光电子技术实验指导书.doc

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光电子技术实验指导书
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光纤通信与光电子技术实验指导书
目 录
引 言2
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实验一　半导体激光器P-I特性参数测量4
实验二　半导体光电检测器参数测量8
实验三光纤无源器件参数测量15
实验四　光纤时域反射测量(OTDR)20
实验五　语音、图像光纤传输与波分复用（WDM）22
实验六　掺铒光纤放大(EDFA)25
实验七　光纤激光器参数测量30
实验八光纤光栅温度传感与测量32
实验九　单模光纤损耗特性和截止波长测量34
实验十　光纤色散测量38
实验十一　光纤非弹性散射与喇曼放大(FRA)41
实验十二　电吸收调制（EAM）46
实验十三　半导体激光器光谱测量与模式分析48
实验十四　光纤马赫任德干涉测量54
实验十五　液晶显示器（LCD）电光特性曲线测量57
实验十六　辉光放电与等离子体显示（PDP）62
实验十七　多碱光电阴极光谱响应与极限电流密度测量67
实验十八　微光像增强器电子透镜调节与增益测量71
实验十九　CCD信号采集与处理75
实验二十　CCD光电摄像系统特性测量79
实验二十一 阴极射线显像管（CRT）电子聚焦与偏转83
实验二十二 MEMS微镜与DLP投影91
实验二十三 有机发光器件（OLED）参数测量94
引 言
光通信技术是当代通信技术发展的最新成就，在信息传输的速率和距离、通信系统的有效性、可靠性和经济性方面取得了卓越的成就，使通信领域发生了巨大的变化，已成为现代通信的基石，是信息时代来临的主要物质基础之一。
现代光通信是从1880年贝尔发明‘光话’开始的。他以日光为光源，大气为传输媒质，传输距离是200m。1881年，他发表了论文（关于利用光线进行声音的复制与产生）。但贝尔的光话始终未走上实用化阶段。究其原因有二：一是没有可靠的、高强度的光源；二是没有稳定的、低损耗的传输媒质，无法得到高质量的光通信。在此后几十年的时间里，由于上述两个障碍未能突破，也由于电通信得到高速发展，光通信的研究一度沉寂。这种情况一直延续到本世纪60年代。
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1970年被称为光纤通信元年，在这一年发生了通信史上的两件大事：一是美国康宁(Corning)玻璃制成了衰减为20dB／km的低损耗石英光纤，该工艺理论由英国标准电信研究所的华裔科学家高锟博士于1966年提出；二是美国贝尔实验室制作出可在室温下连续工作的铝镓***(A1GaAs)半导体激光器，这两项科学成就为光纤通信的发展奠定了基础。此后，光纤通信以令人眩目的速度发展起来，70年代中期即进入了实用化阶段，其应用遍与长途干线、海底通信、局域网、有线电视等各领域。其发展速度之快，应用围之广，规模之大，涉与学科之多(光、电、化学、物理、材料等)，是此前任何一项新技术所不能与之相比的。现在，光纤通信的新技术仍在不断涌现，生产规模不断扩大，成本不断下降，显示了这一技术的强大生命力和广阔应用前景。它将成为信息高速公路的主要传输手段，是将来信息社会的支柱。经过30年的发展，光纤通信历经五次重大技术变革，前四代光纤通信均已得到广泛应用。
，属短波长波段，传输光纤用多模光纤。光源使用铝镓***半导体激光器，光电检测器为硅(Si)材料的半导体PIN光电二极管或半导体雪崩光电二极管(APD)。／s的现场实验为标志。
，该波段属长波长波段，是石英光纤的第二个低损耗窗口，有较低的损耗且有最低的色散，可大大增加中继距离。，相应的光源是长波长铟镓***磷／铟磷(InGaAsP／InP)半导体激光器，光电探测器采用锗(Ge)材料，其中继距离超过了20km。由于多模光纤的模间色散，