光信息實(shí)驗(yàn)考試內(nèi)容整理

1、實(shí)驗(yàn)一1直接調(diào)制：適用于半導(dǎo)體光源，它將要傳送的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)注入光 源，獲得相應(yīng)的光信號(hào)輸出，是一種光強(qiáng)度調(diào)制(IM)o2. 間接調(diào)制：是利用晶體的電光、磁光和聲光效應(yīng)等性質(zhì)對(duì)光輻射進(jìn)行調(diào)制3. 模擬信號(hào)調(diào)制：是直接用連續(xù)的模擬信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，連續(xù)的模擬信 號(hào)電流疊加在直流偏置電流上。4. 數(shù)字信號(hào)調(diào)制：先將連續(xù)變化的模擬信號(hào)通過取樣、量化和編碼，轉(zhuǎn)換成 一組二進(jìn)制脈沖代碼，用矩形脈沖的1碼、0碼來表示信號(hào)6.光波分復(fù)用(WDM)：是在光域進(jìn)行的多信道復(fù)用方案，這種復(fù)用方案可用獨(dú) 立的電比特流，也可用在電域已復(fù)用的TDM或FDM復(fù)合比特流調(diào)制多個(gè)光載波，然 后通過同一根光纖傳輸，實(shí)現(xiàn)

2、多層復(fù)用。在接收端依次利用光域和電域解復(fù)用不同 的信道，能夠最大限度地利用光纖的帶寬潛力。WDM可復(fù)用信道數(shù)或可用的載波數(shù) 主要決定于信道間隔。實(shí)驗(yàn)二1. 光纖無(wú)源器件主要包括耦合器/分路器、隔離器、濾波器和光開關(guān)等2. 耦合器作用：就是一類能使傳輸中的光信號(hào)在特殊結(jié)構(gòu)的耦合區(qū)發(fā)生耦 合，并進(jìn)行能量再分配的器件。常用參數(shù)有插入損耗、附加損耗、分光比、偏振相 關(guān)損耗和方向性等3. 插入損耗：仏=_101g警)附加損耗：££ = -101g<- (dB)分光比：PDL = -101g偏振相關(guān)損耗:方向性：D厶=-10覽險(xiǎn))P>f4波分復(fù)用器主要的技術(shù)指標(biāo)有隔離度、插

3、入損耗、附加損耗、偏振相關(guān)損 耗、回波損耗5 隔離度和串?dāng)_:D/7? = -10lg6光隔離器的單向傳輸性：光隔離器的應(yīng)用的是法拉第電磁旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，此效 應(yīng)是非可逆的，如，在某方向上傳輸?shù)墓庥筛煞ɡ陔姶判?yīng)向右旋轉(zhuǎn)了 45。， 但如有發(fā)射光回來在逆方向上再次通過旋光片時(shí)，其偏振面會(huì)在源方向上再次轉(zhuǎn) 45o,疊加的效果，偏振面就正好垂直于左面的起偏器，無(wú)法通過，從而實(shí)現(xiàn)單向 傳輸。實(shí)驗(yàn)三1 制備光纖端面：末端預(yù)處理。包括剝離光纜的護(hù)套、緩沖管和涂敷層， 直至暴露裸光纖。光纖端面處理。利用高精度光纖切割刀進(jìn)行端面切割獲得良好 的端面用酒精清洗實(shí)驗(yàn)四1摻鉗光纖放大器的基本工作原理：工作物質(zhì)粒子經(jīng)泵浦

