Учебная лабораторная установка «Модель оптического линейного тракта».

Учебная лабораторная установка «Модель оптического линейного тракта».

    1.Общая характеристика установки.

    На базе данной установки могут быть выполнены следующие лабораторные работы.

    1.Исследование характеристик лазерного диода.

    2.Исследование характеристик фотодиода.   

    3.Измерение коэффициента затухания волоконного световода 4.Исследование процессов аналоговой модуляции лазерного диода.

    5.Исследование процессов импульсной модуляции лазерного диода.    6.Моделирование формы сигнала на приемном конце реальной оптической линии связи.

    Выполнение перечисленных выше лабораторных работ позволяет:

    -осуществить измерение ватт-амперной характеристики лазерного диода, по которой в дальнейшем производится выбор положения рабочей точки при осуществлении импульсной и аналоговой модуляции оптического излучения;

    -осуществить измерение темнового тока фотодиода;

    -исследовать зависимость фототока, вырабатываемого фотодиодом, от уровня оптической мощности на его чувствительной площадке для определения его спектральной чувствительности в выбранном диапазоне длин волн излучения;

    -исследовать зависимость глубины модуляции от положения рабочей точки на ватт-амперной характеристике лазерного диода для импульсного и аналогового модулирующих сигналов;

    -осуществить моделирование процессов в реальной оптической линии путем введения затухания (с помощью переменного аттенюатора), дисперсионных искажений (с помощью предискажения формы модулирующего импульса) и регулируемого уровня шума в оптический сигнал, передаваемый по оптической линии связи.

 

 

Рис. 3.

Калибровка заключается в установлении нулевых показаний индикатора «СРЕДНЕЕ». После проведения калибровки кнопку «УСТ.НУЛЯ» следует нажать еще раз. При этом контрольный светодиод погаснет и на индикаторе будет отображено значение фототока, соответствующее среднему уровню принимаемой оптической мощности и выбранному значению множителя.

На лицевую панель выведено гнездо «ВЫХОД УСИЛИТЕЛЯ» для подключения кабеля с разъемами СР-50 и контроля формы принимаемого оптического сигнала по экрану осциллографа.

    Питание электронного блока осуществляется от сети 220v / 50Hz. Включение блока осуществляется тумблером с подсветкой «СЕТЬ» на лицевой панели.              

    10.Оптический тестер ОТ, который используется в качестве эталонного измерителя оптической мощности. Оптическая мощность подается на его вход с помощью волоконного шнура. Прибор имеет автономный источник питания и сетевой адаптер (11). Работа с прибором производится на основании его технического описания, входящего в комплектацию лабораторной установки.

    11. Двухканальный осциллограф.

    Кроме того, в состав лабораторной установки входят волоконные соединительные и переходные шнуры (ВС), служащие для соединения элементов установки между собой. В комплект установки входят:

              -3 соединительных многомодовых шнура (оранжевый или синий цвет защитной оболочки) с коннекторами FC/РС;

              -3 соединительных одномодовых (желтый цвет защитной оболочки) шнура с коннекторами FC/SPC;

-2 соединительных многомодовых шнура (оранжевый цвет защитной оболочки) с коннекторами SC/PC;

-2 соединительных одномодовых шнура (желтый цвет защитной оболочки) с коннекторами SC/SPC;

-2 переходных многомодовых шнура (оранжевый цвет защитной оболочки)с коннекторами FC/ РC-SC/PC;

-2 переходных одномодовых шнура (оранжевый цвет защитной оболочки)с коннекторами FC/ SРC-SC/SPC.

В состав лабораторной установки входят три коаксиальных кабеля с разъемами СР-50 для подключения осциллографа к контрольным точкам электронных блоков и подачи сигнала синхронизации.

        

 

Лабораторная работа №1. «Измерение ватт-амперной характеристики лазерного диода».

    Цель работы:

    -получение навыков практического использования измерителя оптической мощности;

    -измерение ватт-амперной характеристики лазерного диода с помощью измерителя оптической мощности;

    -исследование зависимости тока фотодиода от уровня оптической мощности;

    -определение положения рабочей точки на ватт-амперной характеристике лазерного диода для аналоговой и импульсной модуляции;

    -градуировка фотодиода.

 

Порядок выполнения работы.

