激光监听实验报告

激光监听实验报告
激光监听实验报告

篇一:激光语音窃听实验

实验报告

激光语音窃听实验

班级:电研0701

姓名:张煜

学号:07002002

实验日期: 2009.6.3

激光语音窃听实验

一实验名称:

激光语音窃听实验

二实验目的:

1了解激光语音窃听系统基本原理

2设计制作完成语音振动源、激光光电接收电路及语音还原电路 3学会对系统光路及电路的调整

现用氦氖激光实现激光监听,用一个收音机模拟声源,在扬声器上有一小镜子,使激光照射在镜子上,收音机播音,扬声器的震动引起激光反射光斑发生震动,照射在桂光电池上的位置发生变化。由于镜子的震动使得反射光带有声波的信息,进而使得照射在硅光电池上的面积发生变化,引起硅光电池输出电压的变化,将此电压放大转入扬声器,就可还原为声源声音。

四实验器材:

激光器,220v转5v变压器,硅光电池,lm386芯片,电容若干,电阻若干,导线,面包板,小镜子,收音机,扬声器。

五实验步骤:

1连接电路如图1所示

图1 激光接收端电路

其中d1为硅光电池,连接为反偏,vcc为5v。

2将镜子贴在收音机喇叭上,激光照射在镜子上,反射光斑照射在硅光电池边缘。

3打开电源,调整光路。六实验结果:

打开音源电源能够从后方电路中的扩音器中听到清晰的声音。光照射硅光电池面积在大概为1/2时效果最好。

入射角度越大,距离远,音质效果较好。

七总结:

1此实验利用了硅光电池在受到光照时能够产生电动势这种光致电压效应。根据照射在硅光电池上的光斑面积的变化转化的电压不同还原为声音信号的原理制成。

2激光方向性好,衰减小,传播距离远,可作为信息的载体,远距离传播信息。

3实际情况下人说话的音量小,引起玻璃的震动也很小,较大的入射角和投射至远距离的激光却使这种微小的震动放大。入射角越大,接收器离玻璃越远,放大越明显。篇二:激光实验报告

激光实验报告

he-ne激光器模式分析

一.实验目的与要求

目的:使学生了解激光器模式的形成及特点,加深对其物理概念的理解;通过测

试分析,掌握模式分析的基本方法。对本实验使用的重要分光仪器——共焦球面扫描干涉仪,了解其原理,性能,学会正确使用。

要求:用共焦球面扫描干涉仪测量he-ne激光器的相邻纵横模间隔,判别高阶

横模的阶次;观察激光器的频率漂移记跳模现象,了解其影响因素;观察激光器输出的横向光场分布花样,体会谐振腔的调整对它的影响。

二.实验原理

1.激光模式的一般分析

由光学谐振腔理论可以知道,稳定腔的输出频率特性为:

vmnq?l1/21lc[q?(m?2n?1)]cos-1[(1—)(1—)] r2?r12?l

(17)

其中:l—谐振腔长度; r1、r2—两球面反射镜的曲率半径;

q—纵横序数; m、n—横模序数;η—腔内介质的折射率。

横模不同(m、n不同),对应不同的横向光场分布(垂直于光轴方向),即有不同的光斑花样。但对于复杂的横模,目测则很困难。精确的方法是借助于仪器测量,本实验就是利用共焦扫描干涉仪来分析激光器输出的横模结构。

由(17)式看出,对于同一纵模序数,不同横模之间的频差为:

??mn:mn?ll1/2 c1(?m??n)cos-1[(1-)(1-)](18) r1r22?l?

其中:δm=m-m′;δn=n-n′。对于相同的横模,不同纵模间的频差为

??q:q?c?q 2?l

其中:δq=q-q′,相邻两纵模的频差为

??q?c 2?l

(19)

由(18)、(19)式看出,稳定球面腔有如图2—1的频谱。

(18)式除以(19)式得

ll?mn:mn1?(?m??n)cos-1[(1-)(1-)]1/2r1r2??q?

