光纤通信实验报告1-光源的P-I特性测试.docx

《光纤通信》实验报告1

实验室名称:光纤通信实验室 ?实验日期：?2014年12月11日

学院

信息科学与工程学院

专业、班级

姓名

实验名称

光源得P-I特性测试

指导

教师

教师评语

教师签名：

年月日

实验目得:

1、了解半导体激光器ＬＤ得P－I特性。

2、掌握光源P－I特性曲线得测试方法。

实验器材:

１、实验器材:主控信号源模块、2号、25号模块各一块

2、2３号模块(光功率计）一块

3、FC/ＰＣ型光纤跳线、连接线若干

4、万用表一个

实验内容:

激光器得电流与电压得关系类似于正向二极管得特性。该实验就就就是通过测量输出功率和电流关系,对该线性关系进行测量，以验证P-I得线性关系。最后根据实验数据,绘出光源Ｐ-Ｉ特性曲线。

实验原理:

数字光发射机得指标包括:半导体光源得P-I特性曲线测试、消光比(EＸT)测试和平均光功率得测试。接下来得三个实验我们将对这三个方面进行详细得说明。

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得特点,微小得电流变化会导致光功率输出变化，就就是光纤通信中最重要得一种光源，激光二极管可以看作为一种光学振荡器，要形成光得振荡,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,而且产生得增益足以抵消所有得损耗。半导体激光器得输出光功率与驱动电流得关系如上图所示,该特性有一个转折点,相应得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。激光器得电流与电压得关系类似于正向二极管得特性。该实验就就就是对该线性关系进行测量，以验证P－I得线性关系。

Ｐ-I特性就就是选择半导体激光器得重要依据。在选择时，应选阈值电流Ｉth尽可能小,没有扭折点,Ｐ-I曲线得斜率适当得半导体激光器:Itｈ小,对应P值就小,这样得激光器工作电流小,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号光收发模块得TH2（数字输入),并把２号模块得拨码开关S4设置为“OＮ”，使输入信号为全1电平。

（2)用光纤跳线连接２5号光收发模块得光发输出端和光收接入端,并将光收发模块得功能选择开关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号光收发模块得电位器W4和W2顺时针旋至底,即设置光发射机得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】→【光源得Ｐ-Ｉ特性测试】功能。

5、用万用表测量R７两端得电压（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,将测得得参数填入表格。

Ｐ（ｕW）

ｕ(Ｖ）

I（A）

实验过程原始记录(数据、图表、波形等):

1、实验过程:

实验接线与结果显示图：

在主控信号源模块,选择光纤通信菜单,在其中选择选择第一个实验,光源得P－I特性测试。

２实验结果记录

测得参数填入表格如下：

Ｐ（ｕW）

41３、7

387、0

3０９、6

2３9、8

172、５

97、84

13、62

ｕ(V)

0、6４

0、60

0、51

0、43

0、34

０、2７

0、16

Ｉ（A)

０、019

0、0１8

0、01５5

0、013

0、010３

0、0081

０、0０４9

P（ｕW)

7、5７6

1、3１8

１、0４0

0、7０0

0、5120

0、375０

0、1922

u(V)

0、15

0、1４

０、１3

0、12

0、１1

0、09

0、0５

I(A）

0、０04５

0、0042

0、0039

0、0036

0、0033

0、0０2７

0、0015

最后根据实验测得数据,用Ｍatlab绘出光源P-I特性曲线图如下:

Maｔlab绘制曲线代码如下:

x=[