     При выполнении работы используются следующие элементы установки:

    -электронный блок «Источник оптического сигнала» -ИОС;

    -электронный блок «Фотоприемник» -ФП;

    -оптический тестер с блоком питания от сети 220v/50Hz - ОТ;

    -соединительный одномодовый волоконный шнур FC/UPS-SM-3m- FC/UPS длиной 3 метра –ВШ.

    Внимание! Перед каждым использованием в измерениях волоконных шнуров необходимо снять защитные колпачки с их торцов. После окончания работы с волоконным шнуром обязательно установить на его торцы снятые защитные колпачки.

    Перед каждым использованием в измерениях оптического тестера необходимо отвернуть защитный колпачок с торца его коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    Перед каждым соединением волоконного шнура с оптическими розетками необходимо снять защитный колпачок с торца коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

 

 

    1.Установите органы управления электронного блока «Источник оптического сигнала» ИОС в исходное положение:

              -ручки всех пяти потенциометров – в крайнее положение против часовой стрелки;

              -включите тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -кнопочные переключатели «вкл.ОС», «модуляция», «дисперсия», «шум» – отжаты. При этом контрольные светододы над соответствующими кнопками не горят;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор источника» в окне «оптический выход» включите по указанию преподавателя один из лазеров, излучающих на длине волны 1,3 или 1,5 мкм. При этом над соответствующей оптической розеткой загорается контрольный светодиод.

    Данное положение органов управления электронного блока обеспечивает непрерывное немодулированное оптическое излучение на выбранном оптическом выходе. Его мощность регулируется потенциометром «I₀».

    2.С помощью одномодового (желтый цвет защитной оболочки) оптического шнура с коннекторами типа FC соедините оптический выход электронного блока ИОС со входом оптического тестера ОТ (рис.Л1.1).

 

 

                                          Рис. Л1.1.

 

    3. Включите оптический тестер и переведите его в режим измерения абсолютных значений мощности  нажимая кнопку mvt, dbm, db на его лицевой панели. Установите тестер в режим измерений на выбранной длине волны, нажимая кнопку λ на его лицевой панели. При необходимости используйте описание прибора.  

    4.Изменяя величину тока I₀ с помощью потенциометра на лицевой панели ИФП в окне «ток лазерного диода, мА», произвести измерение ватт-амперной характеристики - зависимости абсолютного значения оптической мощности Р_аб от тока накачки I₀. Значение мощности Р_аб определять с помощью оптического тестера. Величину тока I₀ определять с помощью цифрового индикатора на лицевой панели в окне «ток лазерного диода, мА». Измерения проводить изменяя I₀ с шагом, который определяется преподавателем. Данные измерений занести в строки 1 и 2 таблицы 1. После окончания измерений выключить оптический тестер и повернуть ручку потенциометра регулировки I₀ в крайнее положение против часовой стрелки.

 

 

    Таблица 1. Результаты исследования ватт-амперной характеристики лазерного диода.

 

I0 (мА)
Раб (мВт)

        

    5.Отсоедините коннектор оптического шнура от входа ОТ (рис. Л1.1) и соедините его с оптическим входом 1 электронного блока «Фотоприемник» ФП (рис.Л1.2).

                                          Рис. Л1.2.

    6. Установите органы управления электронного блока «Фотоприемник» в исходное положение:

              -включите тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор ФД» в окне «оптический вход» включить первый фотодиод. При этом над его оптической розеткой загорается контрольный светодиод. Цифровые табло «Фототок» и «Напряжение смещения, В» при этом включаются. Цифровые табло «Оптическая мощность, отн.ед.» - выключены;

              -ручкой потенциометра «Напряжение смещения, В» установить по цифровому индикатору значение напряжения смещения равным U_см =3V;

              -проверить, что режим калибровки фотоприемника выключен – контрольный светодиод над кнопкой «Уст. нуля» в левой части лицевой панели не горит. В противном случае нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится выключения контрольного светодиода;

              -с помощью кнопочного переключателя «Множитель» в левой части лицевой панели выбрать удобный предел измерений фототока по цифровому индикатору «Фототок». При этом загорается соответствующий контрольный светодиод.

    7.Произвести калибровку фотоприемника на выбранном пределе измерений фототока:

              -перейти в режим калибровки фотоприемника. Для этого нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится включения контрольного светодиода;

              -с помощью потенциометра «>0<» добиться нулевых показаний на цифровом индикаторе «Фототок»;

              -повторно нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится выключения контрольного светодиода. Прибор при этом переходит в режим измерения фототока.