(20)设:????mn:mn

??q ; s=1?cos-1[(1-ll)(1?)]1/2 r1r2

δ表示不同的两横模(比如υ00与υ

比,于是(20)式可简写作: 10)之间的频差与相邻两纵模之间的频差之

(?m??n)??s

(21)

只要我们能测出δ,并通过产品说明书了解到l、r1、r2(这些数据生产厂家常给出),那么就可以由(21)式求出(δm+δn)。如果我们选取m=n=0作为基准,那么便可以判断出横模序数m、n。例如,我们通过测量和计算求得(δm+δn)=2,那么,激光器可能工作于υ00、υ10、υ01、υ11、υ20、υ02。

2. 共焦球面扫描干涉仪的基本工作原理

共焦球面扫描干涉仪由两块镀有高反射率的凹面镜构成,如图2—2。反射镜的曲率半径r1=r2=l。

图 2-2由于反射镜的反射率相当高,注入腔内的光束将在腔内多次反射形成多光束,从多光束干涉的角度来看,入射光束中那些满足干涉相长条件的光谱成分才能透过干涉仪。当光束正入射时,干涉相长的条件为:4?l?m? 其中η为折射率;l为腔长;m为一正整数。

我们定义相邻两个干涉级之间所允许透射光的频差为干涉仪的自由光谱范围:

c??f?4?l

只要注入光束的频谱宽度不大于δυf,那么在干涉仪扫描过程中便能逐次透过,若在干涉仪的后方使用光电转换元件接收透射的光强,再将这种光转换为电信号输入到示波器中,于是在示波器的荧光屏上便显示出如图1—1那样的激光频谱。将该谱图拍照下来,在读数显微

镜下读取相应的δ值,再求出待测激光器的s值,代入(21)式,即可求出(δm+δn),进而断定横模序数。

三.实验设备

he-ne激光器、激光电源、小孔光阑、共焦球面扫描干涉仪、锯齿波发生器、放大器、示波器等。实验装置如下图

图2-3四.实验步骤和内容

1.按照实验装置图将其连接好,然后检查其是否合理。

2.将激光器打开。注意要先弄好在打开开关。注意激光器的安全。

3.调节光路,先将激光调准直。将光具架上得器件全都拿走,只剩下光阑。然后调节激光器的旋钮使激光透过光阑的小孔,注意近调近,远调远。使得光阑在光具架上移动时,激光全通过小孔。这时激光就几乎准直了。

4.将激光打到光阑小孔,调整扫描干涉仪上下左右的位置,使得激光光束能透过小孔中心,在细调干涉仪板架上得两个方位螺丝,以使从干涉仪腔镜反射的最高的光点回到光阑小孔的中心附近,这时表明入射光束和扫描干涉仪的光轴基本重合。

5.将放大器的接收部位对准扫描干涉仪的输出端。

6. 接通放大器、锯齿波发生器、示波器的电源开关。

7. 观察使波器上展现的频谱图,进一步细调干涉仪的两个方位螺丝,使谱线尽量强,噪声很小。

8. 分辨共焦强球面扫描干涉仪的自由光谱区,确定示波器横轴上每cm所对应的频率数。

9. 观察多模激光器的模谱,记下其波形及光斑图形(可在远场直接观察),并且

(1)测出纵模间隔

(2)由干涉仪的自由光谱区计算激光器相邻纵模间隔,并与理论值相比较

(3)测出纵模个数,由纵模个数及相邻纵模间隔计算出激光器工作物质的增益线宽(通常认为he-ne激光器的多普勒线宽约1300mhz)

(4)分析判断是否存在高阶横模,估计其阶词,并于远场光斑加以比较

10. 根据横模的频率频谱特征,在同一干涉序k内有几个不同的横模,并测出不同的横模频率间隔。与理论值比较,检查辨认是否正确。代入公式(1-5),解出的值。

11. 根据定义,测量扫描干涉序的精细常数f.为提高测量的准确度,需将示波器的x轴再增幅,此时可利用经过计算后已知的最靠近的模间隔数值找标尺,重新确定比值,既没厘米代表的频率间隔值。

