1.设计目的：
光功率的概念;光功率的测量方法;参考光功率计的设计原则进行简易光功率计的设计..
2.光纤光功率的测量方法：
光探测器能够感受入射到光敏面上的光功率;并把光功率转换成相应的电流..目前;光纤通信系统中测量光功率的探测器件主要是本征型PN结光电二极管、PIN结光电二极管或APD雪崩二极管等器件;其中后两种因为速度快而被广泛应用于光通信设备的测量系统中;尽管APD管具有很高的内增益;且速度快;但是由于它必须在很高偏置电压下才能发挥其优势;而PIN光电二极管除配置电压低外还有对温度的影响比较小等优点;而被广泛应用..光电二极管受制备的材料影响很大;不同材料制成的PIN光电二极管的光谱响应特性不同;硅材料制成的光电二极管波长范围为400~1000nm;而用InGaAs材料制成的光电二极管能够检测800~1700的红外辐射;因此常用此方法测量..
3;光纤光功率计的设计：
测量光功率是光纤通信测量一个重要步骤;测量光功率有热学法和光电法和其他的特殊方法..由于我们所学知识的限制;我们通过自己所熟悉的光电法来实现功率计的制作..
exosip光电法就是用光电检测器检测光功率;设计中使用PIN光电二极管作为光电检测器..实质上是测量PIN在受光辐射后产生的微弱电流;根据光功率P与PIN生成电流I的关系式;
I=RP
此电流与入射到光敏面上的光功率成正比;R为光电检测器的响应度..检测到的电流经过基本的滤噪电路的去噪后;再经过A/D转换模块;把模拟的电信号转化成数字信号通过数码管显示出来..因此;光功率计实际上是光电检测器PIN、放大去噪电路、 A/D转换电路、数字显示电路这四个模块的结合.. 测量光功率是光纤通信测量一个重要步骤;测量光功率有热学法和光电法和其他的特殊方法..由于我们所学知识的限制;我们通过自己所熟悉的光电法来实现功率计的制作..
光电法就是用光电检测器检测光功率;设计中使用PIN光电二极管作为光电检测器..实质上是测量PIN在受光辐射后产生的微弱电流;根据光功率P与PIN生成电流I的关系式;
I=RP
此电流与入射到光敏面上的光功率成正比;R为光电检测器的响应度..检测到的电流经过基本的滤噪电路的去噪后;再经过A/D转换模块;把模拟的电信号转化成数字信号通过数码管显示出来..因此;光功率计实际上是光电检测器PIN、放大去噪电路、 A/D转换电路、数字显示电路这四个模块的结合..
4．所需器件:
酒精气化炉LD激光二极管-------------------------1个
共阴极数码管--------------------------------4个
电路板--------------------------------1个
直流稳压电源--------------------------1个
万用表--------------------------------1个
信号发生器----------------------------1个
电容0.22UF;0.47UF;100PF;0.1UF------各1个
电阻100K;47K;24K;1K;10ohm ;240ohm;
200ohm;1k;470ohm-------各1个
导线----------------------------------若干
钳子;镊子----------------------------------1把
5．模块设计:
1放大电路模块
1直流放大电路：
此图为直流放大电路的截图;通过调节R1的值可以使电流转化为电压并放大到相应的倍数..
左侧为小信号电流输入端
美容笔 右侧为测试电压输入端
2;交流放大电路：
a为小信号输入点..
b为测试电压输入点..
注：此电路是在不失真的情况下;尽可能的放大信号..但由于没时间完成交直转换最终没完成交流部分;交直转换电路如下：
2模数转换模块;利用模数转换芯片ICL7107将电信号转换成二进制的数字信号并经过译码器译码;最后连接数码管显示;具体电路图如下：
输入为直流信号时
6.实验内容:
1芯片ICL7107需要自己熟悉其模数转化原理及各管脚的接入情况..
2在直流电源上自制负电源接入26脚..
3测试数码管的共极情况我们用共阴极的..因为仿真用的数码管是共阳极的;而提供的是共阴极的;所以最终我们接了反相器;虽然插板子很麻烦但结果显示很清晰 ..
4电路连接好之后为使36脚的基准电压为100mV;需要调试两个滑动变阻器来实现..设计用的滑动变阻器;老师提供的没有合适的;我们就自己试阻值让结果更精确..比如;35、36管脚之间的1K的可变电阻;我们最终确定用440ohm的电阻代替;调试时先从480ohn调到510ohm;发现低于测试电压就又从480ohm调到330ohm;发现高于测试电压;最终发现用440ohm的电阻最精确..
ccc3605芯片的电源地是 21 脚;模拟地是 32 脚;信号地是 30 脚;基准地是 35 脚;四脚共地;1脚接正电源;其中正负电压值输入值在5V左右..37管脚在测试时接+5v;在正常显示时接地..
6在第三个数码管上把小数点接地;但是在接地的时候发现;数码管的显示变暗;于是在小数点位接地前先过一个阻值适宜的电阻即可解决;我们自己用100欧姆的..
7接入信号源;调节幅值的大小;观察数码管上的显示是否与接入同步;并且均值误差在零点几个mV之间;并且四位显示除最后一位外有稍小的变动外基本稳定..
8当幅值超过200mv时;由于数码管只能显示199.9mV;所以此时仅有最高位显示是1;其余都暗的..
7.实验数据记录：
1检测时在电路部分加上光源和光检测器;通过直流放大部分;把转化后的电压加入A/D转换器的测试电压输入点.
2改变放大电路的参数阻值;同时观察示波器对输入段的检测结果和;数码管显示结果.
3数据的纪录：
电检测：
光检测：
8.实验分析：
a LD激光二极管发出光信号通过光电接收器PIN转化为电信号电流..
mi.10bt.info其中光功率P与电流I存在如下关系：
I=RP R光电检测器的响应度;为LD输出光功率值
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