    8.Изменяя величину тока I₀ с помощью потенциометра на лицевой панели ИФП в окне «ток лазерного диода, мА», произвести измерение зависимости  значения фототока I_ф от тока накачки I₀.

    Значение фототока I_ф определять по цифровому индикатору «Фототок» на лицевой панели ФП.

    В ходе измерений своевременно переключать пределы измерений фототока I_ф с помощью кнопочного переключателя «Множитель» на лицевой панели ФП. После каждого изменения предела небходимо выполнять калибровку фотоприемника в соответствии с пунктом 7.

    Величину тока I₀ определять с помощью цифрового индикатора на лицевой панели ИОС в окне «ток лазерного диода, мА».

    Измерения проводить изменяя I₀ с шагом, который определяется преподавателем.

    Данные измерений занести в строки 1 и 2 таблицы 2.

    После окончания измений повернуть ручку потенциометра регулировки I₀ на лицевой панели ИОС в крайнее положение против часовой стрелки.

 

 

    Таблица 2. Результаты исследования зависимости фототока от тока накачки лазерного диода.

 

I0 (мА)
Iф (мА)

 

    9.По экспериментальным данным таблиц 1 и 2 построить следующие графики зависимостей:

              -ватт-амперную характеристику лазерного диода – зависимость Р_аб (мВт) от I₀ (мА). На характеристике отметить величину порогового тока I_п(мА), значение которого соответствует началу генерации;

              -зависимость I_ф от I₀;

              -с помощью первых двух графиков построить зависимость фототока I_ф от уровня оптической мощности Р_аб. Электическая схема фотоприемника линейна, поэтому значения фототока прямопропорционально току фотодиода. Отметить линейность этой характеристики.

        

 

    Лабораторная работа №2. «Измерение вольт-амперной характеристики фотодиода  и уровня темнового тока».

    Цель работы:

    -измерение темнового тока фотодиода;

    -измерение вольт-амперной характеристики фотодиода.

 

Порядок выполнения работы.

     При выполнении работы используются следующие элементы установки:

    -электронный блок «Источник оптического сигнала» -ИОС;

    -оптический тестер с блоком питания от сети 220v/50Hz - ОТ;

    -электронный блок «Фотоприемник» -ФП;

    -соединительный одномодовый волоконный шнур FC/UPS-SM-3m- FC/UPS длиной 3 метра –ВШ.

    Внимание! Перед каждым использованием в измерениях волоконных шнуров необходимо снять защитные колпачки с их торцов. После окончания работы с волоконным шнуром обязательно установить на его торцы снятые защитные колпачки.

    Перед каждым использованием в измерениях оптического тестера необходимо отвернуть защитный колпачок с торца его коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    Перед каждым соединением волоконного шнура с оптическими розетками необходимо снять защитный колпачок с торца коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    1.Установите органы управления электронного блока «Источник оптического сигнала» ИОС в исходное положение:

              -ручки всех пяти потенциометров – в крайнее положение против часовой стрелки;

              -включить тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -кнопочные переключатели «вкл.ОС», «модуляция», «дисперсия», «шум» – отжаты. При этом контрольные светододы над соответствующими кнопками не горят;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор источника» в окне «оптический выход» включить по указанию преподавателя один из лазеров, излучающих на длине волны 1,3 или 1,5 мкм. При этом над соответствующей оптической розеткой загорается контрольный светодиод.

    Данное положение органов управления электронного блока обеспечивает непрерывное немодулированное оптическое излучение на выбранном оптическом выходе. Его мощность регулируется потенциометром «I₀».

 

    2.С помощью одномодового (желтый цвет защитной оболочки) оптического шнура с коннекторами типа FC соедините оптический выход электронного блока ИОС со входом оптического тестера ОТ (рис.Л2.1).

 

 

                                          Рис. Л2.1.

 

    3. Включите оптический тестер и переведите его в режим измерения абсолютных значений мощности  нажимая кнопку mvt, dbm, db на его лицевой панели. Установите тестер в режим измерений на выбранной длине волны, нажимая кнопку λ на его лицевой панели. При необходимости используйте описание прибора.  

