光纖通信的模擬演示方法

????隨著光纖通信的發(fā)展，掌握光纖通信知識(shí)成為教學(xué)中一個(gè)新的內(nèi)容。光纖通信與電纜通信相比，其工作原理相似，不同之處僅在于傳輸信號(hào)的載體是激光而不是無(wú)線(xiàn)電波。光纖通信以激光作為傳輸介質(zhì)，利用光的全反射原理，實(shí)現(xiàn)以光為載體的信息傳輸。光纖通信系統(tǒng)主要包括：電光轉(zhuǎn)換裝置、光纖光纜、光電轉(zhuǎn)換裝置等。
????附圖是光纖通信演示實(shí)驗(yàn)的示意圖，可模擬演示光纖通信的過(guò)程。
????１． 實(shí)驗(yàn)原理。附圖中的音樂(lè)卡產(chǎn)生出音樂(lè)信息的電信號(hào)，送到圖中的發(fā)光二極管ＶＤ１。ＶＤ１就隨著音樂(lè)信號(hào)發(fā)出強(qiáng)弱變化的光，即電信號(hào)轉(zhuǎn)化成了光信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了聲音的調(diào)制。光信號(hào)通過(guò)裝滿(mǎn)水的輸液管時(shí)能發(fā)生全反射，用來(lái)模擬光纖。當(dāng)光敏二極管ＶＤ２接收到經(jīng)“光纖”傳導(dǎo)來(lái)的光信號(hào)后，ＶＤ２的內(nèi)阻發(fā)生變化，其干電池串聯(lián)的電路電流也隨之改變，即將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)。由于產(chǎn)生的電信號(hào)較微弱，實(shí)驗(yàn)時(shí)可將該信號(hào)送到錄音機(jī)的話(huà)筒或線(xiàn)路輸入端口進(jìn)行放大，以使音樂(lè)聲還原。
????２． 實(shí)驗(yàn)制作。先將音樂(lè)卡中的蜂鳴器拆下，以便與發(fā)光二極管相連，再取一段２０～３０ｃｍ長(zhǎng)的醫(yī)用靜脈輸液管，將其注滿(mǎn)水，管兩端分別用∮５ｍｍ的發(fā)光二極管和光敏二極管直接密封。為了不使管內(nèi)留有氣泡，整個(gè)過(guò)程可在水中完成。ＶＤ１接在卡中原蜂鳴器的兩端，為了保證ＶＤ１的發(fā)光，音樂(lè)卡需選用工作電壓為３Ｖ的。示意圖電路接通電源后若ＶＤ１不發(fā)光，則對(duì)調(diào)ＶＤ１的兩端重新接上即可。同樣，在接收端也要注意光敏二極管ＶＤ２的極性。做好連接工作后，開(kāi)啟音樂(lè)卡和錄音機(jī)，即可聽(tīng)到洪亮的音樂(lè)聲。由于信息是靠光傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的，所以，這時(shí)你只要捏扁輸液管，聲音就會(huì)消失或因受到阻塞而減弱；但在彎折輸液管時(shí)，只要曲率不太大，仍能保證光傳導(dǎo)時(shí)的全反射，讓人感覺(jué)不出聲音有何變化。
????光纖通信與電纜通信相比，具有通信容量大、損耗低、抗干擾能力強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn)。因此光纖通信被認(rèn)為是通信史上的一次革命性變革。新一代的光纖通信系統(tǒng)，如：“紅外光纖通信”、“光弧子通信”、“量子光通信”等也已嶄露頭角，顯示了誘人的技術(shù)前景。