光通信实验系统实验指导书

1、目录实验一：实验 5 & 实验 9 2实验二：实验 7 11实验三：实验 8 & 实验 11 13实验四：实验 25 19实验一：注：按住 Ctrl 并单击实验序号可快捷访问 返回目录实验 5 半导体光源 P-I 特性曲线测试一、实验目的：了解光源和光发送机的电光转换原理；了解半导体光源的发光特性；比较 LD和 LED的 P-I 特性的区别。二、实验原理：激光二极管的基本结构和工作原理： 在半导体激光器重要形成激光，需要具备以下两个基本条件，一 是有源区里产生足够的粒子数反转分布，二是存在光学谐振腔机制， 并在有源区里建立起稳定的震荡。图 5.1 示出的是双异质结（ DH）激光器的条形结构，这

2、种结构由 三层不同类型的半导体材料组成，不同材料发射不同的光波长。结构 中间有一层厚 0.1 0.3 m 窄带隙 P型半导体，称为有源层；两侧分布为 宽带隙的 P 型和 N 型半导体，称为限制层。三层半导体置于基片（衬 底）上，前后两个晶体解理面作为反射镜构成法布里 -珀罗（ F-P）谐 振腔。1 / 19图 5.2 所示为 DH激光器的工作原理。 由于限制层的带隙比有源层 宽，施加正向偏压后， P层的空穴和 N层的电子注入有源层。 P 层带隙 宽，导带的能态比有源层高，对注入的电子形成了势垒，注入到有源 层的电子不可能扩散到 P 层。同理，注入到有源层的空穴也不可能扩 散到 N层。这样，注入

3、到有源层的电子和空穴被限制在厚 0.1 0.3 m 的 有源层内形成粒子束反转分布，这时只要很小的外加电流，就可以使 电子和空穴浓度增加而提高效率。另一方面，有源层的折射率比限制 层高，产生的激光被限制在有源区内，因而光电转换效率很高，输出 激光的阀值电流很低，很小的散热体就可以在室温连续工作。发光二极管的基本结构和工作原理：在光纤通信中使用的光源，除了半导体激光器（ LD）以外，还有 半导体发光二级管（ LED）。LED和 LD的工作原理不同， LD发射的是受 激辐射光， LED发射的是自发辐射光。 LED的结构和 LD 相似，大多是 采用双异质结（ DH）芯片，把有源层夹在 P 型和 N型

4、限制层中间，不 同的是 LED不需要光学谐振腔，没有阀值。LED是由 GaAsAl类的 P 型材料和 N型材料制成，在两种材料的交2 / 19界处形成了 PN结。若在其两端加上正偏置电压，则 N 区中的电子和 P 区中的空穴会流向 PN结区域并复合。 复合时电子从高能级范围的导带跃迁到低能级范围的价带，并释放出能量约等于禁带宽变Eg （导带和 价带只差）的光子，即发出荧光发光电二极管有两种类型， 如图 5.4 所示：一类是正面发光型 LED， 另一类是侧面发光型 LED。两者相比较而言， 侧面发光型 LED驱动电流 较大，输出光功率较小，但由于光束辐射角较小，和光纤的耦合效率较高，因而入纤光功

5、率比正面发光型 LED大。LED的 P-I 特性曲线如图 5.5 所示，在低注入电流范围内其线性程 度比 LD好，且不存在 Ith ，所以 LED适合用在光纤模拟通信系统中。LED光功率的温度稳定性也比 LD好，其功率温度系数约为 1%/ C （称为负温度系数） ，即 LED光功率随温度上升而缓慢减小。 LED的输 出光功率最大可达几个 mW。三、实验步骤：本实验项目为：半导体光源（ LD）的 P-I 特性曲线测试，其中 P 为平均发送光功率， I 是注入电流，测试框图如图 5.6 所示，其中 S、 R 为活动连接器， RP103为可变电阻，位于数字光发送电路的上方。3 / 19本实验具体的实

