專利名稱：光通信中的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本儀器是一種供教學(xué)用的實(shí)驗(yàn)儀器，具體為光通信中的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會已進(jìn)入了信息時代的社會，網(wǎng)絡(luò)也進(jìn)入了千家萬戶。用光來傳遞信息是最快的通信方式，隨著光電器材生產(chǎn)的較大突破，光電器材的價格也下降。這樣傳遞速度快的光纜必然取代傳遞速度慢的電纜，所以用光進(jìn)行通信顯得非常重要。光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀可以讓學(xué)生了解最基本的光調(diào)制、光傳遞、光接收的基本技術(shù)、基本原理，并學(xué)習(xí)光路調(diào)節(jié)的技巧，此外通過對光電器件優(yōu)劣比較與選擇，提高分析問題與解決問題的能力。目前尚未有結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是獲得一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀。
本儀器主要有發(fā)送、接收二個部分和光電器件組成。
本實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)框圖如圖6。
上述實(shí)驗(yàn)儀工作時聲音或電信號通過話筒或收音機(jī)或信號發(fā)生器(20)由輸入信號轉(zhuǎn)換開關(guān)(1)控制接入發(fā)送儀(18)中，經(jīng)過隔直電容(17)與直流電源(5)通過輸出信號轉(zhuǎn)換開關(guān)(15)控制加在光電器件(21)上，光電器件(光源)有小燈泡(小電珠)、發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器供選擇。光電器件輸出的調(diào)制光經(jīng)過光纖或直接經(jīng)過大氣傳輸被光電轉(zhuǎn)換器(22)(硅光電池或光敏管)接收轉(zhuǎn)換成電信號，最后電信號經(jīng)放大器(13)放大后輸入到揚(yáng)聲器(12)發(fā)出聲音或直接輸入到示波器(23)。
本實(shí)用新型中，發(fā)送儀(18)的光源是小燈泡，或發(fā)光二極管、或激光器。
本實(shí)用新型中，接收儀(14)的光電轉(zhuǎn)換器件是硅光電池，或光敏管。
本實(shí)用新型中，硅光電池或光敏管外有可移動的遮光罩，用以去除雜散光的干擾。
本實(shí)用新型中，接收儀(14)的電信號放大器與光電(能)轉(zhuǎn)換器(硅光電池或光敏管)之間有轉(zhuǎn)換開關(guān)，便于選擇。
本實(shí)用新型中，接收儀(14)測量用是示波器(12)。
本實(shí)用新型中，光電器件(21)與光電(能)轉(zhuǎn)換器(22)之間光通信的媒質(zhì)是可以用光纖。
本實(shí)用新型中，光纖兩端有進(jìn)光與出光保護(hù)端頭與固定座。
實(shí)驗(yàn)儀光通信中的光電器件(小燈泡、發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、光纖)與透鏡都放在導(dǎo)軌標(biāo)尺上，也可直接放在桌上做。
上述結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)儀可作如下實(shí)驗(yàn)教學(xué)1、定性比較光通信中光源的優(yōu)劣電信號為收音機(jī)，選擇不同光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，定性比較三種光源優(yōu)劣。
2、定量比較光通信中光源的優(yōu)劣電信號為低頻信號發(fā)生器發(fā)出的信號，粗測三種光源的幅頻特性。
3、光纖進(jìn)行光通信，選擇三種光源進(jìn)行比較。
4、測量三種光源光通信的幅頻特性，并作圖比較改變信號發(fā)生器的頻率f對應(yīng)測出接收到電壓U信號的幅度。
5、從中選擇一種光電器件進(jìn)行光通信，通信距離可以增大而信號源可外接收音機(jī)、話筒等。
本實(shí)用新型儀器結(jié)構(gòu)簡單，制備技術(shù)是現(xiàn)有光電實(shí)驗(yàn)常用技術(shù)，制備成本不高，實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富，教學(xué)效果良好。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型儀器外形與結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。
圖3是光纖保護(hù)端頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是硅光電池遮光罩結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是光電器件的固定座結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本實(shí)驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)框圖。
上述圖中1是輸入選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)，2是話筒輸入端，3是收音機(jī)輸入端，4是信號發(fā)生器發(fā)出的信號輸入端，5是直流電源(可由交流電經(jīng)整流穩(wěn)壓得到)，6是光調(diào)制信號輸出端(輸出與小燈泡相接)，7是光調(diào)制信號輸出端(輸出與發(fā)光二極管相接)，8是光調(diào)制信號輸出端(輸出與激光器相接)，9是光電轉(zhuǎn)換器輸入端，10是接收到的光信號輸出端，或與示波器相連，11是定性與半定量轉(zhuǎn)換開關(guān)(監(jiān)聽與示波器測量轉(zhuǎn)換開關(guān))，12是揚(yáng)聲器，13是電信號放大器，14是接收儀部分(虛線框內(nèi))，15是輸出選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)，16是變阻器，17是隔直電容，防止信號源直流成份對光源的影響，18是發(fā)送儀部分(虛線框內(nèi))，19是發(fā)送儀內(nèi)置音樂信號發(fā)生器，20是話筒或收音機(jī)或信號發(fā)生器，21是光電器件，如小燈泡、發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器，22是光電轉(zhuǎn)換器，如硅光電池或光敏管，23是示波器，24是硅光電池遮光罩，25是光纖保護(hù)端，26是光纖，27是光纖保護(hù)外套，28是光電器件固定筒，29是光電器件固定桿(支撐桿)，30是調(diào)節(jié)螺絲，31是固定底座的小磁鐵，32是光電器件固定座，33是光。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型。
