光纤通信与光电子技术实验指导书

光纤通信与光电子技术实验指导书目录TOC\o"1-3"引言2实验一半导体激光器P-I特性参数测量4护实验国二俊半导海体光耍电检搭测器窝参数侧测量椒8拴实验畅三李光纤序无源顷器件艘参数沿测量更15岗实验咱四刺光纤按时域四反射膊测量帝(O拣TD垫R)洲20尤实验感五勺语音榆、图花像光复纤传危输及技波分任复用思（W委DM班）吵22幅实验耽六埋掺铒好光纤渠放大跃(E撑DF悉A)见25泛实验鼓七头光纤楼激光脏器参师数测茫量义30男实验逮八肆光纤雄光栅告温度郑传感避与测承量变32激实验喇九弃单定模光恳纤损驼耗特种性和口截止惠波长争测量窑34垫实验陶十璃光纤此色散常测量往38棋实验颂十一锦格光纤览非弹漏性散资射及扔喇曼顷放大烂(F松RA歌)眉41姿实验晶十二敞电剂吸收挖调制便（E飘AM甩）端46智实验脸十三布间半导萌体激缠光器睛光谱鸡测量框与模址式分省析叉48专实验扒十四吓光让纤马法赫任做德干视涉测瘦量否54牙实验烧十五错液怨晶显营示器弄（L限CD鼠）电蒸光特俗性曲确线测雁量登57颠实验滥十六短改辉光敬放电牙与等堤离子绩体显替示（现PD碑P）满62挤实验田十七孤掩多碱伞光电俩阴极猜光谱烤响应忧与极仆限电葡流密测度测伤量桶67妻实验资十八券除微光贝像增弄强器延电子隔透镜骄调节配与增咳益测哗量擦71彩实验自十九前傻CC辩D信误号采呆集与水处理货75排实验遥二米十脱CC活D光愿电摄杏像系壳统特消性测姐量酱79免实验熊二闸十一的糕阴极扬射线拜显像等管（六CR困T）圈电子初聚焦退与偏棍转环83熄实验订二速十二体冶ME娇MS浓微镜辆与D息LP岗投影萍91滑实验聪二钞十三础互有机嘱发光狱器件垂（O鸡LE弱D）连参数称测量构94滑引减言送光通打信技于术是曾当代优通信辞技术欢发展狐的最广新成浩就，丑在信掀息传大输的能速率悟和距钻离、窜通信堂系统潮的有确效性陆、可巡靠性捧和经撇济性政方面酬取得秩了卓集越的牌成就捆，使持通信璃领域斯发生连了巨黎大的送变化比，已芒成为虏现代咬通信汉的基弃石，花是信稿息时疗代来岗临的乌主要誓物质鸭基础陪之一梨。滚现代镇光通似信是士从1即88历0年涛贝尔眼发明杠‘弱光话杰’锈开始跃的。坦他以刑日光梳为光色源，颈大气考为传持输媒宗质，茅传输末距离阳是2咐00象m。门18栽81怕年，份他发抓表了衬论文缝（关鞭于利陷用光核线进码行声牧音的索复制乳与产事生）袍。但柏贝尔她的光蚂话始振终未会走上练实用获化阶特段。燕究其潜原因眨有二坚：一阶是没换有可袄靠的胖、高秆强度舅的光治源；鞭二是供没有勒稳定愚的、焦低损的耗的跨传输惧媒质袭，无努法得团到高够质量轿的光捧通信称。在墙此后特几十啦年的猪时间透里，陕由于骄上述棕两个魂障碍仪未能豆突破灿，也碗由于弦电通汪信得烟到高饺速发表展，膨光通王信的序研究乖一度稍沉寂汗。这灵种情植况一摊直延此续到庙本世释纪6队0年蛇代。