6、验步骤为：码型发生器自 A点（实验箱 TP102）给光发送机送方波信号作为 测试信号。实验时，通过键盘选择方波信号 （平台加电后， 先按下“复 位”键复位系统，待出现“请选择”提示后，选择“方波”并按下“确 认”），此时， TP102处应该能够测到方波信号。 为了把数字信号发往线 路，除了要用开关 KP101 选择数字信号输入（开关推向“数字” ），还 需要通过 KP102 选择模拟光源和数字光源驱动电路，本实验中选择数 字光源驱动电路（开关推向“数字”即可） 。用光纤跳线连接光发送模块 A 的光输出和光功率计，此时从光 功率计读出的功率就是光端机的平均发送光功率 P。此时，测 LD负载电阻（

7、 R=R105+RP10）3电压的方法，将万用表 电压量程拨至 2.5V 档，万用表黑表笔接测试点 （A 单元 TP103、B 单元 TP203），红表笔接 VCC电源正极或（A单元 N101（D）8 脚、B单元 N201（D）8 脚），模/ 数检测切换可将（ A单元 KP102、B单元 KP203）拨至对应位 置， V/R=I 。 R 可用万用表 R 1档直接测得，测得的电压除以电阻值 R=R105+RP10（3注：测电阻值时应该将平台供电切断） ，其中 R105 是 51的固定电阻， RP103阻值为 TP103和 VCC之间的阻值，这样便可以 得到注入电流 I。改变 RP103的阻值，得

8、到一组数据， 我们便可以绘制 P-I 特性曲线。说明：试验中为了防止烧坏光发送组件，电流的调节范围是有限 的（大概 30mA左右），因此测得只是 P-I 曲线的一段，但并不妨碍整 个 P-I 曲线的测量。四、实验报告要求：4 / 19画出 P-I 曲线图，并根据曲线特性分析光源是 LED还是 LD。如果 是 LD，其阈值电流是多少？五、思考题：为什么激光器的 P-I 曲线具有阈值特性？激光器的 P-I 曲线和 LED有什么不同？实验 9 光线路码实验一、实验目的：1. 了解光纤传输系统为什么要进行码型变化；2. 掌握 CMI编译码的原理；比较 CMI码、 PCM码和 PN码的特点。二、实验原理

9、：CMI 编码原理： 码型变换的含义广泛，本实验中介绍的码型变换是指线路码的编 码和译码，我国规定了几个在公用网上的码型： 5B6B、CMI、扰码二进 制、 1B1H等。实验中将具体介绍 CMI的编解码。CMI( Coded Mark Inversion )即编码传号反转，表 9.1 给出了其 编码规则，传号 1 由 11 和 00 交替表示(若前一个 1 为 11，则当前 1 采用 00 表示，如此类推)，而空号 0则固定地用 01 表示。表 9.1 CMI 编码规则输入二元码CMI码型001100 和 11 交替出现图 9.1 给出了 CMI 编码的波形示例，由于一个码元变成了两个， 因此

10、它属于二电平的 1B2B码。 CMI具有双相码的特点，不怕信道相位 的反转(信息码为“ 1”时两个线路码相同；信息码为“ 0”时，两个 线路码相反，信道相位反转后，仍有此性质) ，并且具有一定的纠错能 力，易于实现，易于提取定时时钟，因此在低速系统中选为传输码型。 在 ITU-T 的 G.703 建议中，规定 CMI为四次群( 139.264Mbit/s )的接 口码型。5 / 19图 9.2 给出了 CMI 的编码原理框图，编码电路接收来自信号源的 单极性非归零码（ NRZ），并把这种码型变换成为 CMI码送至光发送机 输入若是传号，则翻转输出；若是空号，则打开门开关，使时钟反向 输出，电路

