实 验 报

实验课程：光纤通信实验 学生姓名： 学号： 专业班级：

2017年6月 3日

告

实验目录：

实验一发光二极管P-I特性测试实验

实验二半导体激光器P-I特性测试实验

实验三预失真补偿实验

实验四数字发送单元指标测试实验

实验一发光二极管P-I特性测试实验

实验日期：5月5日

一、实验目的

1、学习发光二极管的发光原理

2、了解发光二极管平均输出光功率与注入电流的关系

3、掌握发光二极管P（平均发送光功率）-I（注入电流）曲线的测试

二、实验仪器

1、ZYE4301F型光纤通信原理实验箱 2、光功率计 3、ST-FC光跳线 5、万用表

1台 1只 1套 1只

三、实验原理

发光二极管（LED）结构简单，是一个正向偏置的PN同质节，电子-空穴对在耗尽区辐射复合发光，称为电致发光。发光二极管（LED）发射的不是激光，输出功率较小、具有较宽的谱宽（30～60nm）、发射角较大（≈100°）、与光纤的耦合效率较低。其优点是：寿命很长，理论推算可达108至1010小时，其次是受温度影响较小，输出光功率与注入电流的线性关系较好，价格也比较便宜，驱动电路简单，不存在模式噪声等问题。半导体发光二极管（LED）可以做为中短距离、中小容量的光纤通信系统的光源。

对于发光二极管（LED）而言，自发辐射产生的功率是由正向偏置电压产生的注入电流提供的，当注入电流为I，工作在稳态时，电子-空穴对通过辐射和非辐射复合，其复合率等于载流子注入率Iq，其中发射电子的复合率决定于内量子效率?int，光子产生率为(I?int/q)，因此LED内产生的光功率为

Pint??int(??/q)I

式中，??为光量子能量。假定所有发射的光子能量近似相等，并设从LED逸出的功率内部产生功率的份额为?ext，则LED的发射功率为

Pe??extPint??ext?int(??/q)I

ηext亦称为外量子效率。由2-2式可知，LED发射功率P和注入电流I近似成正比。这说明LED的P-I曲线线性度好，调制时动态范围大，信号失真小。

该实验测量其电光转换特性（P-I特性），工作电流不同的时候，输出功率也不同，基本上是成线性关系。