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光纤传输传感实验

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  • 日期: 2013-09-22
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标签: 光纤传输传感实验

【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。

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