12. 改变放电电流,加入小孔,观察以上因素对激光模式的影响

13. 用吹风的方法观察模谱频率的漂移和“跳模”现象,并解释其原因

五.实验数据及其处理六.实验体会

本次实验做得不是太好,误差较大。这个仪器的精确度较高。调节压电陶瓷时,压电陶瓷环的长度变化量和所加电压成正比,但变化约为波长量级。同时需缓慢调节电压,因为长度的变化需要一定的反应时间,不可忽大忽小,那样容易损坏仪器。在今后做实验之前一定要先做好预习,那样才能深刻理解它的原理,则可以知道该怎么做,才可以在这个基础上关察更多现象。篇三:激光实验报告

激光技术实验报告

实验名称:氦氖激光器实验

一.实验内容:1、氦氖激光器的调节; 2、氦氖激光器的输出功率;3、氦氖激光器的发散角测量;4、氦氖激光器的模式分析

二.实验仪器和方法:

仪器:氦氖激光器实验台,光功率计,锯齿波发射器,示波器,刀口,反射镜等

实验方法: 1 使用自准直法:用已有的准直氦氖激光器,先调节氦氖半腔激光器,然后加入输出镜,利用准直氦氖激光器调节输出镜,使全反镜和输出镜平行,满足激光产生的条件。

2 固定输出镜,调至有激光输出,旋转输出镜倾斜旋钮,配合功率计,将输出调至最大,在激光器点燃20分钟后,测量氦氖激光器的输出功率随时间的变化。

3 利用刀口法测量法,测量功率随刀口位置的变化曲线,测量传输距离,通过数据分析得到氦氖激光器的光斑直径,发散角。

4 将氦氖激光器,扫描f-p腔,光电探测器依次排列,并调整至共轴,接示波器,在一个上升沿中观察氦氖激光器模式,调节输出镜,观察不同谐振腔的模式并测量模式间频率间隔。

三.实验结果与分析

在调整过程中,氦氖激光器已经调节完毕。而且由于仪器的问题,可调节的范围很小,细小的变动可能会导致激光无法产生。四.实验收获与建议

实验名称:半导体激光器实验一.实验内容:

1、半导体激光器发散角测量;

2、半导体激光器偏振性测量;

3、半导体激光器输入输出特性测量;

4、半导体激光器的光谱特性分析二.实验仪器和方法

仪器:半导体激光器、电脑,多通道光谱分析仪,转台,偏振片,导轨架,光功率计方法:

1 转动转台记下光功率计的数值,测量半导体激光器的发散角

2 转动偏振片,读出光功率计上的数值大小,找到最大值和最小值从而测量半导体激光器的偏振性

3 调节半导体激光器的电流大小,观察功率仪的数值。画出输入输出特性曲线,找到半导体激光器的阈值

4 使用调节台、耦合镜,将激光耦合进入多通道分析仪。将多通道分析仪的档位调节至观察档,使用光谱分析软件,测量半导体激光器的激发光谱,将多通道分析仪的档位调节至ccd 档,逐渐减小半导体激光器的输入,结合输入输出特性测量半导体激光器的荧光光谱。三.实验结果与分析

测量发散角时长轴方向角度-能量对应关系

短轴方向角度-能量对应关系:

取光强下降为最大值的1/e对应的光束空间分布角度为半导体激光器在长轴与短轴方向的发散角。可见,长轴方向发散角大约为7°,短轴方向发散角大约为4°.

在偏振性测量中,能量最大处是550时为 0.926mw 最小是在145o 时为0.003mw 。可见,半导体激光器产生的光是有偏振性的,而能量最大的角度和最小的角度基本是垂直的。

在测量电流-功率输入输出曲线是得到以下数据:大约在14ma处为激光器的阈值。

激光脉冲测距实验报告讲解

激光脉冲测距

1 目录 一工作原理 (3) (1)测距仪工作原理 (3) (2)激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) (3)测距仪的大致结构组成 (4) (4)主要的工作过程 (4) (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) (1)优点 (6) (2)问题及解决方案 (7) 2 一工作原理 (1)测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲,脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间t,光速c 和往返时间t 的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块:激光发射模块;激光接收模块;距离计算与显示模块;激光准直与聚焦模块,如图2-1 所示。系统工作时,由发射单元发出一束激光,到达待测目标物后漫

