光纤通信实验报告

姓名学号

时间地点

实验题目半导体激光器P-I特性测试实验

一、实验目的

1、学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理

2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系

3、掌握半导体激光器P（平均发送光功率）-I（注入电流）曲线的测试方法

二、实验内容

1、测量半导体激光器输出功率和注入电流，并画出P-I关系曲线

2、根据P－I特性曲线，找出半导体激光器阈值电流，计算半导体激光器斜率效率

三、实验仪器

1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台

2、FC接口光功率计1台

3、FC-FC单模光跳线 1根

4、万用表1台

5、连接导线 20根

四、实验步骤

1、用导线连接电终端模块T68(M)和T94(13_DIN)。

2、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“数字”，将电位器W44逆时针旋转到最小。

3、旋开光发端机光纤输出端口（1310nm T）防尘帽，用FC-FC光纤跳线将半导体激光器与光功率计输入端连接起来，并将光功率计测量波长调整到1310nm档。

4、用万用表测量T97（TV+）和T98(TV-)之间的电阻值（电阻焊接在PCB板的反面），找出所测电压与半导体激光器驱动电流之间的关系（V＝IR110）。

5、将电位器W46（阈值电流调节）逆时针旋转到底。

6、打开交流电源，此时指示灯D4、D5、D6、D

7、D8亮

7、用万用表测量T97（TV+）和T98(TV-)两端电压（红表笔插T97，黑表笔插T98）。

8、慢慢调节电位器W44（数字驱动调节），使所测得的电压为下表中数值，依次测量对应的光功率值，并将测得的数据填入表格中，精确到0.1uW。

9、做完实验后先关闭交流电开关。

10、拆下光跳线及光功率计，用防尘帽盖住实验箱半导体激光器光纤输出端口，将实验箱还原。

五、实验报告结果

1、根据测试结果，算出半导体激光器驱动电流，画出相应的光功率与注入电流的关系曲线。

2、根据所画的P-I特性曲线，找出半导体激光器阈值电流的大小。

由上图可知：阀值电流Ith=6.9mA

3、根据P-I特性曲线，求出半导体激光器的斜率效率。

半导体激光器的斜率K=△P/△I=0.036W/A

4、实验结果及误差分析正确。

将上表所得实验结果进行分析，绘制P-I特性曲线可得其阀值电流大概在6.9mA左右，同时也可以得到P-I特性是选择半导体激光器的重要参考。在选择时，应选阀值电流尽可能小，对应P值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样激光器工作电流小，工作稳定性搞，消光比大，而且不易产生光信号失真。

六、思考题

1、试说明半导体激光器发光工作原理。

答：半导体激光器发光工作原理：半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光震荡。

2、环境温度的改变对半导体激光器P-I特性有何影响？

答：激光器的阈值电流随温度升高而增大，外围分子量效率随温度升高而减小，温度升

高时，电流增大，外围分子量效率减小，输出光功率明显下降。

3、分析以半导体激光器为光源的光纤通信系统中，半导体激光器P-I特性对系统传输性能的影响。

答：P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时，应选阈值电流Ith尽可能小，对应P值小，而且没有扭折点的半导体激光器，这样的激光器工作电流小，工作稳定性高，消光比大，而且不易产生光信号失真，并且要求P-I曲线的斜率适当，斜率太小，则要求驱动信号太大，给驱动电路带来麻烦；斜率太大，则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。

姓名学号

时间地点

实验题目发光二极管P-I特性测试曲线

一、实验目的

1、学习发光二极管的发光原理

2、了解发光二极管平均输出光功率与注入电流的关系

3、掌握发光二极管P（平均发送光功率）-I（注入电流）曲线的测试

二、实验内容

1、测量发光二极管平均输出光功率和注入电流，并画出P-I关系曲线

2、根据P－I特性曲线，计算发光二极管斜率效率

三、实验仪器

1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱1台

2、FC接口光功率计1台

3、850nm光发端机（HFBR-1414T） 1个

4、ST-FC多模光跳线 1根

5、万用表1台

6、连接导线 20根

四、实验步骤

1、用导线连接电终端模块T68(M)和T94(13_DIN)

2、将开关BM1拨为850nm,将开关K43拨为“数字”，将电位器W44逆时针旋转到最小。

3、装好850nm光发射机（850nm T），用ST-FC光纤跳线将LED（发端为TX，收端为RX）与光功率计输入端连接起来，并将光功率计测量波长调整到850nm档。

4、用万用表测量T97（TV+）和T98(TV-)之间的电阻值（电阻焊接在PCB板的反面），找出所测电压与半导体激光器驱动电流之间的关系（V＝IR110）。

5、将电位器W46（阈值电流调节）逆时针旋转到底。

6、打开交流电源，此时指示灯D4、D5、D6、D

7、D8亮

7、用万用表测量T97（TV+）和T98(TV-)两端电压（红表笔插T97，黑表笔插T98）。

8、慢慢调节电位器W44（数字驱动调节），使所测得的电压为下表中数值，依次测量对应的光功率值，并将测得的数据填入表中，精确到0.1uW。

9、做完实验后先关闭交流电开关。

10、拆下光跳线及光功率计，用防尘帽盖住实验箱半导体激光器光纤输出端口，将实验箱还原。

五、实验报告结果

1、根据实验记录数据，画出相应的光功率与注入电流的关系曲线