    4.Изменяя величину тока I₀ с помощью потенциометра на лицевой панели ИОС в окне «ток лазерного диода, мА», установить по указанию преподавателя значение оптической мощности на выходе ИОС. После этого значение оптической мощности не изменять.

    5.Отсоедините коннектор оптического шнура от входа ОТ (рис. Л2.1) и соедините его с оптическим входом 1 электронного блока «Фотоприемник» ФП (рис.Л2.2).

                                          Рис. Л2.2.

    6. Установите органы управления электронного блока «Фотоприемник» в исходное положение:

              -включите тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор ФД» в окне «оптический вход» включить первый фотодиод. При этом над его оптической розеткой загорается контрольный светодиод. Цифровые табло «Фототок» и «Напряжение смещения, В» при этом включаются. Цифровые табло «Оптическая мощность, отн.ед.» - выключены;

              -ручку потенциометра «Напряжение смещения, В» установить в крайнее против часовой стрелки положение, что соответствует минимальной величине напряжения смещения;

              -проверить, что режим калибровки фотоприемника выключен – контрольный светодиод над кнопкой «Уст. нуля» в левой части лицевой панели не горит. В противном случае нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится выключения контрольного светодиода;

              -с помощью кнопочного переключателя «Множитель» в левой части лицевой панели выбрать удобный предел измерений фототока по цифровому индикатору «Фототок». При этом загорается соответствующий контрольный светодиод.

    7.Произвести калибровку фотоприемника на выбранном пределе измерений фототока:

              -перейти в режим калибровки фотоприемника. Для этого нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится включения контрольного светодиода;

              -с помощью потенциометра «>0<» добиться нулевых показаний на цифровом индикаторе «Фототок»;

              -повторно нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится выключения контрольного светодиода. Прибор при этом переходит в режим измерения фототока.

    8.Изменяя величину напряжения смещения U_см с помощью потенциометра на лицевой панели ФП произвести измерение зависимости значения фототока I_ф от U_см. Измерения проводить изменяя U_см с шагом, который определяется преподавателем.

    Значение напряжения смещения U_см определять по цифровому индикатору «Напряжение смещения, В» на лицевой панели ФП.

    Значение фототока I_ф определять по цифровому индикатору «Фототок» на лицевой панели ФП.

    В ходе измерений своевременно переключать пределы измерений фототока I_ф с помощью кнопочного переключателя «Множитель» на лицевой панели ФП. После каждого изменения предела небходимо выполнять калибровку фотоприемника в соответствии с пунктом 7.

    Данные измерений занести в строки 1 и 2 таблицы1.

 

    Таблица 2. Результаты исследования зависимости фототока от напряжения смещения. Р_аб=

 

Uсм (V)
Iф (мА)

    После окончания измений повернуть ручку потенциометра регулировки I₀ на лицевой панели ИОС в крайнее положение против часовой стрелки.

    9.Повторить измерение значения фототока I_ф от U_см для других значений оптической мощности. Для этого повторить операции, предусмотренные пунктами 2-8.

    10.Првести измерение темнового тока фотодиода I_т и его зависимость от U_см. Для этого:

              -отсоединить волоконный шнур от оптической розетки 1 на лицевой панели ФП;

              -закрыть заглушкой входной торец оптической розетки 1 на лицевой панели ФП. Этим обеспечивается отсутствие оптической мощности на ФД1;

              -повторить операции, предусмотренные пунктом 8.

    11.По экспериментальным данным таблицы 1 построить следующие графики зависимостей:

              -вольт-амперную характеристику фотодиода – зависимость I_ф от U_см для различных значений Р_аб (включая зависимость темнового тока);

              -с этих экспериментальных графиков построить зависимость фототока I_ф от уровня оптической мощности Р_аб для нескольких значений напряжения смещения U_см (по указанию преподавателя);

              -по зависимостям I_ф(Р_аб) вычислить значение спектральной чувствительности фотодиода

        S(А/Вт)={( I _ф ) _max - ( I _ф ) _max}/){( P_аб) _max - ( Р _аб ) _max}.

Здесь: ( I _ф ) _max, ( I _ф ) _max и ( P_аб) _max, ( Р _аб ) _max значения фототока и мощности, соответствующие началу и окончанию линейного участка зависимости I_ф(Р_аб)  

 

Порядок выполнения работы.