冒19悬70相年被教称为爬光纤肤通信棚元年蔽，在泄这一杂年发劫生了捧通信菠史上缠的两酷件大扇事：刘一是关美国充康宁景(C诞or岂ni纽ng既)玻猎璃有何限公明司制慎成了沿衰减艘为2联0d佩B／已km慢的低烈损耗族石英情光纤栽，该蛇工艺饰理论烤由英萄国标毫准电颠信研网究所司的华棕裔科求学家料高锟疾博士鸦于1比96悦6年缺提出兄；二扔是美括国贝巡尔实针验室失制作董出可驻在室贿温下邪连续吐工作征的铝暂镓砷思(A劣1G泰aA阿s)粉半导贡体激窜光器沾，这律两项孝科学敢成就谜为光缴纤通妻信的夺发展松奠定尸了基头础。裳此后谋，光锄纤通诞信以竟令人际眩目文的速抄度发锻展起李来，忆70阵年代橡中期猜即进缝入了令实用在化阶季段，避其应海用遍捎及长醉途干性线、宗海底律通信铺、局液域网何、有战线电广视等丸各领钩域。帽其发仪展速盟度之汽快，愁应用秤范围饶之广垦，规踪模之扮大，企涉及钉学科禽之多亿(光专、电追、化之学、茫物理咐、材吃料等猴)，焦是此尽前任喷何一仆项新菌技术屯所不呜能与魂之相勺比的终。现丛在，钢光纤蛾通信驰的新赠技术材仍在蜻不断诱涌现秒，生度产规智模不尝断扩越大，情成本胡不断礼下降洋，显计示了监这一含技术滚的强让大生俭命力制和广亿阔应扑用前讨景。违它将驶成为汉信息比高速昂公路驾的主擦要传遭输手略段，疑是将扁来信旦息社饥会的间支柱具。经轻过3兼0年农的发就展，低光纤滚通信呜历经圾五次灰重大忘技术运变革持，前诚四代丸光纤孙通信短均已惊得到忆广泛范应用巡。嚼第一殿代光勾纤通独信的杯工作料波长福为0舱.8盗5u骡m，浙属短而波长私波段煌，传裂输光舅纤用侦多模评光纤摆。光各源使端用铝剖镓砷脾半导贸体激躬光器层，光舟电检屯测器争为硅奏(S能i)膜材料煤的半级导体迎PI难N光钳电二仔极管介或半罪导体薄雪崩幼光电秋二极垒管(啊AP屿D)析。这吨一代教光通储信以史19鱼77养年美技国芝骗加哥犹进行真的码害速率恩为4径4.迷73路6M添bi克t／侵s的乱现场闷实验逐为标吐志。纯第二青代光畜纤通涂信的帖工作献波长考为1雀.3午um伤，该捎波段组属长咬波长铜波段掀，是坊石英沟光纤芬的第耻二个猜低损倒耗窗浸口，屈有较壤低的苦损耗稍且有经最低变的色绵散，机可大前大增索加中屡继距巨离。宫早期旷的1种.3星um降第二冬代光枯纤通桌信传半输用后多模部光纤邪，相刺应的慕光源倘是长稼波长胸铟镓岛砷磷哀／铟躺磷(仍In骗Ga骄As成P／权In殖P)黎半导挨体激层光器迈，光招电探址测器起采用鲁锗(爱Ge际)材羊料，歌其中侵继距甩离超菊过了宾20食km戴。由而于多栏模光晓纤的店模间薪色散书，使邻得系鼓统的喘比特宗率限搬制在企10诵0M预b／饱s以貌下。那采用吗单模体光纤特能克岁服这惹种限党制，察单模驳光纤夏较多云模光漠纤色朴散低担得多爬，损煌耗也马更小议。一答个实施验室做于1竹98脚1年柔演示惧了比贵特率鞭为2企Gb搭／s漆，传痰输距麦离为傅44脑km怕的单左模光结波实类验系斥统，聪并很澡快引拔入商昼业系票统，俯至1叉98苗7年赏1.桃3u倦m单让模第赴二代稠光波违系统结开始铃投人抗商业傍运营达，其助比特彩率高获达1何.7蓄Gb沉／s阅，中遭继距要离约辽50德km疫。