4、源作用，山低能級(jí) 躍遷到高能級(jí)（一般通過另一輔助能級(jí)），在一定的泵浦強(qiáng)度下，得到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分 布而具有光放大作用，當(dāng)工作頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)光輸入時(shí)便得到放大。2. EDFA原理性光路圖及各部分的組成與作用忖號(hào)址輸人尢陽(yáng)瞬溜光斛鶴進(jìn)昭號(hào)化k出WDM為波分復(fù)用器：作用是將不同波長(zhǎng)的泵浦光和信號(hào)光混合而送入摻鉗光 纖。對(duì)它的要求是能將兩信號(hào)有效地混合而損耗最小。光隔離器：作用是防止反射光對(duì)光放大器的影響，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。濾波器：作用是濾除放大器的噪聲提高系統(tǒng)的信噪比。在泵浦源作用下的摻 鉗光纖中，通過光與工作物質(zhì)的相互作用，泵浦光將能量轉(zhuǎn)移給信號(hào)光而將其放大3. EDFA對(duì)信號(hào)光的放大增益與3個(gè)因素

5、有關(guān)：摻鉗光纖的長(zhǎng)度、信號(hào)光的輸 入功率、泵浦激光器發(fā)出的激光功率4. 增益圖形效應(yīng)：在大信號(hào)飽和放大工作區(qū)運(yùn)用時(shí)，山于增益飽和或增益壓 縮的影響，將導(dǎo)致輸岀波形的失真，這種現(xiàn)象稱為增益圖形效應(yīng)或簡(jiǎn)稱圖形效應(yīng)實(shí)驗(yàn)五1. LED發(fā)光強(qiáng)度的空間分布特性：是指器件發(fā)射岀的光強(qiáng)IV或Ie參數(shù)與空 間方向角0的函數(shù)關(guān)系I V二f (0)o2. 偏差角0： 0角度一般取為L(zhǎng)ED器件的“機(jī)械角”，機(jī)械角的定義為器件 兒何尺寸的中心線或法線為其零度角3. 光譜半寬度A X :它表示發(fā)光管的光譜純度.是指圖3中1/2峰值光強(qiáng)所 對(duì)應(yīng)兩波長(zhǎng)之間隔。4. 半值角0 1/2和視角：0 1/2是指發(fā)光強(qiáng)度值為軸向強(qiáng)度值

6、一半的方向與 發(fā)光軸向(法向)的夾角。實(shí)驗(yàn)六1. TCD1200D的基本工作原理存儲(chǔ)：SH為低電平時(shí)處于“采光期”，進(jìn)行攝像，MOS電容對(duì)光生電子進(jìn)行 積累。轉(zhuǎn)移：兩個(gè)移位寄存器都有兩電極與外電路相連。當(dāng)外電路對(duì)提供適當(dāng)?shù)尿?qū) 動(dòng)脈沖時(shí)，移位寄存器中的電荷包就從右向左移位。當(dāng)一行的N個(gè)信號(hào)全部讀完，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使轉(zhuǎn)移柵變?yōu)楦唠娖?，?新一行的'個(gè)信號(hào)電荷包并行轉(zhuǎn)移出CCD中，開始新一行信號(hào)傳輸和讀出，周而復(fù) 始實(shí)驗(yàn)七1.利用線陣CCD測(cè)量物體傾斜角度的方法用單色線陣CCD的測(cè)量方法：計(jì)算公式為a =cos-l ( D / DS )用彩色線陣CCD的測(cè)角原理；計(jì)算公式為a =ctg-l ( T / S ) 優(yōu)缺點(diǎn)：比較簡(jiǎn)單，適用于低精度測(cè)量較大尺寸物體的傾斜角。這種方法 要求預(yù)先知道被測(cè)體垂直放置時(shí)的寬度，且光學(xué)系統(tǒng)的放大倍數(shù)不能太高。當(dāng)被測(cè) 物體本身的寬度尺寸D有顯著變化時(shí)，會(huì)直接影響角度的測(cè)量精度。 優(yōu)缺點(diǎn)：山于彩色線陣CCD的相鄰陣列傳感器的距離L0較寬，而同列像元 的中心距10很小，因此用這種方法測(cè)角可以獲得較高的精度，其角度分辨率為a min=ctg-l ( 10 / L0 )實(shí)驗(yàn)十二1.光纖時(shí)域