     При выполнении работы используются следующие элементы установки:

    -электронный блок «Источник оптического сигнала» -ИОС;

    -оптический тестер с блоком питания от сети 220v/50Hz - ОТ;

        -нормализующая катушка, представляющая собой отрезок многомодового световода длиной 200м оконцованный коннекторами FC/UPC (FC/PC-МM 200-FC/PC);

        -нормализующая катушка, представляющая собой отрезок одномодового световода длиной 1000м оконцованный коннекторами FC/UPC (FC/PC-МM 1000-FC/PC);

    -три соединительных многомодовых волоконных шнура FC/UPS-SM-1m- FC/UPS длиной 1 метр –ВШ;

    -три соединительных одномодовых волоконных шнура FC/UPS-SM-1m- FC/UPS длиной 1 метр –ВШ.

    Внимание! Перед каждым использованием в измерениях волоконных шнуров необходимо снять защитные колпачки с их торцов. После окончания работы с волоконным шнуром обязательно установить на его торцы снятые защитные колпачки.

    Перед каждым использованием в измерениях оптического тестера необходимо отвернуть защитный колпачок с торца его коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    Перед каждым соединением волоконного шнура с оптическими розетками необходимо снять защитный колпачок с торца коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    1.Установите органы управления электронного блока «Источник оптического сигнала» ИОС в исходное положение:

              -ручки всех пяти потенциометров – в крайнее положение против часовой стрелки;

              -включить тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -кнопочные переключатели «вкл.ОС», «модуляция», «дисперсия», «шум» – отжаты. При этом контрольные светододы над соответствующими кнопками не горят;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор источника» в окне «оптический выход» включить по указанию преподавателя один из лазеров, излучающих на длине волны 1,3 или 1,5 мкм. При этом над соответствующей оптической розеткой загорается контрольный светодиод.

    Данное положение органов управления электронного блока обеспечивает непрерывное немодулированное оптическое излучение на выбранном оптическом выходе. Его мощность регулируется потенциометром «I₀».

    2.На выбранной длине волны излучения проведите измерение коэффициента затухания одномодового световода. Для этого:

        2.1.С помощью одномодового оптического шнура (желтый цвет защитной оболочки)  с коннекторами типа FC соедините оптический выход электронного блока ИОС со входом оптического тестера ОТ (рис.Л3.1)

 

 

 

 

                                          Рис.Л3.1

              2.2.Включите оптический тестер и переведите его в режим измерения абсолютных значений мощности  нажимая кнопку mvt, dbm, db на его лицевой панели. Установите тестер в режим измерений на выбранной длине волны, нажимая кнопку λ на его лицевой панели. При необходимости используйте описание прибора.

              2.3.Изменяя величину тока I₀ с помощью потенциометра на лицевой панели ИОС в окне «ток лазерного диода, мА», установить по указанию преподавателя значение оптической мощности на выходе ИОС. После этого значение оптической мощности не изменять. Зафиксируйте это значение в соответствующей графе таблицы 1.

              2.4.Отсоедините коннектор оптического шнура от входа оптического тестера.

              2.5.Соедините коннектор оптического шнура с оптической розеткой, которая расположена на плате с одномодовой нормализующей катушкой (рис.Л3.2.)

              2.6.С помощью второго одномодового оптического шнура (желтый цвет защитной оболочки)с коннекторами типа FC длиной L₁=1 метр соедините между собой оптические розетки, расположенные на плате с одномодовой нормализующей катушкой (рис.Л3.2.).

              2.7. С помощью третьего одномодового оптического шнура (желтый цвет защитной оболочки)с коннекторами типа FC соедините оптический выход электронного блока ИОС со входом оптического тестера ОТ (рис.Л3.2)

                                          Рис.Л3.2

              2.8.Установите режим работы оптического тестера, соответствующий измерению мощности в относительных единицах (измерение затухания), нажав необходимое количество раз кнопку mvt, dbm, db. После этого нажмите кнопку «установка нуля» на пульте тестера. При этом уровень оптической мощности, поступающий на вход прибора, принимается за нулевой. На его дисплее появляется значение 0 дБ.

              2.9.Отсоедините второй волоконный шнур от розеток на плате с одномодовой нормализующей катушкой.

              2.10.Откройте крышку, закрывающую световод нормализующей одномодовой катушки. Извлеките коннекторы световода катушки и соедините их с оптическими розетками, расположенными на той же плате.