11、原理如图 9.3 所示。实验系统中采用了可编程逻辑器件( PLD)来实现 CMI的编译码 CMI编码的 VHDL源程序如下： library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity df isport(invert,clk:in std_logic;q:buffer std_logic);end df;architecture df of df is signal d:std_logic; begin d=q xor invert;processbeginwait until clk=1;q=d;end process;end df;library ie

12、ee;use ieee.std_logic_1164.all;entity cmi_code isport (nrz,clk:in std_logic; cmi:out std_logic);end cmi_code;architecture cmi_code of cmi_code iscomponent dfport(invert,clk:in std_logic;q:buffer std_logic);end component;signal a,b:std_logic;begincmi=a when nrz=1 else b;b= not clk;u:df port map(nrz,c

13、lk,a);end cmi_code;CMI 译码原理： 解码的思路很简单，当时钟和信道码对齐时，如果输入的是“ 11” 或“ 00”，则输出“ 1”；如果输入的是“ 01”，则输出“ 0”。问题的关 键是怎样将一系列的码元正确地 2 个 2 个分组。经过传输以后的 CMI 码首先要提取位同步时钟，接着抽样判决。此时 CMI 码流和发送的码 流在波形上没有区别(忽略误码情况) ，但是 2 个 2 个分组，却有两种7 / 19不同的情况，一种是正确的，可以得到正确的结果，而另一种则会导 致译码的错误。结合 CMI码流的特点，有两种可以正确分组的方法： a.如果在码流中检测到了 0101的，那么可

14、以讲紧挨着的 2 个码元 分为一组；b.如果在码元中检测到 1 到 0 的跳变后，则可以将下降沿后的 2 个码元分为一组。一般情况下，方法 b 更可以尽快地实现正确分组，接下来就是根 据编码规则进行译码了，这里介绍三种具体的解决方案：第一种方案：原理框图如图 9.4 所示：从位同步时钟分离出两路时钟，他们和位同步时钟同频，但是占 空比不同，两路时钟的占空比都是 25%，但是两者之间相差半个周期， 这样就可以将每组中两个码元分开，从而形成第一路和第二路信号， 在两路时钟信号的正确作用下比较两路信号， 便可以将 CMI编译出来。第二种方案：原理框图如图 9.5 所示：可以看到，方案二本质上和一是一

15、致的，差别在于找到正确分组 的方法，它利用二分频以后的上升沿和下降沿来读取两路信号，即码 流检测的方法 b。第三种方案：原理框图如图 9.6 所示：这里的译码思想稍有变化， CMI码流经过串并转换后， 在二分频的 位同步时钟的作用下读出，进行比较译码。三、实验步骤：了解了 CMI 的编译码原理以后，下面就可以开始动手验证了，在实验平台 CMI编译码的框图如图 9.7 所示：具体的实验步骤如下：首先将键盘功能键选择为“ CMI”并按确认键确认；光发送单元 A的功能开关 KP101、KP102拨向数字端，光收单元 A 的 KP103拨向数字端、 KP104拨向 PNO UT端、TP107的直流电压

16、应调 整在 1.5V 左右（联合调节 RP107、RP104、RP108的阻值），XP105的两 个短路帽分别插入“ CMI”和“ PN OUT”功能脚位置；此时将示波器“ CH1”检测棒接地端接光发送单元 A的接地端， 检测端接 TP102 监测点，“CH2”检测棒接地端接“误码检测单元”的 接地端，检测端接 TP601时使用 65kHz的同步时钟信号输出， 接 TP602 时使用清晰的编码反转信号（ CMI码）；在光接收模块 A测试点 TP104和 TP105可以测试到经光纤跳线9 / 19传输以后的 CMI码波形， 同时在 TP107可以测到放大以后的 CMI波形； 在 TP602可以探

