光纤通信实验报告2-光发射机消光比测试

《光纤通信》实验报告2实验室名称：光纤通信实验室实验日期：2014年12月11日学院信息科学与工程学院专业、班级姓名实验名称光发射机消光比测试指导教师教师评语教师签名：年月日实验目的：1、了解数字光发射机的消光比的指标要求。2、掌握数字光发射机的消光比的测试方法。实验内容：通过测量光发射机输入全“0”时输出的平均光功率P00即无输入信号时的输出光功率，以及光发射机输入全“1”时输出的平均光功率P11，计算数字发射机消光比的测试方法。实验器材：1、主控&信号源模块、2号、25号模块各一块2、23号模块（光功率计）一块3、FC/PC型光纤跳线、连接线若干4、实验原理：消光比定义为：001110lgPEXTP。式中P00是光发射机输入全“0”时输出的平均光功率即无输入信号时的输出光功率。P11是光发射机输入全“1”时输出的平均光功率。从激光器的注入电流（I）和输出功率（P）的关系，即P-I特性可以清楚地看出消光比的物理概念，如下图所示。由图可知，当输入信号为“0”时，光源的输出光功率为P00，它将由直流偏置电流Ib来确定。无信号时光源输出的光功率对接收机来说是一种噪声，将降低光接收机的灵敏度。所以从接收机角度考虑，希望消光比越小越好。但是，应该指出，当Ib减小时，光源的输出功率将降低，光源的谱线宽度增加，同时，还会对光源的其它特性产生不良影响，因此，必须全面考虑Ib的影响，一般取Ib=(0.7～0.9)Ith（Ith为激光器的阈值电流）。在此范围内，能比较好地处理消光比与其它指标之间的矛盾。考虑各种因素的影响，一般要求发送机的消光比不超过0.1。在光源为LED的条件下，一般不考虑消光比，因为它不加直流偏置电流Ib，电信号直接加到LED上，无输入信号时的输出功率为零。因此，只有以LD作光源的光发射机才要求测试消光比。ΔPEXTADPPIN消光比对灵敏度的影响实验步骤：1、关闭系统电源，按如下说明进行连线：（1）用连接线将2号模块TH7（DoutD）连至25号光收发模块的TH2（数字输入）。（2）用光纤跳线连接25号光收发模块的光发输出端和光收接入端，并将光收发模块的功能选择开关S1打到“光功率计”。（3）用同轴电缆线将25号光收发模块P4（光探测器输出）连至23号模块P1（光探测器输入）。2、将25号光收发模块开关J1拨为“10”，即无APC控制状态。开关S3拨为“数字”，即数字光发送。3、将25号光收发模块的电位器W4和W2顺时针旋至底，即设置光发射机的输出光功率为最大状态；4、开电，设置主控模块菜单，选择【光功率计】功能。5、将2号模块的拨码开关S4设置为“ON”，使输入信号为全1电平。测得此时光发端机输出的光功率为P11。6、将2号模块的拨码开关S4设置为“OFF”，使输入信号为全0电平。测得此时光发端机输出的光功率为P00。7、代入公式001110lgPEXTP，即得光发射机消光比。8、调节W4，改变各参数，并将所测数据填入下表。P00(uW)P11(uW)EXT实验过程原始记录（数据、图表、波形等）：P00(uW)0.0970.09580.09580.09510.09510.09580.0964P11(uW)405.4369.3231.6156.062.887.5760.512EXT-36.21-35.86-33.83-32.15-28.20-18.98-7.28实验结果及分析：通过本实验，我们了解了数字光发射机的消光比的指标要求，也学习掌握了数字光发射机的消光比的测试方法。首先，由理论上获得了不少的收获。消光的定义为：001110lgPEXTP。由于P00是光发射机输入全“0”时输出的平均光功率，即无输入信号时的输出光功率。P11是光发射机输入全“1”时输出的平均光功率。无信号时光源输出的光功率对接收机来说是一种噪声，将降低光接收机的灵敏度。所以从接收机角度考虑，希望消光比越小越好。光源为LED时不考虑消光比，因为它不加直流偏置电流，无输入信号时的输出功率为零。只有LD作为光源的时候，光发射机才要求测试消光比。消光比的不足容易引起对码元的误判等一系列问题。在生产中，由于设备及环境差异的问题，消光比很难控制，只能将消光比控制在某一范围内。由于消光比的决定因素是功率，所以其影响可以从两大方面考虑。第一，温度差异，会导致电路元件参数的改变，影响功率和消光比，第二，光路洁净度差异，会影响光功率的虽好。而由实验结果的角度来看，P00是基本维持在一个数值上不改变的（我们小组的实验过程中，测量结果总是在一定范围内跳变波动，不是很稳定）。P11则是改变幅度值较大的。由此计算得到消光比。