發(fā)送儀輸入有三個輸入端與三個輸出端。分別由輸入或輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)控制接通相應(yīng)的輸入端或輸出端。小燈泡、發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、硅光電池、光敏管、光纖都固定在自己的固定筒上，固定筒通過固定桿與固定底座相接，固定筒通過固定桿可上下移動，用來調(diào)節(jié)以上器件的，上下調(diào)節(jié)的高度控制在9到14厘米之內(nèi)。硅光電池設(shè)計成可前后移動，這樣需要遮光時，可向前移動，而不需要時向后移動，并且遮光罩始終放在上面，不會遺失。小燈泡、發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、硅光電池、光敏管通過屏蔽線輸出，接收儀除內(nèi)置放大器外，還內(nèi)置揚(yáng)聲器，可以定性。硅光電池、光敏管也可通過轉(zhuǎn)換開關(guān)與示波器相接?？梢园攵繙y量。
上述制作中，必須注意下述幾點(diǎn)1.小燈泡、發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、光纖端口與透鏡通過支撐桿與固定座相連，這樣以上器件既可被固定，又可通過支撐桿上下移動，如圖6。固定座可在導(dǎo)軌標(biāo)尺上移動，在固定座下裝有磁鐵，在固定座移動到某一位置時磁鐵可以吸住導(dǎo)軌標(biāo)尺，防止固定座移動。
2.為了防止外界光的干擾，光電器件設(shè)計了可前后移動的遮光罩.遮光罩為圓筒形，圓筒下面有條槽。圓形套筒(遮光罩)與硅光電池固定筒用塑料材料制成，重量較輕。而支撐桿用金屬制成，堅固耐用。如圖4。
3.如圖5。光纖很細(xì)，因此設(shè)計成有塑料外套保護(hù)的光纖。光纖兩端可通過支撐桿固定在固定座上，光纖兩端有進(jìn)光與出光兩個端頭。
4.發(fā)送儀上分話筒、收音機(jī)、內(nèi)置音樂信號與信號發(fā)生器輸入信號四種輸入方式，輸入方式有四個端口，每種方式通過轉(zhuǎn)換開關(guān)連通。輸出為三種方式，分為小燈泡、發(fā)光二極管、激光器，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)連接到相應(yīng)的輸出端口上。為防止輸入信號中的直流成份加在小燈泡、發(fā)光二極管、激光器上，電路中加入隔直流電容。
權(quán)利要求1.一種光通信中的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，由發(fā)送儀，接收儀以及光電器件組成，其特征是聲音或電信號裝置(20)后聯(lián)接選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)(1)，選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)(1)后依次聯(lián)接隔直電容(17)、變阻器(16)、直流電源(5)，輸出信號轉(zhuǎn)換開關(guān)(15)位于隔直電容(17)之后，上述結(jié)構(gòu)組成實(shí)驗(yàn)儀的發(fā)送儀部分(18)；轉(zhuǎn)換開關(guān)(15)之后聯(lián)接光電器件(21)，光電器件(21)后是光電轉(zhuǎn)換器(22)，光電轉(zhuǎn)換器(22)后依次聯(lián)接電信號放大器(13)、測量用揚(yáng)聲器(12)，或聯(lián)接示波器(23)，由此組成實(shí)驗(yàn)儀的接收儀(14)部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是發(fā)送儀(18)的光電器件(21)的光源是小燈泡，或發(fā)光二極管、或激光器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是接收儀(14)的光電轉(zhuǎn)換器件(22)是硅光電池，或光敏管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是硅光電池或光敏管外有可移動的遮光罩(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是接收儀(14)的電信號放大器(13)與光電轉(zhuǎn)換器(22)之間有轉(zhuǎn)換開關(guān)(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是接收儀(14)測量用是示波器(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是光電器件(21)與光電轉(zhuǎn)換器(22)之間光通信的媒質(zhì)是光纖(26)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀，其特征是光纖兩端有進(jìn)光與出光保護(hù)端(25)與固定座(32)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種光通信中的光電器件選擇實(shí)驗(yàn)儀?，F(xiàn)有技術(shù)中尚無該類儀器供教學(xué)使用。本實(shí)用新型將聲音或電信號通過信號發(fā)生器由輸入信號轉(zhuǎn)換開關(guān)控制接入發(fā)送儀，經(jīng)過隔直電容與并經(jīng)直流電源調(diào)制后，通過輸出信號轉(zhuǎn)換開關(guān)控制加在光電器件上，光電器件輸出的調(diào)制光經(jīng)過光纖或直接經(jīng)大氣傳輸被光電轉(zhuǎn)換器接收成電信號，電信號放大后至揚(yáng)聲器或示波器測量。該實(shí)驗(yàn)儀結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富。
文檔編號G09B25/00GK2793853SQ20042003747
公開日2006年7月5日 申請日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月12日
發(fā)明者童培雄, 趙在忠, 孫玉龍 申請人:復(fù)旦大學(xué)