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2音频信号光纤传输实验报告

1 实验报告:

音频信号光纤传输 (本报告仅供参考,每个同学应根据指导老师讲解和实际实验过程自行撰写)

实验目的: 1、 学习音频信号光纤传输系统的基本结构和各部件的选配原则。

2、 熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。

3、训练如何在音频信号光纤传输系统中获得较好的信号传输质量。

实验仪器

TKGT-1型音频信号光纤传输实验仪 信号发生器 双踪示波器

实验原理

光纤,又名光导纤维,是20世纪70年代为光通信而发展起来的一种新型材料,具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰、光学特性好等优点。

1970年,美国康宁公司率先研制出了世界上第一根传输衰减损耗小于20dB/km 的石英光纤。目前,普通单模光纤的传输损耗在工作波长为1550纳米窗口损耗小于0.2dB/km ,在1310纳米窗口小于0.3 dB/km 。目前商用光纤制作工艺多为渐变折射率芯层光纤。

从传输模式来说,光纤分为单模和多模两种;从结构上来说,分为普通光纤和特殊光纤,普通光纤包括单模和多模光纤,特殊光纤包括保偏光纤、单偏振光纤和塑料光纤等。普通光纤的外径为125微米,单模光纤芯径为5-10微米,多模光纤芯径为50、62.5、80、100微米,加护套总直径约为1毫米。目前通信干线用光纤一般为单模光纤,光纤工作波长为1550纳米。

一般光纤的结构是由导光的纤芯和周围包覆的涂层组成。光纤的工作基础是光的全反射。由于纤芯的折射率大于涂层的折射率,当光从纤芯射向涂层,且入射角大于临界角,则射入的光在界面上产生全反射,成“之”字形前进,传播到圆柱形光纤的另一端而发射出去,这就是光纤的传光原理。

附:光的全反射原理

根据光的反射和折射定律,即11θθ=' 2211s i n n s i n n θθ= 若n1>n2,横线上为2,下为1介质,即光

由光密介质射入光疏介质,且入射角大于临界角,即c θθ>时,就发生光的全反射现象。由于在临界状态下,

22πθ=,代入上式,则⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=12c n n arcsin θ ,称为全反射临界角。 光波在光纤中传输,可以用两种不同的理论来解释。一种是电磁理论,或称模式理论;另一种是几何光学理论,或称为射线理论。

1、光信号的发送(示意图)

2音频信号光纤传输实验报告

系统低频响应不大于20赫兹,取决电阻、电容网络。 图1