17、测到译码以后的 CMI 码；在测试点 TP601可以探测到 用来译码的 64kHz 的同步时钟；测试点 TP501输出的是 CMI码，系统 正是对输入信号进行 CMI 编码的，实验时可以比较 TP602和 TP501的 波形，观测两个信号是否产生延迟。五、实验报告要求：记录实验中各测试点的波形。比较分析观测波形和理论波形是否一致，分析不一致的原因。 六、思考题：为什么要对传输的信息进行码型变换？光通信中一般采用哪些码 型变换？实验二： 返回目录实验 7 平均发送光功率的测试一、实验目的：了解数字光发送端机平均发送光功率的指标要求，平均发送光 功率和注入电流的关系；掌握平均发送光功率的测试：观察

18、不同编码下的平均光功率值（结合线路码型实验） 。二、实验原理：光端机的平均发送光功率指的是在正常工作条件下光端机输出的 平均光功率，即光源尾纤输出的平均光功率。平均发送光功率指标和 实际的光纤线路有关，在长距离的数字通信系统中，要求有较大的平 均发送光功率；在短距离的光纤数字通信系统中，要求较小的平均发 送光功率，因此，设计需要根据实际情况确定合适的数字，而不是越 大越好。测试时，应该注意以下几个问题：1. 测试信号的问题。根据 ITU-T 的建议，不同码速的光纤数字通 信系统要求送入不同的 PCM测试信号，例如 2.048Mbit/s 的数字系统 要求送入的（215-1 ）伪随机码； 139

19、.264Mbit/s 的数字系统要求送入的 223-1 ）伪随机码；2. 连接器的问题。用光纤跳线分别插入光发送端连接器和光功率 计连接器，此时从光功率计读出的就是光端机进入光纤线路的平均发10 / 19送光功率，注意的是光端机的平均发送光功率应该考虑发端连接器的 损耗，即测得的光功率 P 是考虑了发端连接器的损耗的；光功率计的问题。有的光功率计可以直接读 dBm，若只能读 mW 或 W，应该换算成 dBm，具体计算公式为：p 10lg 毫瓦值 （dBm） （公式 7.1 ） 1mW同时需要说明的是， 平均光功率和 PCM信号的码型有关， NRZ码比 RZ码（占空比 50%）要高 3dB（想想

20、为什么），此外，平均输出光功率 和注入电流有关，测试应该在正常的注入电流条件下进行。三、实验步骤：平均光功率测试的框图如图 5.6 所示。实验平台采用 2M的伪随机码来测试平均光功率（为了简化设备， 系统中的 PN序列长度只有 15 位），具体的实验步骤如下：1. 将设备复位，选择“ PN”按下“确认”键确认，示波器频率档 选在1 s, 电压量程档选在 2V档；2. 将开关 KP501拨向“ PN2 M输出”，选择系统内部产生的 2M伪随 机码序列，将光发送单元 A 的功能开关 KP101和 KP102拨向“数字”；示波器接地端接光发送单元 A的 GND，测试端接 TP102此时可看 见清晰的

21、 PN伪随机码波形；用光纤跳线分别插入发送端连接器和光功率计的输入连接器插 头，连接光发送端的光输出和光功率计；从光功率计上显示平均光功率值。同样，也可以选择从键盘输 入“方波”或“ CMI码”，可以观测光功率的变化。四、实验报告要求：分别用 dBm和 mW表示所测得的 2M PN码发送机平均功率。分别用 dBm和 mW表示所测得的 2M CMI码发送机平均功率。五、思考题：为什么不同的线路码型具有不同的平均光功率？ 实验三： 返回目录 实验 8 消光比 EXT 测试一、实验目的： 了解数字光发送端机的消光比的定义及其测试方法。二、实验原理：从理想状态讲，当数字电信号为“ 0”时，光发送机应该