反射回来,经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲,光脉冲传输到目标上以后,其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t,那么被测目标的距离 D 为:式中:c 为激光在大气中的传播速度;D 为待测距离;t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2() 3

图二)测距仪的大致结构组成(3 时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、 振荡器以及计数显示电路组成4)主要的工作过程(其工作过程大致如下:首先接通电源,复原电路给出复原信号,使整机复原,准备进行测量;同时触发脉冲激光发生器,产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统,作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标,由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收,这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲,并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转,控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效,从而使计数器停实验装置实止工作。这样,根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三单片机开放板和激光脉冲发射、接收电路验装置包括“”“”。 4 (5)激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。图中EPM3032为CPLD;MAX3656为激光驱动器;MAX3747为限幅放大器;T22为单端信号到差分信号转换芯片;T23为差分信号到单端信号转换芯片;LD为半导体激光器;PD为光电探测器。板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器,输出重复频率为1KHz,脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的EPM3032被编程为计数器,对125MHz晶振进行计数。其计数的开门信号来自上端的TX信号,关门信号来自PD的输出。计数器的计数结果采用12 位二进制数据输出,对应的时间范围为0~32.7?s。 二激光脉冲测距的应用领域 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法.脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离.脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右.另外.此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点,它一出现就吸引了众多科学工作者的目光,并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域:激光焊接、激光切割、激光打孔(包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等)、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。 5

光的偏振 实验报告.doc

光的偏振 实验仪器: 光具座、半导体激光器、偏振片、1/4波片、激光功率计。 实验原理: 自然光经过偏振器后会变成线偏振光。偏振片既可作为起偏器使用,亦可作为检偏器使用。 马吕斯定律:马吕斯指出:强度为I0的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考虑吸收)为I=I0cos2。(是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。) 当光法向入射透过1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。 实验1、2光路图: 实验5光路图: 实验步骤: 1.半导体激光器的偏振特性: 转动起偏器,观察其后的接受白屏,记录器功率最大值和最小值,以及对应的角度,求出半导体激光的偏振度。 2。光的偏振特性——验证马吕斯定律: 利用现有仪器,记录角度变化与对应功率值,做出角度与功率关系曲线,并与理论值进行比较。 5.波片的性质及利用: 将1/4波片至于已消光的起偏器与检偏器间,转动1/4波片观察已消光位置,确定1/4波片光轴方向,改变1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,对应每个夹角检偏器转动一周,观察输出光的光强变化并加以解释。

实验数据: 实验一: 实验二: 实验五: 数据处理: 实验一: 计算得半导体激光的偏振度约为 故半导体激光器产生的激光接近于全偏振光。实验二: 绘得实际与理论功率值如下:

进行重叠发现二者的图线几乎完全重合,马吕斯定律得到验证。实验五:见“实验数据”中的表格

总结与讨论: 本次实验所用仪器精度较高,所得数据误差也较小。 当光法向入射透过1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光,这就是实验五中透过1/4波片的线 偏光成为不同偏振光的原因。XX大学生实习报告总结 3000字 社会实践只是一种磨练的过程。对于结果,我们应该有这样的胸襟:不以成败论英雄,不一定非要用成功来作为自己的目标和要求。人生需要设计,但是这种设计不是凭空出来的,是需要成本的,失败就是一种成本,有了成本的投入,就预示着的人生的收获即将开始。 小草用绿色证明自己,鸟儿用歌声证明自己,我们要用行动证明自己。打一份工,为以后的成功奠基吧! 在现今社会,招聘会上的大字板都总写着“有经验者优先”,可是还在校园里面的我们这班学子社会经验又会拥有多少呢?为了拓展自身的知识面,扩大与社会的接触面,增加个人在社会竞争中的经验,锻炼和提高自己的能力,以便在以后毕业后能真正的走向社会,并且能够在生活和工作中很好地处理各方面的问题记得老师曾说过学校是一个小社会,但我总觉得校园里总少不了那份纯真,那份真诚,尽管是大学高校,学生还终归保持着学生身份。而走进企业,接触各种各样的客户、同事、上司等等,关系复杂,但你得去面对你从没面对过的一切。记得在我校举行的招聘会上所反映出来的其中一个问题是,学生的实际操作能力与在校的理

