专利名称：光通信中的光电器件选择实验仪的制作方法
技术领域：
本仪器是一种供教学用的实验仪器，具体为光通信中的光电器件选择实验仪。
背景技术：
现代社会已进入了信息时代的社会，网络也进入了千家万户。用光来传递信息是最快的通信方式，随着光电器材生产的较大突破，光电器材的价格也下降。这样传递速度快的光缆必然取代传递速度慢的电缆，所以用光进行通信显得非常重要。光电器件选择实验仪可以让学生了解最基本的光调制、光传递、光接收的基本技术、基本原理，并学习光路调节的技巧，此外通过对光电器件优劣比较与选择，提高分析问题与解决问题的能力。目前尚未有结构简单、实验内容丰富的光电器件选择实验仪。
发明内容
本实用新型的目的是获得一种结构简单、实验内容丰富的光电器件选择实验仪。
本仪器主要有发送、接收二个部分和光电器件组成。
本实验仪的结构框图如图6。
上述实验仪工作时声音或电信号通过话筒或收音机或信号发生器(20)由输入信号转换开关(1)控制接入发送仪(18)中，经过隔直电容(17)与直流电源(5)通过输出信号转换开关(15)控制加在光电器件(21)上，光电器件(光源)有小灯泡(小电珠)、发光二极管、半导体激光器供选择。光电器件输出的调制光经过光纤或直接经过大气传输被光电转换器(22)(硅光电池或光敏管)接收转换成电信号，最后电信号经放大器(13)放大后输入到扬声器(12)发出声音或直接输入到示波器(23)。
本实用新型中，发送仪(18)的光源是小灯泡，或发光二极管、或激光器。
本实用新型中，接收仪(14)的光电转换器件是硅光电池，或光敏管。
本实用新型中，硅光电池或光敏管外有可移动的遮光罩，用以去除杂散光的干扰。
本实用新型中，接收仪(14)的电信号放大器与光电(能)转换器(硅光电池或光敏管)之间有转换开关，便于选择。
本实用新型中，接收仪(14)测量用是示波器(12)。
本实用新型中，光电器件(21)与光电(能)转换器(22)之间光通信的媒质是可以用光纤。
本实用新型中，光纤两端有进光与出光保护端头与固定座。
实验仪光通信中的光电器件(小灯泡、发光二极管、半导体激光器、光纤)与透镜都放在导轨标尺上，也可直接放在桌上做。
上述结构的实验仪可作如下实验教学1、定性比较光通信中光源的优劣电信号为收音机，选择不同光源进行实验，定性比较三种光源优劣。
2、定量比较光通信中光源的优劣电信号为低频信号发生器发出的信号，粗测三种光源的幅频特性。
3、光纤进行光通信，选择三种光源进行比较。
4、测量三种光源光通信的幅频特性，并作图比较改变信号发生器的频率f对应测出接收到电压U信号的幅度。
5、从中选择一种光电器件进行光通信，通信距离可以增大而信号源可外接收音机、话筒等。
本实用新型仪器结构简单，制备技术是现有光电实验常用技术，制备成本不高，实验仪实验内容丰富，教学效果良好。
图1是本实用新型实验仪结构示意图。
图2是本实用新型仪器外形与结构设计图。
图3是光纤保护端头结构示意图。
图4是硅光电池遮光罩结构示意图。
图5是光电器件的固定座结构图。
图6是本实验仪的结构框图。
上述图中1是输入选择转换开关，2是话筒输入端，3是收音机输入端，4是信号发生器发出的信号输入端，5是直流电源(可由交流电经整流稳压得到)，6是光调制信号输出端(输出与小灯泡相接)，7是光调制信号输出端(输出与发光二极管相接)，8是光调制信号输出端(输出与激光器相接)，9是光电转换器输入端，10是接收到的光信号输出端，或与示波器相连，11是定性与半定量转换开关(监听与示波器测量转换开关)，12是扬声器，13是电信号放大器，14是接收仪部分(虚线框内)，15是输出选择转换开关，16是变阻器，17是隔直电容，防止信号源直流成份对光源的影响，18是发送仪部分(虚线框内)，19是发送仪内置音乐信号发生器，20是话筒或收音机或信号发生器，21是光电器件，如小灯泡、发光二极管或半导体激光器，22是光电转换器，如硅光电池或光敏管，23是示波器，24是硅光电池遮光罩，25是光纤保护端，26是光纤，27是光纤保护外套，28是光电器件固定筒，29是光电器件固定杆(支撑杆)，30是调节螺丝，31是固定底座的小磁铁，32是光电器件固定座，33是光。