22、不发光， 只有当数字电信号为“ 1”时光发送机才发出一个传号光脉冲。但实际 上这是不可能的。以 LD为例，由于要对它进行予偏置，且使其偏置电 流 I b 略小于阀值电流 I th 。因此即使在数字电信号为“ 0”的情况下， LD 也会发出极微弱的光 （荧光）。当然这种发光越小越好， 于是就引出 了消光比的概念。消光比的定义是：“ 1”码光脉冲功率和“ 0”码光脉冲功率之比。 在这里我们采用一种简便的说法。 实际上更严格的说法是： 电信号“1 码输入时光发送机的发光功率和电信号“ 0”码输入时光发送机的发光 功率之比。消光比的测试原理是：首先将光端机的输入信号断掉，测 出的光功率即为 P00，即

23、对应输入数字信号全部为 0 的时候的光功率； 然后选择信号源输入 PN序列，和测试平均发送光功率时相同，由于伪 随机码的“ 0”码和“ 1”码概率相等，因此全“ 1”码的光功率应该是 伪随机码时平均光功率的 2 倍，即 P11=2P，消光比计算公式为： EXT P00（公式 8.1 ）P11此外，消光比还有以下的表达式：EXT 10lg P00 （dB）（公式 8.2 ）P11三、实验步骤：消光比的测试框图如图 5.6 所示12 / 19具体的测试步骤如下：将开关 KP501拨向“ PN2 M输出”，选择系统内部产生的 2M伪随 机码序列；选择光发送模块 A，开关 KP102选择传输模拟信号，

24、不输入信号， 此时将光功率计和光发送模块 A 之间通过光纤跳线连接起来，测得的 光功率即为 P00；选择光发送模块 A，KP101选择“数字”，KP102选择“数字”， 平台加电后，复位系统，通过键盘选择产生 2M的 PN数字序列，并将 光功率计和光发送模块 A 之间用光纤跳线连接起来，测得的光功率即 为 P11 的一半；按照计算公式 8.1 计算消光比 EXT。四、实验报告要求：记录实验过程，计算光发送机甲的消光比，并给予评价。五、思考题：为什么全零码时，光发送机的平均光功率不等于零？这对系统性 能有什么影响？实验 11 光接收机灵敏度测试一、实验目的：1. 熟悉光接收机灵敏度的概念；2.

25、掌握光接收机灵敏度的测试方法。二、实验原理： 灵敏度是光接收机的重要指标之一，它表示接收机接收微弱信号 的能力，是系统设计的重要依据。光灵敏度的定义是：在给定误码率 或信噪比的条件下，光接收机所能接收的最小平均光功率。在测量接收机灵敏度时，首先要确定系统所要求的误码率指标， 对于不同的光纤数字通信系统，其误码率指标是不一样的。一般来讲， 接收机要求的误码率越小，则灵敏度越低，即要求接收的光功率越大， 因此灵敏度并非是一个固定不变的值，它和误码率的要求有关，测量 时先确定系统的要求的误码率，再测在该误码率条件下的灵敏度的数 值。光接收机的灵敏度定义为最小平均光功率，而不是指达到系统所 要求的误码

26、率所对应的光功率。对某一接收机来讲，光功率只要在它 的动态范围内变化，都能确保系统要求的误码率，但灵敏度只有一个， 即接收机所能接收的最小光功率。灵敏度指的是平均光功率，而非峰值功率，因此光接收机的灵敏 度就和传输信号的码型有关。码型不同，占空比不同，平均光功率也 就不同，灵敏度也就不同。对于 NRZ和 RZ两种码型来讲，对比可以发 现，当“1”码和“ 0”码概率相等时， NRZ的平均光功率要比 RZ大 3dB， 因此测试灵敏度需要选择合适的码型。灵敏度的单位一般用 dBm来表示，它表示已 1mW功率为基础的绝 对功率电平， 设测得的最小平均光功率为 P min ，则灵敏度可以表示为： PR