              2.11. На дисплее оптического тестера появляется значение q затухания в линии, образованной участком одномодового световода длиной L₂  - L₁ метров. Значение q занесите в таблицу 1. Значение L₂ обозначено на крышке нормализующей катушки.

    Таблица 1. Результаты измерения коэффициента затухания. Световод …..модовый. Длина L = L ₂ - L

λ	q	α = q/L
1,3 мкм
1.5 мкм

 

    9.Повторите измерения на второй длине волны. Данные измерений зенести в таблицу 1.

    10.По описанной выше методике проведите измерение коэффициента затухания многомодового световода. Для этого используйте нормализующую катушку и оптические розетки, расположенные на плате 7. Соединения в этом случае следует выполнять с помощью многомодовых волоконных шнуров (оранжевый цвет защитной оболочки).

 

Порядок выполнения работы.

     При выполнении работы используются следующие элементы установки:

    -электронный блок «Источник оптического сигнала» -ИОС;

    -оптический тестер с блоком питания от сети 220v/50Hz - ОТ;

    -электронный блок «Фотоприемник» -ФП;

    -соединительный одномодовый волоконный шнур FC/UPS-SM-3m- FC/UPS длиной 3 метра –ВШ.

    Внимание! Перед каждым использованием в измерениях волоконных шнуров необходимо снять защитные колпачки с их торцов. После окончания работы с волоконным шнуром обязательно установить на его торцы снятые защитные колпачки.

    Перед каждым использованием в измерениях оптического тестера необходимо отвернуть защитный колпачок с торца его коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    Перед каждым соединением волоконного шнура с оптическими розетками необходимо снять защитный колпачок с торца коннектора и немедленно соединить его с коннектором волоконного шнура. После окончания измерения обязательно установить защитный колпачок на прежнее место.

    1.Установите органы управления электронного блока ИОС в исходное положение:

              -ручки всех пяти потенциометров – в крайнее положение против часовой стрелки;

              -включить тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -кнопочные переключатели «вкл.ОС», «модуляция», «дисперсия», «шум» – отжаты. При этом контрольные светододы над соответствующими кнопками не горят;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор источника» в окне «оптический выход» включить по указанию преподавателя один из лазеров, излучающих на длине волны 1,3 или 1,5 мкм. При этом над соответствующей оптической розеткой загорается контрольный светодиод.

    Данное положение органов управления электронного блока обеспечивает непрерывное немодулированное оптическое излучение на выбранном оптическом выходе. Его мощность регулируется потенциометром «I₀».

    2.С помощью одномодового оптического шнура (желтый цвет защитной оболочки) с коннекторами типа FC соедините оптический выход электронного блока ИОС с оптическим входом 2 электронного блока ФП.

    3.Установите органы управления электронного блока ФПв исходное положение:

              -включите тумблер «сеть». При этом загорается его подсветка;

              -с помощью кнопочного переключателя «выбор ФД» в окне «оптический вход» включить второй фотодиод. При этом над его оптической розеткой 2 загорается контрольный светодиод. Цифровые табло «Оптическая мощность, отн.ед.» и «Напряжение смещения, В» при этом включаются. Цифровое табло «Фототок» - выключено;

              -ручку потенциометра «Напряжение смещения, В» установить в крайнее против часовой стрелки положение, что соответствует минимальной величине напряжения смещения;

              -проверить, что режим калибровки фотоприемника выключен – контрольный светодиод над кнопкой «Уст. нуля» в правой части лицевой панели не горит. В противном случае нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится выключения контрольного светодиода;

              -с помощью кнопочного переключателя «Множитель» в правой части лицевой панели выбрать удобный предел измерений по цифровым индикаторам «Оптическая мощность, отн.ед» - «Среднее» и «Амплитуда». При этом загорается соответствующий контрольный светодиод

    4.С помощью коаксиальных кабелей, входящих в состав лабораторного макета выполните следующие соединения:

              -гнездо «синхр.» на лицевой панели электронного блока ИОС соедините со входом канала синхронизации осциллографа;

              -гнездо «кт 1» на лицевой панели электронного блока ИОС соедините со входом первого канала осциллографа;

              -гнездо «выход усилителя» на лицевой панели электронного блока ФП соедините со входом второго канала осциллографа.