具体实施方式
下面通过实施例进一步描述本实用新型。
发送仪输入有三个输入端与三个输出端。分别由输入或输出转换开关控制接通相应的输入端或输出端。小灯泡、发光二极管、半导体激光器、硅光电池、光敏管、光纤都固定在自己的固定筒上，固定筒通过固定杆与固定底座相接，固定筒通过固定杆可上下移动，用来调节以上器件的，上下调节的高度控制在9到14厘米之内。硅光电池设计成可前后移动，这样需要遮光时，可向前移动，而不需要时向后移动，并且遮光罩始终放在上面，不会遗失。小灯泡、发光二极管、半导体激光器、硅光电池、光敏管通过屏蔽线输出，接收仪除内置放大器外，还内置扬声器，可以定性。硅光电池、光敏管也可通过转换开关与示波器相接。可以半定量测量。
上述制作中，必须注意下述几点1.小灯泡、发光二极管、半导体激光器、光纤端口与透镜通过支撑杆与固定座相连，这样以上器件既可被固定，又可通过支撑杆上下移动，如图6。固定座可在导轨标尺上移动，在固定座下装有磁铁，在固定座移动到某一位置时磁铁可以吸住导轨标尺，防止固定座移动。
2.为了防止外界光的干扰，光电器件设计了可前后移动的遮光罩.遮光罩为圆筒形，圆筒下面有条槽。圆形套筒(遮光罩)与硅光电池固定筒用塑料材料制成，重量较轻。而支撑杆用金属制成，坚固耐用。如图4。
3.如图5。光纤很细，因此设计成有塑料外套保护的光纤。光纤两端可通过支撑杆固定在固定座上，光纤两端有进光与出光两个端头。
4.发送仪上分话筒、收音机、内置音乐信号与信号发生器输入信号四种输入方式，输入方式有四个端口，每种方式通过转换开关连通。输出为三种方式，分为小灯泡、发光二极管、激光器，通过转换开关连接到相应的输出端口上。为防止输入信号中的直流成份加在小灯泡、发光二极管、激光器上，电路中加入隔直流电容。
权利要求1.一种光通信中的光电器件选择实验仪，由发送仪，接收仪以及光电器件组成，其特征是声音或电信号装置(20)后联接选择转换开关(1)，选择转换开关(1)后依次联接隔直电容(17)、变阻器(16)、直流电源(5)，输出信号转换开关(15)位于隔直电容(17)之后，上述结构组成实验仪的发送仪部分(18)；转换开关(15)之后联接光电器件(21)，光电器件(21)后是光电转换器(22)，光电转换器(22)后依次联接电信号放大器(13)、测量用扬声器(12)，或联接示波器(23)，由此组成实验仪的接收仪(14)部分。
2.根据权利要求1所述的光电器件选择实验仪，其特征是发送仪(18)的光电器件(21)的光源是小灯泡，或发光二极管、或激光器。
3.根据权利要求1所述的光电器件选择实验仪，其特征是接收仪(14)的光电转换器件(22)是硅光电池，或光敏管。
4.根据权利要求3所述的光电器件选择实验仪，其特征是硅光电池或光敏管外有可移动的遮光罩(24)。
5.根据权利要求1所述的光电器件选择实验仪，其特征是接收仪(14)的电信号放大器(13)与光电转换器(22)之间有转换开关(11)。
6.根据权利要求1所述的光电器件选择实验仪，其特征是接收仪(14)测量用是示波器(12)。
7.根据权利要求1所述的光电器件选择实验仪，其特征是光电器件(21)与光电转换器(22)之间光通信的媒质是光纤(26)。
8.根据权利要求1所述的光电器件选择实验仪，其特征是光纤两端有进光与出光保护端(25)与固定座(32)。
专利摘要本实用新型是一种光通信中的光电器件选择实验仪。现有技术中尚无该类仪器供教学使用。本实用新型将声音或电信号通过信号发生器由输入信号转换开关控制接入发送仪，经过隔直电容与并经直流电源调制后，通过输出信号转换开关控制加在光电器件上，光电器件输出的调制光经过光纤或直接经大气传输被光电转换器接收成电信号，电信号放大后至扬声器或示波器测量。该实验仪结构简单，制作方便，实验内容丰富。
文档编号G09B25/00GK2793853SQ20042003747
公开日2006年7月5日 申请日期2004年7月12日 优先权日2004年7月12日
发明者童培雄, 赵在忠, 孙玉龙 申请人:复旦大学