光纤通信实验设计报告..docVIP

光纤通信实验设计报告 专 业 通信工程 班 级 班 学 号 姓 名 指导教师 2014年月 《光纤通信》实验报告一 实验室名称：光纤通信与通信电子线路实验室 P-I特性测试 指 导 教 师 教师评语 教师签名： 年 月 日 实验目的： 1、了解半导体激光器LD的P-I特性。 2、掌握光源P-I特性曲线的测试方法。 实验内容： 1、测量半导体激光器输出功率和注入电流，并画出P-I关系曲线。 2、根据P-I特性曲线，找出半导体激光器闭值电流。 实验器材： 主控信号源模块、2号、25号模块 各一块 23号模块（光功率计） 一块 FC/PC型光纤跳线、连接线 若干 万用表 一个 实验原理： 数字光发射机的指标包括：半导体光源的P-I特性曲线测试、消光比（EXT）测试和平均光功率的测试。接下来的三个实验我们将对这三个方面进行详细的说明。 LD半导体激光器P-I曲线示意图 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，也即启动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。半导体激光器的输出光功率与驱动电流的关系如上图所示，该特性有一个转折点，相应的驱动电流称为门限电流（或称阈值电流），用Ith表示。在门限电流以下，激光器工作于自发辐射，输出（荧光）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类似于正向二极管的特性。该实验就是对该线性关系进行测量，以验证P-I的线性关系。 P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时，应选阈值电流Ith尽可能小，没有扭折点， P-I曲线的斜率适当的半导体激光器：Ith小，对应P值就小，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，消光比大；没有扭折点，不易产生光信号失真；斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦；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。 实验步骤： 1、关闭系统电源，按如下说明进行连线： （1）用连接线将2号模块TH7（DoutD）连至25号光收发模块的TH2（数字输入），并把2号模块的拨码开关S4设置为“ON”，使输入信号为全1电平。 （2）用光纤跳线连接25号光收发模块的光发输出端和光收接入端，并将光收发模块的功能选择开关S1打到“光功率计”。 （3）用同轴电缆线将25号光收发模块P4（光探测器输出）连至23号模块P1（光探测器输入）。 2、将25号光收发模块开关J1拨为“10”，即无APC控制状态。开关S3拨为“数字”，即数字光发送。 3、将25号光收发模块的电位器W4和W2顺时针旋至底，即设置光发射机的输出光功率为最大状态； 4、开电，设置主控模块菜单，选择主菜单【光纤通信】→【光源的P-I特性测试】功能。 5、用万用表测量R7两端的电压（测量方法：先将万用表打到直流电压档，然后将红表笔接TP3，黑表笔接TP2）。读出万用表读数U，代入公式I=U/R7，其中R7=33Ω, 读出光功率计读数P。 调节功率输出W4，将测得的参数填入下表： P(uW) 318.5 224.6 135.1 87.50 17.25 0.7842 0.2880 u(V) 0.639 0.526 0.418 0.375 0.287 0.185 0.091 I(A) 0.0194 0.0159 0.0127 0.0114 0.0087 0.