27、10lg Pmin (dBm) (公式 11.1 )1mW例如，当 PR 60dBm时，其最小平均光功率就是 10 9W ，P min越小， 接收机的灵敏度就越高。光接收机灵敏度测试框图如图 11.1 所示，将误码测试仪和光可变 衰减器和光线数字通信系统相连接。误码分析仪向光端机送入测试信 号，PCM测试信号为伪随机码，长度为 (2N 1) 。调整衰减器，逐步增加 光衰减，使输入光接收机的光功率逐步减少，使系统处于误码状态。/ 19然后，逐步减少光衰减器的衰减，逐渐增加光接收机的输入光功率， 使误码逐渐减少，当在一定的观察时间内，使误码的个数少于某一要 求时，即达到系统所要求的误码率。在稳定工

28、作一段时间后，从R 点断开光端机的连接器，用光纤测试仪连接 R 点和光功率计，测试测得 的光功率为 Pmin ，即为光接收机的最小可接收功率。在灵敏度测试时，一定要注意测试时间的长短，误码率是一个统 计平均的参数，为了确定时间，使用以下的公式：Pe m （公式 11.2 ）fbt公式（ 11.2 ）中 m是误码个数， fb是系统码速， t 是测试时间。由 上式可知，在码速确定的情况下，只要在某一定的时间内所记录的误 码个数少于某一数值，就可以表示出要求的误码率，其最小测试时间 是应能检测到误码个数为 1 的时间，即式中设 m=1时所需要的测试时 间，它可以表示为：t 1 （公式 11.3 ）f

29、bPe由公式（ 11.3 ）可见，最小测试时间和码速和误码率均有关，各 类系统误码率不同时，光接收机的灵敏度测试时间 t 如下表所示： 表 11.1 灵敏度测试的最小时间码速误 码 率2M8M34M140M10 98min2min29.1sec7.14sec10 105min1.2min10 1150min1min应该指出， t 是要求某一误码率是， 光接收机灵敏度测试的最小时 间，实际上测试时间应大于此时间，才能使测试结果更为准确。三、实验步骤（按照系统调试基础将 A 通道调试好）：光接收机 A 灵敏度测试步骤如下：首先按设备的复位键复位，选择 PN，按下确认键确认，示波器 检测频率档选在

30、1s ，电压量程档选在 2V档；将光发送单元 A的功能开关 KP101和 KP102拨向数字端，将光 接收单元 A的功能开关 KP103置数字端、 KP104置 PN AGC端，功能选 择插座 XP105上的两个短路帽分别插入 PN OUT和 PN AGC的功能脚位 内使之连接选通，将数字信号产生电路中的开关 KP501选择 PN 2M输/ 19出端，选择传输的是系统内部产生的 2M伪随机序列， N 的取值为 4；示波器 CH1检测棒接地端接光发送单元 A的接地端 GND，测试端 接 TP102，此时可看见清晰的 PN 序列信号波形，示波器 CH2测试棒接 地端接光接收单元 A 的接地端 GN

31、D，测试端接 TP107，重点调整 RP107 和 RP108将不失真信号调至最大，同时调整 RP108将测试端 TP108 上 的直流电位调至 1.5V 0.5V 左右；当电路工作于“ PN伪随机”状态时，首先调可调电容 C713，重 点调整 C721，同时辅助调整可调电阻 RP702使 PN信号逐步同步， 同步 锁定指示灯 LED601逐步熄灭， LCD显示的误码数逐步减小，反复调整 光接收单元 A 和锁相环电路的相关调整点使 PN 信号最终走向同步锁 定；按图 11.1 将光衰减器接入光发送模块 A和光接收模块 A间，调 节可变光衰减器增大衰减使液晶屏误码显示跳动，记录此时的光功率 PR

