实验一 基础光纤实验和激光器阈值电流.pdfVIP

实验一 基础光纤实验 实验目的： 实验目的： 实实验验目目的的：： 1.通过LED光源I-P特性曲线测试，了解电光调制的方法。 2.掌握光纤数值孔径、光纤纤端光场分布的测试方法，了解光纤的基本特性。 3.了解基本的光纤在传感器方面的应用。 4.了解光纤在信号传输方面的应用。 实验仪器： 实验仪器： 实实验验仪仪器器：： 管线传输传感试验仪由主机、光纤、LED光源和LD光源、光探测器、微位移调节及变 形器、音频信号源等组成。 实验步骤： 1.LED光源I-P特性曲线测试 1）关闭电源，将传输光纤的发射端（红）接到传感器光纤发送插头6上，接收端（黑） 接到传感光纤接受端5上。 2）打开电源开关，调节电位器8，使输出驱动电流显示最小（约20mA），然后使输出电 流增加，每隔一定值（1mA）记录光电三极管的光电流指示值，共测20-30组数据，最大可 侧到30mA。 3）根据所测数据，画LED的I-P特性曲线。由于光电二极管，光电三极管的输出光电流 与光照强度有着良好的现行关系，所以可以用光电流值代替光纤中传输的光强值。 2.测光纤的数值孔径 1）关闭电源，将传感器光纤光检测器端（黑）接到一起传感器接收插头上，光纤端卡在 纵向位移指甲的横向孔内，使路出的光纤端面位于半导体激光器旋转支架的支点上。 2）打开电源开关，打开激光器电源开关。调节纵向移位支架，同时调节半导体激光器的 仰俯角，使得耦合进光纤里的光强最大，即接收端光电流指示值达到最大值，记录下此最大 值。 3）旋转半导体激光器支架以改变平行光进入光纤的入射角，找到光电流值为最大值十分 之一的左右两个点，并记录两点间的夹角θ。 4）计算数值孔径。 3.光纤纤端光场分布测试 1）关闭电源。将传感光纤光检测器端（黑）接到一起传感接收插头上，光纤端卡在纵向 位移支架上，将传感发射光纤接到传感发射插头上，纤端卡在横向位移支架的孔内。 2）接通电源，调节LED电流到某一值（如30mA）。 3）将出射光纤和接收光纤的断面对准（使光电流显示值最大）。 4）调整纵向位移支架，使光纤断面相距约1mm，然后调节横向位移支架从右到左移动， 使光电流值从0到最大，再从最大到0，每隔一定距离（如20μm）记录一个光电流值。根 据所测数据画光纤纤端横向光场分布曲线。 5）再次对准两光纤断面，调节纵向位移支架，使两端面即将接触，然后向回调，每隔一 定距离（如20μm）记录光电流值，知道光电流值等于0.根据所测数据画光纤纤端纵向光场 分布曲线。 4.反射式位移传感实验 1）关闭电源，将传感光想和传输光纤并行卡在纵向位移调节支架上，并对准反射镜。光 源端（红）接到一起传感发送插头上。 2）接通电源，调节LED电流到某一值（如30mA） 3）调整纵向位移支架，使光纤探头与反射镜轻轻接触，此时，光电流指示值应为零，记 录此时螺旋测微器读书。 4）调节纵向位移支架原理反射镜，每隔一定距离（如0.1mm）记录一次管电流值，直到 光电流值接近零为止。光电流变化小时，各的距离可以大一些。 5）根据所测数据画反射式光纤位移与光强曲线。 5.微弯式光纤压力/位移传感实验 1）关闭电源，调剂横向位移支架式变形器和槽相对。将传感光纤放入微弯变形器内，光 源端和光检测器端分别和一起接好。 2）打开电源开关，调节纵向位移支架使变形器间隙逐渐减小，当光电流值刚刚有变化时 记录此时的千分尺读书和光电流值。 3）调节纵向位移支架，没旋20μm记录一次光电流值，共记录20-30组数据。注意：不 能旋进太多，以免压断光纤（一般不超过0.5mm）。 4）根据所测数据画光纤微弯位移和光强曲线。 6.数字通信实验 1）关闭电源，将传输光纤接到通信插头上。（注意红为发射端，黑为接收端）。 2）将数字/模拟选择开关拨向数字端。 3）将示波器探头连接到数字TTL电平输出端上。 4）按住“发送”键，此时将在光纤中连续发送一个字节的数字信号。每次发送时间间隔 约450μs，可以据此判断出一次发送的结束。 5）调整示波器，使屏幕上波形稳定。 6）根据每次发送后450μs的高电平等待时间及跟着的低电平起始位，找出一个字节的 起始位置（注意是10位二进制数据），测出并记录一个位所占的时间值，算出波特率。 7）画出这一个字节的波形图，去掉起始位（低电平）和停止位（高电平），得到8为数 据的二进制码并转换成16进制数。注意串行发送数据