网络安全实验报告[整理版]

一Sniffer 软件的安装和使用 一、实验目的 1. 学会在windows环境下安装Sniffer; 2. 熟练掌握Sniffer的使用; 3. 要求能够熟练运用sniffer捕获报文,结合以太网的相关知识,分析一个自己捕获的以太网的帧结构。 二、实验仪器与器材 装有Windows操作系统的PC机,能互相访问,组成局域网。 三、实验原理 Sniffer程序是一种利用以太网的特性把网络适配卡(NIC,一般为以太同卡)置为杂乱模式状态的工具,一旦同卡设置为这种模式,它就能接收传输在网络上的每一个信息包。 四、实验过程与测试数据 1、软件安装 按照常规方法安装Sniffer pro 软件 在使用sniffer pro时需要将网卡的监听模式切换为混杂,按照提示操作即可。 2、使用sniffer查询流量信息: 第一步:默认情况下sniffer pro会自动选择网卡进行监听,手动方法是通过软件的file 菜单下的select settings来完成。 第二步:在settings窗口中我们选择准备监听的那块网卡,把右下角的“LOG ON”勾上,“确定”按钮即可。 第四步:在三个仪表盘下面是对网络流量,数据错误以及数据包大小情况的绘制图。 第五步:通过FTP来下载大量数据,通过sniffer pro来查看本地网络流量情况,FTP 下载速度接近4Mb/s。 第六步:网络传输速度提高后在sniffer pro中的显示也有了很大变化,utiliazation使用百分率一下到达了30%左右,由于我们100M网卡的理论最大传输速度为12.5Mb/s,所以4Mb/s刚好接近这个值的30%,实际结果和理论符合。 第七步:仪表上面的“set thresholds”按钮了,可以对所有参数的名称和最大显示上限进行设置。 第八步:仪表下的“Detail”按钮来查看具体详细信息。 第九步:在host table界面,我们可以看到本机和网络中其他地址的数据交换情况。

计算机网络基础模拟器实验报告

计算机网络模拟器实验报告 实验说明:共5个实验,其中前3个必做,后2个选做。 一、实验目的 1、掌握模拟器软件的使用方法; 2、掌握配置PC、交换机、路由器的方法; 3、掌握为交换机设置VLAN,为端口设置TRUNK的方法。 二、实验环境(请注意关闭杀毒软件) WinXP/WIN7、HW-RouteSim 2.2(软件请到BB课程 资源下载,下载后直接解压缩运行;下载前请关闭 杀毒软件) 三、实验步骤及结果 实验一:计算机和交换机基本设置 添加一个交换机,两个计算机,连接A电脑到交换机3号端口,B电脑到6号端口,双击交换机,进入终端配置: system password: [Quidway]sysname S3026 ;交换机重命名为S3026

[S3026]super password 111 ;设置特权密码为111 [S3026]quit sys password:111 [S3026]display currect-config ;查看当前所有配置[S3026]display vlan all ;查看当前VLAN设置 观察此时所有交换机端口都在同一个vlan1内。 双击小电脑A: login:root password:linux [root@PCAroot]# ? ;输入?号查看命令提示 [root@PCAroot]#ifconfig eth0 10.65.1.1 netmask 255.255.0.0 双击小电脑B: login:root password:linux [root@PCAroot]#ifconfig eth0 10.65.1.2 netmask 255.255.0.0 点击A电脑做测试: [root@PCA root]#ping 10.65.1.2