    5.Включите питание осциллографа. Установите переключатели входов обоих каналов в положение (=) – открытый вход для обеспечения наблюдения сигналов с постоянной составляющей. После прогрева на  экране осциллографа появляются две горизонтальных линии развертки, соответствующие двум его каналам. При необходимости откорректируйте изображение линий с помощью изменения яркости, фокусировки и центровки изображения по вертикали и горизонтали.

 

 

        

 

    6.Используя результаты, полученные в ходе выполнения лабораторной работы №1 по ватт-амперной характеристике лазерного диода (зависимости оптической мощности Р_аб от тока накачки I_н – рис.Л4.1) выбрать значение тока накачки I₀ и установить его с помощью потенциометра «I₀» на лицевой панели блока «Источник оптического сигнала». Контроль  I₀,  осуществляется по цифровому индикатору «I₀» в окне «Ток лазерного диода, мА».

 

                                              Рис.Л4.1

 

 

    7.Плавно увеличивайте значение I₁ с помощью вращения по часовой стрелке ручки потенциометра «I₁» на лицевой панели электронного блока ИОС  в окне «Ток лазерного диода, мА». При этом ток накачки лазерного диода и излучаемая им оптическая мощность модулированы импульсным сигналом. Величина  I₁ определяет максимальное значение тока накачки. Амплитудное значение импульса модуляции определяется разностью I₁ - I₀. Используя органы управления разверткой осциллографа (период развертки, усиление, центровка изображения по горизонтали и вертикали), получить устойчивое изображение сигнала модуляции на первом канале осциллографа.

    8. Используя органы управления разверткой осциллографа (усиление, центровка изображения по горизонтали и вертикали) и подбирая значение множителя, определяющего чувствительность усилителя фототока, с помощью кнопочного переключателя в правой части лицевой панели ФП, получить устойчивое изображение сигнала с выхода фотоприемника на втором канале осциллографа.

    9.С помощью потенциометра «I₁» на лицевой панели ИОС в окне «Ток лазерного диода, мА», установить максимальное значение тока накачки значение тока I₁, при котором обеспечивается максимально возможное значения значение амплитуды принимаемого оптического сигнала. Контроль принимаемого сигнала осуществляется на втором канале осциллографа. При необходимости менять положение переключателя «В/дел» второго канала. Примерный вид осциллограммы показан на рис. Л4.2.

    10.Произвести калибровку фотоприемника на выбранном пределе измерений фототока:

              -перейти в режим калибровки фотоприемника. Для этого нажать на кнопку «Уст. нуля» в правой части лицевой панели электронного блока ФП и добится включения контрольного светодиода над ней;

              -с помощью потенциометра «>0<» добиться нулевых показаний на цифровом индикаторе «Среднее» в окне «Оптическая мощность отн. ед.»,

              -повторно нажать на кнопку «Уст. нуля» и добится выключения контрольного светодиода. Прибор при этом переходит в режим измерения фототока.

 

        

    11.Для удобства дальнейших измерений с помощью регулировки вертикального положения сигнала 1 канала (↨) переместить его за пределы экрана. На экране наблюдается сигнал 2 канала, поступающий с выхода электронного блока «Фотоприемник».

    12.Установить на экране осциллографа нулевую отсчетную линию, соответствующую нулевому току фотодиода. Для этого выполнить следующие операции:

              -установить ручку потенциометра «I₁» регулировки тока на лицевой панели электронного блока ИОС в крайнее положение против часовой стрелки. При этом амплитуда модулирующего сигнала равна нулю – модуляция отсутствует;

              -нажать кнопку «Уст. нуля» в правой части на лицевой панели электронного блока ФП. Над кнопкой загорается контрольный светодиод, свидетельствующий о переходе в режим калибровки усилителя фототока. При этом вход усилителя фототока соединяется с землей, что соответствует нулевому значению тока фотодиода;

              -на экране осциллографа наблюдается прямая линия. С помощью регулировки вертикального положения сигнала второго канала осциллографа (↨) переместить ее в положение, совпадающее с нижней линией градуировочной сетки, нанесенной на экране осциллографа (сплошная линия на рис.Л4.3);

              - нажать кнопку «Уст. нуля» в правой части на лицевой панели электронного блока ФП. Над кнопкой гаснет контрольный светодиод, что свидетельствует о переходе усилителя фототока в ре