【光電工程實訓】光通信與光纖通信 電子元器件認知 萬用表測量參數 元件特性 雷射傳聲實驗 自由空間光通訊 光纖光通信 全反射

實驗報告

實驗名稱：光通信與光纖通信實驗

課程名稱：光電工程實訓

一． 實驗題目和實驗目的總覽

1. 實驗題目：

   （1）實驗一：電子元器件認知及萬用表測量

   （2）實驗二：雷射傳聲實驗（自由空間光通訊）

   （3）實驗三：光纖光通訊實驗

2. 實驗目的：

   1.電子元器件認知

   2.電子元器件識别與參數檢測（萬用表）

   3.電子元器件完好性檢測

   4.通過實驗了解資訊加載到光載體的方式

   5.通過外調制了解信号變化頻率與發聲的關系

   6.了解空間光通訊的優勢與限制

   7.通過搭建光通信系統，了解光通信的原理

   8.通過對比空間光通信和光纖通信，了解光纖通信的優勢

二.具體實驗

實驗一：電子元器件認知及萬用表測量

（1）實驗目的：

1.電子元器件認知

2.電子元器件識别與參數檢測（萬用表）

3.電子元器件完好性檢測

（2）實驗原理：

電阻特性，三極管特性，升壓電感特性，光敏二極管特性，歐姆定律，萬用表使用原理，示波器原理（将電信号轉換為圖像）

（3）實驗裝置和器件：

電源，導線，接線柱，電阻，升壓電感，壓電蜂鳴器，三極管，音樂晶片，雷射二極管，萬用表，光敏二極管，斬波器，數字示波器

（4）實驗步驟：

1領取實驗器材一套

2按照說明書連接配接電路

3利用萬用表測量電阻，各點電壓，并記錄對比

4使用示波器測量各點信号，觀察與萬用表測量異同 （電源電壓） （音樂晶片） （音樂晶片2） （斬波） （音樂晶片3）（雷射器） （光敏二極管）

（5）實驗資料處理：

1單個電池電壓約為1.6V

2電源電壓約為3.205V

3三極管b,c,e端兩兩電壓分别約為0.41V, 0.41V，0.82V

（6）實驗結論與讨論：

1三極管能夠放大電流，以此放大信号

2升壓電感，可以升高電壓

3電源提供恒定直流電壓，壓電蜂鳴器将電能轉化為機械能

實驗二：雷射傳聲實驗（自由空間光通訊）

（1）實驗目的：

1通過實驗了解資訊加載到光載體的方式

2通過外調制了解信号變化頻率與發聲的關系

3了解空間光通訊的優勢與限制

（2）實驗原理：

光資訊産生系統将電信号轉換為光信号，通過空間光通訊傳輸至光資訊接收系統，進而将光資訊重新轉換為電信号，使壓電蜂鳴器發聲

（3）實驗裝置和器件：

電源，開關，接線柱，音樂晶片，三極管8050，雷射器，升壓電感，電阻，光敏二極管，壓電蜂鳴器

（4）實驗步驟：

1按實驗教科書接好信号發生裝置，裝好電源

2按實驗教科書接好信号接收裝置，并按上電源

3打開開關，雷射器發光

4将雷射對準光敏二極管，觀察蜂鳴器發聲

4将打火機的火焰置于雷射的路徑上，觀察蜂鳴器發聲有何變化

（5）實驗資料處理：

1壓電蜂鳴器播放生日快樂歌，若阻斷光源則停止播放

2打火機火焰會輕微影響光傳輸，生日快樂歌的聲音略微變小

（6）實驗結論與讨論：

經過三極管對雷射進行調制後将音頻的電信号轉換為光信号，通過光敏二極管的特性可将光信号轉換為電信号

通過壓電蜂鳴器可将電信号轉換為音頻信号發聲

實驗三：光纖光通訊實驗

（1）實驗目的：

1.通過搭建光通信系統，了解光通信的原理

2.通過對比空間光通信和光纖通信，了解光纖通信的優勢

（2）實驗原理：光纖導光原理：全反射

（3）實驗裝置和器件：電源，開關，接線柱，音樂晶片，三極管8050，升壓電感，電阻，光敏二極管，壓電蜂鳴器，雷射器，光纖，雙面膠

（4）實驗步驟：

1按說明書接好線，裝好電源

2将雷射器連接配接上光纖的一端，并将光纖另一端與光敏二極管相連，都用雙面膠固定

3打開開關，觀察壓電蜂鳴器發聲

（5）實驗資料處理：壓電蜂鳴器播放生日快樂歌，并難以受到外界幹擾

（6）實驗結論與讨論：光纖通信較自由空間光通訊更穩定，不易受外界幹擾，且光損失較少，是以傳播距離可以更遠