第共二代昼光纤爽通信凑系统亩的应绸用推播动了的1.舅3u售m的做In惧Ga木As践半导闯体激肆光器廊和检白测器送的发水展，目广泛浩地用旁于长烤途干梨线和顿跨洋奉通信拳中。蛋第三父代光羡纤通林信的世工作巩波长位为1胞.5环5u珠m。术石英烘光纤参最低电损耗削在1袍.5摘5u蹲m附狂近，瞧实验睁技术塘上于尖19溉79续年就党达到避了0川.2伤dB歪／k忌m的盒低损角耗，桌然而贩由于井1.值55夺um违处光芦纤色芦散较亩大，青以及蜘当时跑多纵难模同东时振喉荡的嫁常规驻In番Gn誓As输P半锤导体涛激光执器的正谱展拼宽问竖题尚床未解虏决，适推迟惠了第胸三代卸光波输系统抱的问叙世。稠在8征0年包代，庸1.障5u师m附零近具味有最辨小色违散的间色散杠位移跟光纤析(D皇SF播)与仪单纵悲模激轿光器桌这两兰种技员术都育得到敏了发鉴展，对使用侍1.处55留um评单模有光纤田的第嫁三代醉光纤夹通信沿系统所于8摔0年晨代中面后期思实现窑。1使98殃5年自的传刺输试享验显盒示，唇其比话特率锹达到臭4G醋b／材s，柳中继无距离厨超过咽10烧0k造m。钱通过转精心讯设计虎激光能器和挥光接捉收机狂，其以比特仔率能钓超过已l0怕Gb误／s羡。后给来，狂工作汤波长阴为1疤.5脖5u膨m的挤掺铒剪光纤料放大智器问剃世，品又使报这一防波长信具有深更重膊要的幼意义丸。思第四能代光捞纤通静信系慕统以脚采用脉光放杂大器扒(O栽A)攀增加王中继尾距离息和采殿用频勤分与孙波分共复用甘(F娇DM挖与W研DM着)增踏加比觉特率永为特悬征，轨这种掀系统搏有时隐采用丰零差幸或外可差方猛案，长称为翼相干睬光波宜通信破系统控，在层80白年代杀在全叹世界销得到鄙了发递展。典在一载次试眼验中喷利用魂星形狗耦合粉器实运现1笼00绒路6棒22苹Mb拣／s孙数据尝复用优，传竟输距甲离5装0k负m，条其信佛道间姑串音滚可以嗽忽略愿。在撑另一乎次试屑验中药，单奖信道拆速率政2.云5G杯b／乔s，么不用竿再生主器，朱光纤园损耗丈用光陈纤放话大器揉(E述DF狱A)恋补偿饱，放绿大器躬间距哭为8朽0k武m，陪传输营距离欲达2做22宏3k醋m。扁光波腹系统走采用乡相干膨检测贺技术谊并不粪是使尊用E赖DF蜡A的呼先决堆条件暴。有钥的实撤验室嘱曾使年用常俱规非批相干睬技术适，实擦现了舅2.星5G重b／蜂s，辽45摆00后km丰和1端0G摇b／棍s，必15麻00醋km位的数捏据传京输。除另一念实验共曾使质用循递环回处路实犯现了巾2.降4G炸b／蓬s，淘21消00吊0k竟m和海5G徐b／全s，闲14昼00横0k护m数走据传踩输。时90捆年代柳初期辜光纤箭放大慕器的贵问世储引起漠了光犹纤通鸣信领氧域的虫重大缺变革火。肥第五狡代光苍纤通屿信系式统的汤研究瘦与发仗展经券历了赚近2字0年商历程字，已挠取得掩突破遵性进烧展。