Методические указания на проведение лабораторных работ.

Подготовка к лабораторной работе – занести в рабочую тетрадь:

1. название и цель лабораторной работы;

2. основные положения, формулы и рисунки, необходимые при ответе на контрольные вопросы.

Лабораторная работа № 1

5. Изучение характеристик сид и фп

5.1. Принципиальные схема включения светодиодов

Питание 5.0 В от стабилизированного источника

Рис. 15. Подключение СИД для получения I-V характеристики.

Установив «ножки» СИД в гнезда контактного устройства и подсоедините в цепь Rs = 300 Ом, и последовательно к нему амперметр. Проконтролируйте значения тока и напряжение питания на источнике питания и рассчитайте несколько значений напряжений на СИД.

Постройте по ним прямую вольтамперную характеристику для СИД видимого и ИК излучения.

5.2. Принципиальные схемы включения фоторезистора.

Рис.16. Схема подключения и световая характеристика ФР.

Соберите цепь для подключения ФР и измерения фототока.

Установите ФР напротив излучающего СИД ( сначала видимого диапазона потом ИК). Для различных уровней излучения СИД измерьте фототок через ФР.

5.3.Принципальная схема включения p-I-n фотодиода.

Рис .16. а- Фотогальваническое включение. б- фотодиодное .

Соберите одну из представленных схем для подключения ФД и измерения фототока.

Установите ФД напротив излучающего СИД ( сначала видимого диапазона потом ИК). Для различных уровней излучения СИД измерьте фототок через ФД.

Рассчитайте кпд ФД.

Рис. 17 . Вольт-амперная характеристика фотодиода

6. Изучаемые волоконные линии связи

6.1 Электрическая схема и конструкция

Изучаемая линия связи (рис. 18) состоит из передающего модуля (ПОМ), оптического волокна и приёмного модуля (ПРОМ). ПОМ предназначен для преобразования последовательности электрических импульсов с частотой следования от 10кГц до 17МГц, задаваемых импульсным генератором, в последовательность импульсов оптического излучения.

Рис. 18 . Схема изучаемой ВОЛС

Схема ПОМ представлена на рисунке 19. Диод VD1 предохраняет схему при неправильном подключении к источнику питания. Резистор R1=100 Ом служит для согласования по входу.

Рис. 19 – Схема передающего оптического модуля. Состав модуля: ЛД с ФД обратной связи, схема накачки лазера, схема стабилизации оптической мощности ЛД.

На ВЧ вход ПОМ поступают электрические импульсы. Лазер излучает свет на длине волны λ=1,310 мкм при средней мощности оптического излучения в волокне Р_ср > 1.50 мВт. Напряжении питания 5 В. Ток потребления 100 мА. Частота модулации 0.1 … 10 Мгц. Входное сопротивление нагрузки 50 Ом. Входное напряжение 100% модуляции 4 В. Тип оптического разъема FC-SM. Диапазон рабочих температур 0..+ 50 С. Наработка на отказ >10000 часов.

Резистор Rоп служит для выбора рабочей точки на линейном участке ватт-амперной характеристики лазера и является ограничительным сопротивлением в цепи питания лазера. Назначение выводов: Разъем питания +5 В – центральный вывод; Разъем модуляции – BNS R = 50 Ом. Зеленый светодиодный индикатор – наличие напряжения питания.

Внимание: Не допускается пульсации по напряжежениям питания более 100 мВ !

К ПОМ подключено одномодовое оптическое волокно марки «Сorning 28 SMF».

Пройдя по световоду, сигнал попадает на ПРОМ (рис. 20).

Рис. 20 – Схема приёмного оптического модуля

В качестве фотодетектора VD1 используется p-i-n-фотодиод PD, который преобразует световой сигнал в электрический. ФД включён в обратном направлении, так как это снижает барьерную емкость p-n-перехода. Высокоомная нагрузка ФД R_Н повышает фототок, который преобразуется в выходное напряжение. Конденсатор осуществляет развязку цепи питания по высокой частоте. Напряжение питания +5 В. Внутреннее сопротивление нагрузки 1200 Ом . Тип оптического соединителя одномодовый, розетка типа FC.

Внимание: Максимальная принимаемая оптическая мощность, не более 10 мВт.

Лабораторная работа № 2 и № 3