光纖通信的模擬演示方法

????隨著光纖通信的發展，掌握光纖通信知識成為教學中一個新的內容。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的載體是激光而不是無線電波。光纖通信以激光作為傳輸介質，利用光的全反射原理，實現以光為載體的信息傳輸。光纖通信系統主要包括：電光轉換裝置、光纖光纜、光電轉換裝置等。
????附圖是光纖通信演示實驗的示意圖，可模擬演示光纖通信的過程。
????１． 實驗原理。附圖中的音樂卡產生出音樂信息的電信號，送到圖中的發光二極管ＶＤ１。ＶＤ１就隨著音樂信號發出強弱變化的光，即電信號轉化成了光信號，實現了聲音的調制。光信號通過裝滿水的輸液管時能發生全反射，用來模擬光纖。當光敏二極管ＶＤ２接收到經“光纖”傳導來的光信號后，ＶＤ２的內阻發生變化，其干電池串聯的電路電流也隨之改變，即將光信號轉化為電信號，實現信號的解調。由于產生的電信號較微弱，實驗時可將該信號送到錄音機的話筒或線路輸入端口進行放大，以使音樂聲還原。
????２． 實驗制作。先將音樂卡中的蜂鳴器拆下，以便與發光二極管相連，再取一段２０～３０ｃｍ長的醫用靜脈輸液管，將其注滿水，管兩端分別用∮５ｍｍ的發光二極管和光敏二極管直接密封。為了不使管內留有氣泡，整個過程可在水中完成。ＶＤ１接在卡中原蜂鳴器的兩端，為了保證ＶＤ１的發光，音樂卡需選用工作電壓為３Ｖ的。示意圖電路接通電源后若ＶＤ１不發光，則對調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，開啟音樂卡和錄音機，即可聽到洪亮的音樂聲。由于信息是靠光傳導過來的，所以，這時你只要捏扁輸液管，聲音就會消失或因受到阻塞而減弱；但在彎折輸液管時，只要曲率不太大，仍能保證光傳導時的全反射，讓人感覺不出聲音有何變化。
????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、保密性好等優點。因此光纖通信被認為是通信史上的一次革命性變革。新一代的光纖通信系統，如：“紅外光纖通信”、“光弧子通信”、“量子光通信”等也已嶄露頭角，顯示了誘人的技術前景。