理它基厨于光菜纤非陕线性幅压缩奋抵消匙光纤宣色散穷展宽设的新轿概念吐产生选的光狠孤子丑，实备现光宝脉冲知信号话保形训传输族，虽摄然这枝种基禽本思拨想1伐97音3年哨就已植提出忍，但芹直到淹19崇88嫂年才残由贝去尔(脾Be妹ll祸)实鲜验室柜采用舅受激薯喇曼施散射弹增益诚补偿给光纤垫损耗辉，将疯数据俩传输调了4孤00理0k贷m，虫次年搬又将将传输填距离柔延长饭到6升00姐0k皂m。笨ED些FA绝用于六光孤蝶子放缘大开截始于誓19贝89谦年，厨它在更工程籍实际讲中有述更大决的优敏点，遇自那凉以后扶，国盐际上翠一些甩著名卵实验溜室纷弦纷开酸始验鹿证光丧孤子暂通信揉作为巩高速托长距懂离通银信的印巨大党潜力床。1吴99绍2年猎在美扔国与乘英国姿的实震验室盲，采赶用循斯环回吼路曾农将2斩.5风与5华Gb屋／s极的数始据传挖输1伤00苗00好km灶以上站。1辩99料5年购，法粒国的饿实验捞室则膛将2唇0G侄b／巧s的隔数据赔传输颈10黑6k侍m，突中继贯距离杏达1舰40纤km质。1押99毒5年迈线形楼光孤谜子系浓统试继验也培将2薄0G奔b／仗s的励数据拜传输睡81懒00玉km服，4狸0G迅b／磨s传脂输5狠00惠0k字m。厅19妙94插年和礼19百95有年8能0G快b／闻s和压16摄0G胸b／姓s的过高速近数据绸也分缩别传投输5签00肆km见和2尊00打km逝。盯实验义一日半导屿体激蚕光器昌P-霉I特勺性曲组线测夕量滚一、昌实验冲目的满：雷了解流半导报体光稳源和商光电划探测丘器的危物理诱基础协；沾了解浊发光郑二极究管(彩LE葬D)伯和半怜导体怜激光温二极昨管(忽LD各)的万发光家原理订和相代关特速性；图了解此PI联N光惠电二砖极管搅和雪禾崩光以电二趟极管效(A帽PD汤)的介工作婆原理宋和相段关特壮性；钟掌握嫩有源卖光电届子器编件特寒性参历数的卸测量独方法余；晶二、拼实验喜原理督：狸光纤部通信坊中的姜有源耗光电借子器竟件主骡要涉振及光叔的发皂送和俭接收雹，发膏光二袭极管兰(L沫ED碗)和粉半导析体激征光二斤极管腰(L五D)咐是最席重要哪的光翁发送橡器件办，P胀IN茂光电芹二极图管和摊AP碌D光介电二富极管恐则是优最重勿要的庭光接级收器旋件。任1．絮发光插二极叹管(存LE肢D)墓和半燥导体闲激光水二极庭管(租LD宰)：肤LE糟D是承一种情直接鸭注入摩电流别的电双致发疯光器糊件，懒其半辉导体露晶体茧内部稠受激舟电子距从高映能级疗回复仗到低摆能级头时发元射出赌光子沿，属侵自发种辐射怖跃迁盗。L神ED富为非辽相干托光源曾，具芝有较斜宽的笼谱宽泼(3邮0～赔60滑nm左)和碎较大腾的发千射角看(见≈扑10脱0段°赚)，合常用谱于低奏速、累短距怨离光银波系毕统。喊LD岔通过师受激凭辐射航发光灭，是潮一种步阈值爪器件温。L猾D不肃仅能逢产生今高功丢率(另≥叔10南mW雪)辐戴射，今而且累输出岁光发跨散角反窄，痛与单赴模光盆纤的谦耦合屠效率务高(葡约3崭0％耍—蛾50载％)沾，辐取射光同谱线革窄(欺Δλ篮=0悠.1少-1往.0宽nm滚)，前适用任于高陷比特不工作睬，载权流子其复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