32、；如果实验室没有配备光衰减器，可以通过实验平台中的电路衰 减器来模拟光路衰减。调节光接收模块 A 的可调电阻 RP107，降低 MAX435的放大倍数来模拟线路上的衰减。当衰减足够大时，将超出 AD603的自动增益控制范围， 致使其输出信号幅度锐减， 误码计数渐增。 实验平台的误码测试功能虽然不像误码分析仪那样齐全，但可以通过 液晶屏幕显示的误码个数来自定义误码率， 比如说 1 分钟出现了 10 个 误码，调节上述可变电阻，减小电路中衰减，直到误码符合刚自定义 过得要求，可以测试 MAX435的输出波动很小，模拟了输入光功率也很 小。四、实验报告要求： 根据实验情况，自定义一个合适的误码标准，

33、并记录实验过程， 分析系统灵敏度。五、思考题： 接收到的光功率增大时，误码率会减小吗？如果接收到的光功率 一直增加下去，会有什么现象？实验四： 返回目录实验 25 模拟话音光传输实验一、实验目的：/ 19熟悉光纤通信模拟电话原理；了解系统的性能和测试；熟悉每一测试点的波形。二、实验原理： 话音电话光纤传输实验系统框图如图 25.1 所示：我们的模拟通信采用的是光强调制系统。这是一种最简单的调制 方式。模拟信号是一种基带信号，它没有经过任何调制而去直接调制 光源。模拟基带直接强度调制光通信系统是所有光通信系统中设备最 简单和成本最低的一种光纤通信系统。 适用于小容量短距离光纤通信， 特别适用于频

34、带较宽的电视信号传输。由于直接强度调制方式光功率 的时间响应直接和电信号功率的时间响应成正比，为此，要使信号进 行不失真的传输，就要求直接光强调制光纤通信系统中的光/ 电和电 /光转换具有良好的线性。一般来说，作为电 / 光转换的光源，由于处在 大信号下工作，它的线性较差。而作为光 / 电变换器的光检测器，由于 在小信号条件下工作，它的线性好，因而它对非线性失真影响较小。 但是由于光检测器的输入信号功率为全系统中最低，因而对全系统的 信噪比的影响较大。模拟基带直接强度调制的光纤传输系统对光发端机的要求是： 1. 输出功率要大，这样，在接收灵敏度一定时，发送光功率越大，允许 系统传输损耗越大，系

35、统的传输距离越长。光纤通信中光源常用半导 体 LED和 LD两种。LD输出光功率大于 LED输出光功率， 因此，从输出 光功率这点来说，光源采用 LD比 LED要好；2. 输出光功率温度稳定性/ 19要好，这样才能保证各种温度时的传输距离。 LD 是一种有阀值的发光 器件，阀值随环境温度影响较大，因而在相同的驱动电流下，输出光 功率随环境温度变化较大。 为使 LD能在各种环境温度时保持恒定的光 功率输出，光发送机需要采用自动温控控制（ ATC）和自动光功率控制 （APC）电路，从而大大增加了电子线路复杂性和增加成本。 LED输出 光功率随环境的变化较迟钝，一般都不需要加 ATC和 APC电路来

36、恒定 光功率，电路简单，成本低。因此，从电子线路的复杂性来说采用 LED 比 LD好； 3.调制度 m要大。 m大接收机的信噪比就高。也就是说接收 机的灵敏度就高。但 m不能太高，它要受到光源的 P-I 特性曲线两端 弯曲部分非线性制约； 4. 非线性失真要小。系统的非线性主要取决于 光源。因系统中电子线路的非线性，一般都远小于光源的非线性，可 以略去不计。所以，要求系统非线性小，就是要求光源非线性要小。 光源非线性小， 就可使 m大和 DG、DP小。LED光源的线性要比 LD光源 的线性好得多。因此，从这一点来说， LED比 LD 好。从以上对模拟光 发端机的要求看，模拟基带直接强度调制选用 LED光源比 LD光源要好。模拟光接收机的要求： 1. 信噪比要高； 2. 频带要宽； 3. 幅度特性 要好。光通信中常用的