光纤通讯

【实验目的】
观察声音信号通过光纤由发射到接收的现象，了解光纤通讯的原理。
【实验器材】
光纤通讯演示仪，U形光纤，如图30-1所示。

图 30-1

【实验原理】
光纤通讯主要是利用光纤的全反射原理来传输信号的。
1．信号源（收录机）发出的电信号经过电光转换装置（电光二极管）转换成光信号传递给光纤。
2．当光线由光密媒质（光纤折射率为Ni）射入光疏媒质（空气折射率为Nt），由于Ni>Nt，且入射角大于临界角，这样光线在光纤内部就会发生全反射，使光信号沿着光纤内部传递给另一侧的光电转换系统。
3．光电转换装置把接收到的光信号经过光电二极管重新转换成电信号，通过功放送给扬声器，发出声音。框图如下：

【实验操作与现象】
1．接通电源，打开电源开关，电源指示灯亮。
2．打开信号源，调整调谐旋钮，可接收电台信号，若把磁带放入收录机磁带仓中，则由收音状态转换为放音状态，即可听到磁带放出的声音。方法如下：
1）音调控制钮
旋校以获得欲求之低音或高音响应。
2）电源开关/音量控制钮
向右旋转，接通电源开关，继续旋转则控制音量的大小。
3）排带按钮
如在放音状态按下此钮，将会停止放音，并将卡带排出，回复至收音状态。
4）卡门
将卡带插入，则由收音状态转换为放音状态。
5）快进、快退钮
如在放音状态，按下其中一钮，将会有相应的快进或快退功能，如将两钮同时按下，将会返带播放。
6）调谐旋钮
调校比旋钮，可调至欲收的电台。
7）平衡旋钮
旋校以获得平衡立体声的最佳效果。
8）快进/快退功能指示
指示出操作的快进或快退状态。
9）立体声指示
当在调频立体声状态下，接收到立体声电台信号，此指示灯则会发光。
10）立体声/单声道选择按钮
当在调频立体声状态下，按下此钮则转换为单声道播放状态。如接收到时强时弱的电台信号时，可按下此钮，以减少噪声。
11）FM/AM选择按钮
可选择FM或AM波段收音状态。
3．将光纤左端托起，离开支柱，音乐声停止，这是因为光纤离开支柱使传递信号中断，所以音乐声停止。
4．将光纤U端浸入甲苯中，音乐声也停止。是由于甲苯的折射率大于光纤折射率，在光纤内部不能发生全反射，使光信号直接折射入甲苯中。这样，光电转换系统接收不到光信号，所以声音停止。
5．演示完毕，关掉信号源开关，关闭电源。
【注意事项】
1．光纤管要轻拿轻放，以免破碎。
2．支柱两侧导线不要用力拉，以免折断。
3．如果接通电源，打开电源开关，指示灯不亮，则应检查保险丝是否已断（保险丝在电源插座内）。
4．接通电源后，若无信号，而保险丝完好，则应检查信号源（收录机）是否有故障，如信号源正常，则应检查发射和接收是否正常。
5．如以上都正常，则应检查接收功放电路和电源是否正常。
6．使用后，仪器则应存放与通风干燥处。