光纤传输传感实验

1854538 2009-03-06 | rar | 333 | 次下载 | 3积分

资料介绍

【实验目的】
1、LED 光源I-P 特性曲线测试。
2、光纤数值孔径的测试。
3、光纤纤端光场分布测试。
4、反射式光纤位移传感实验。
5、微弯式光纤位移传感实验。
6、数字通信实验。
7、模拟传输实验。
【实验仪器】
光纤传输传感实验仪由主机，光纤，LED 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。
【实验原理】
光纤通信及光纤传感最基本的三要素是光源、光纤和光检测器。
1、光源及光检测器
光纤通信和光纤传感的光源常用半导体发光二极管（LED）和半导体激光二极管（LD）。LED 是PN 结在
正向偏置时结内的电子和空穴复合产生光子的电致发光器件。它的输出光功率与所施加的电流线性关系比较好。如图（二）所示。LED 功耗比较低，对温度不敏感，可使用简单的驱动电路，无门限电流。LD与LED 结构的主要不同之处是LD 有一个光谐振腔，LD 的带宽和输出功率要比LED 好，但线性不如LED。光纤传输传感实验仪主要用LED 做为与光纤耦合的光源，而利用LD 做为准平行光源来测量光纤的N.A.。半导体材料的受激吸收效应是光电探测器的物理基础，光纤通信中常用的光电探测器是光电二极管、光电三极管，它们主要工作在光电导模式，也就是使PN 结反向偏置，流过PN 结的反向电流与光辐照强度成比例增加，而且线性很好。即输出光电流与入射光强成正比。
2、光纤传输的基本原理
如图4-30-3 是折射率为阶跃型分布的光纤中光线的折射与全反射。纤芯的折射率为n1，包层的折射率为n2，n1>n2, 周围空气n=1。