【光电工程实训】光通信与光纤通信 电子元器件认知 万用表测量参数 元件特性 激光传声实验 自由空间光通讯 光纤光通信 全反射

实验报告

实验名称：光通信与光纤通信实验

课程名称：光电工程实训

一． 实验题目和实验目的总览

1. 实验题目：

   （1）实验一：电子元器件认知及万用表测量

   （2）实验二：激光传声实验（自由空间光通讯）

   （3）实验三：光纤光通讯实验

2. 实验目的：

   1.电子元器件认知

   2.电子元器件识别与参数检测（万用表）

   3.电子元器件完好性检测

   4.通过实验了解信息加载到光载体的方式

   5.通过外调制了解信号变化频率与发声的关系

   6.了解空间光通讯的优势与限制

   7.通过搭建光通信系统，了解光通信的原理

   8.通过对比空间光通信和光纤通信，了解光纤通信的优势

二.具体实验

实验一：电子元器件认知及万用表测量

（1）实验目的：

1.电子元器件认知

2.电子元器件识别与参数检测（万用表）

3.电子元器件完好性检测

（2）实验原理：

电阻特性，三极管特性，升压电感特性，光敏二极管特性，欧姆定律，万用表使用原理，示波器原理（将电信号转换为图像）

（3）实验装置和器件：

电源，导线，接线柱，电阻，升压电感，压电蜂鸣器，三极管，音乐芯片，激光二极管，万用表，光敏二极管，斩波器，数字示波器

（4）实验步骤：

1领取实验器材一套

2按照说明书连接电路

3利用万用表测量电阻，各点电压，并记录对比

4使用示波器测量各点信号，观察与万用表测量异同 （电源电压） （音乐芯片） （音乐芯片2） （斩波） （音乐芯片3）（激光器） （光敏二极管）

（5）实验数据处理：

1单个电池电压约为1.6V

2电源电压约为3.205V

3三极管b,c,e端两两电压分别约为0.41V, 0.41V，0.82V

（6）实验结论与讨论：

1三极管能够放大电流，以此放大信号

2升压电感，可以升高电压

3电源提供恒定直流电压，压电蜂鸣器将电能转化为机械能

实验二：激光传声实验（自由空间光通讯）

（1）实验目的：

1通过实验了解信息加载到光载体的方式

2通过外调制了解信号变化频率与发声的关系

3了解空间光通讯的优势与限制

（2）实验原理：

光信息产生系统将电信号转换为光信号，通过空间光通讯传输至光信息接收系统，进而将光信息重新转换为电信号，使压电蜂鸣器发声

（3）实验装置和器件：

电源，开关，接线柱，音乐芯片，三极管8050，激光器，升压电感，电阻，光敏二极管，压电蜂鸣器

（4）实验步骤：

1按实验教科书接好信号发生装置，装好电源

2按实验教科书接好信号接收装置，并按上电源

3打开开关，激光器发光

4将激光对准光敏二极管，观察蜂鸣器发声

4将打火机的火焰置于激光的路径上，观察蜂鸣器发声有何变化

（5）实验数据处理：

1压电蜂鸣器播放生日快乐歌，若阻断光源则停止播放

2打火机火焰会轻微影响光传输，生日快乐歌的声音略微变小

（6）实验结论与讨论：

经过三极管对激光进行调制后将音频的电信号转换为光信号，通过光敏二极管的特性可将光信号转换为电信号

通过压电蜂鸣器可将电信号转换为音频信号发声

实验三：光纤光通讯实验

（1）实验目的：

1.通过搭建光通信系统，了解光通信的原理

2.通过对比空间光通信和光纤通信，了解光纤通信的优势

（2）实验原理：光纤导光原理：全反射

（3）实验装置和器件：电源，开关，接线柱，音乐芯片，三极管8050，升压电感，电阻，光敏二极管，压电蜂鸣器，激光器，光纤，双面胶

（4）实验步骤：

1按说明书接好线，装好电源

2将激光器连接上光纤的一端，并将光纤另一端与光敏二极管相连，都用双面胶固定

3打开开关，观察压电蜂鸣器发声

（5）实验数据处理：压电蜂鸣器播放生日快乐歌，并难以受到外界干扰

（6）实验结论与讨论：光纤通信较自由空间光通讯更稳定，不易受外界干扰，且光损失较少，因此传播距离可以更远