—1型音频信号光纤传输仪的仪器评价报告 班级：10级机本1班 姓 名：唐 伟 学号：201010111122 仪器编号 同组人员：吴政良 前言： 光纤：一种由玻璃、塑料和晶体等对某个波长范围透明的材料制造的能传输光的纤维，频带宽、线径细、重量轻是其主要的三大特点。 随着Internet网络时代的到来，人们对通讯的带宽、速度的要求不断提高，光纤通讯具有宽频带、高速、不受电磁干扰影响等一系列优点，正在得到不断发展。音频信号光纤传输实验就是让学生们熟悉了解信号光纤传输的基本原理。 TKGT—1型音频信号光纤传输仪在整个音频信号光纤传输技术实验中起着决定性作用，整套实验设计符合实验理论要求，能使同学们能在充分的准备下完成整个实验，但是由于实验过程过于复杂，致使很多同学真正自主、按时完成整个实验有一定的难度，进一步简化实验仪器、实验操作步骤，是我对TKGT—1型音频信号光纤传输仪以及整套实验仪器和操作步骤的部分建议。 仪器的设计评价 设计目标： 通信的质量效果： 目前，光纤通信已经成为继长波通信、短波通信、电缆通信、微波通信和卫星通信后，现代通信的主流，信息社会中信息传输和交换的主要手段；只所以会出现这样的情况，和光纤的各方面优势离不开：通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光为1.55μm附近，光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里信号干扰小、必威体育官网网址性能好抗电磁、传输质量佳,电不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜无辐射，难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外光缆适应性强，寿命长质地脆，机械强度差光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术分路、耦合不灵活光纤光缆的弯曲半径不能过小（20cm）有供电困难问题。 如图（一）： 图（一） 光信号发送端的工作原理： 系统采用的发光二极管的驱动和调制电路如图（二）所示，信号调制采用光强度调制的方法，发送光强度调节电位器用以调节流过LED的静态驱动电流，从而相应改变发光二极管的发射光功率，设定的静态驱动电流调节范围为0～20毫安，对应面板光发送强度驱动显示值0～2000单位，当驱动电流较小时发光二极管的发光功率与驱动电流基本上呈线性关系，音频信号经电容、电阻网络及运放跟随隔离后耦合到另一运放的负输入端，与发光二极管的静态驱动电流相迭加使发光二极管发送随音频信号变化的光信号，如图（三）所示，并经光纤耦合器将这一光信号耦合到传输光纤。 图（二） 图（三） 光信号接收端的工作原理 光信号接收端的工作原理图如图（四）所示，传输光纤把从发送端发出的光信号通过光纤耦合器将光信号耦合到光电转换器件光电二极管，光电二极管把光信号转变为与之成正比的电流信号，光电二极管使用时应反偏压，经运放的电流电压转换把光电流信号转换成与之成正比的电压信号，电压信号中包含的音频信号经电容电阻耦合到音频功率放大器驱动喇叭发声。光电二极管的频响一般较高，系统的高频响应主要取决于运放等的响应频率。 图（四） 光纤的通信过程： 光信号的发送（示意图）b、光信号的接收(示意图): 图（六） 1．光纤传输系统静态电光/光电传输特性测定 分别打开光发送端电源和光接收端电源，面板上两个三位半数字表头分别显示发送光驱动强度和接收光强度。调节发送光强度电位器，每隔200单位（相当于改变发光管驱动电流2mA）分别记录发送光驱动强度数据与接收光强度数据，在方格纸上绘制静态电光/光电传输特性曲线。 2．光纤传输系统频响的测定 将输入选择开关打向外，在音频输入接口上从信号发生器输入正弦波，将双踪示波器的通道 1 和通道 2 分别接到输入正弦信号和发送端音频信号输出端，保持输入信号的幅度不变，调节信号发生器频率，记录信号变化时输出端信号幅度的变化，分别测定系统的低频和高频截止频率。 3．LED偏置电流与无失真最大信号调制幅度关系测定 将从信号发生器输入的正弦波频率设定在1kHz，输入信号幅度调节电位器置于最大位置，然后在LED偏置电流为5、10mA两种情况下，调节信号源输出幅度，使其从零开始增加，同时在接收端信号输出处观察波形变化，直到波形出现截止现象时，记录下电压波形的