5-1 氦氖激光器的模式分析 实验报告

近代物理实验报告 指导教师: 得分: 实验时间: 2009 年 03 月 17 日, 第 三 周, 周 三 , 第 5-8 节 实验者: 班级 材料0705 学号 200767025 姓名 童凌炜 同组者: 班级 材料0705 学号 200767007 姓名 车宏龙 实验地点: 综合楼 501 实验条件: 室内温度 ℃, 相对湿度 %, 室内气压 实验题目: 氦氖激光器的模式分析 实验仪器:(注明规格和型号) 扫描干涉仪;高速光电接收器;锯齿波发生器;示波器; 半外腔氦氖激光器及电源;准直用氦氖激光器及电源;准直小孔。 实验目的: (1) 了解扫描干涉仪原理,掌握其使用方法; (2) 学习观测激光束横模、纵模的实验方法。 实验原理简述: 1. 激光器模式的形成 激光器由增益介质、谐振腔、激励能源三个基本部分组成。如果用某 种激励的方式,使介质的某一对能级间形成的粒子数反转分布,由于 自发辐射的作用,将有一定频率的光波产生,并在谐振腔内传播,被 增益介质增强、放大。形成持续振荡的条件是:光在谐振腔内往返一 周的光程差为波长的整数倍,即 q q uL λ=2 满足此条件的光将获得极大的增强。 每一个q 对应纵向一种稳定的电磁场分布λq ,叫一个纵模,q 称为纵模 序数。纵模的频率为 uL c q q 2=ν 相邻两个纵模的频率间隔为 uL c q 21= ?=?ν 因此可以得知, 缩短腔长的方法是获得单纵模运行激光器的办法之一。

当光经过放电毛细管时,每反馈一次就相当于一次衍射,多次反复衍射,就在横向的同一波腹处形成一个或多个稳定的衍射光斑。每一个衍射光斑对应一种稳定的横向电磁场分布,称为一个横模。模式指激光器内能够发生稳定光振荡的形式,每一个膜,既是纵模,又是横模,纵模描述了激光器输出分立频率的个数,横模描述了垂直于激光传播方向的平面内光场的分布情况。激光的线宽和相干长度由纵模决定,光束的发散角、光斑的直径和能量的横向分布由横模决定。,一个膜由三个量子数表示,通常记作TEM mnq 。 横模序数越大,频率越高。不同横模间的频率差为: ?? ??????????????--?+?=?2/121,)1)(1(arccos )(12''R L R L n m uL c n m mn πν 相邻横模频率间隔为: ?? ??????????????--?=?=?=?+?2/12111)1)(1(arccos 1'R L R L q n m πνν 相邻横模频率间隔与纵模频率间隔的比值是一个分数,分数的大小由激光器的腔长和曲率半径决定,腔长与曲率半径的比值越大,分数值就越大。 另外, 激光器中产生的横模个数,除了与增益有关外,还与放电毛细管的粗细、内部损耗等因素有关。 2. 共焦球面扫描干涉仪 共焦球面干涉仪用压电陶瓷作为扫描元件或用气压进行扫 描。 2.1 共焦球面扫描干涉仪的机构和工作原理 共焦球面扫描干涉仪是一个无源腔,由两块球形凹面反射镜 构成,两块镜的曲率半径和腔长相等(即R 1=R 2=l ,构成共焦 腔)。其中一块反射镜固定不动,另一块反射镜固定在可随 外电压变化而变化的压电陶瓷环上。如右图所示,由低膨胀 系数材料制成的间隔圈,用以保持两球形凹面反射镜R 1、R 2 总处于共焦状态。 当一束波长为λ的光近轴入射到 干涉仪内时,在忽略球差的条件 下,在共焦腔中经四次反射形成 一条闭合路径,光程近似为4l , 如右图所示 编号为1和1’ 的两组透光强分别为: 1222201]sin )12(1)[1(--+-=βR R R T I I 和 121'I R I = β为往返一次所形成的相位差,即

实验报告——半导体激光器输出光谱测量

实验报告——半导体激光器输出光谱测量 实验时间:2017.03.04 一、实验目的 1、了解半导体激光器的基本原理及基本参数; 2、测量半导体激光器的输出特性和光谱特性; 3、了解外腔选模的机理,熟悉光栅外腔选模技术; 4、熟悉压窄谱线宽度的方法。 二、实验原理 1.半导体激光器 激光(LASER)的全称 light amplification by stimulated emission of radiation 意为通过受激发射实现光放大。 激光器的基本组成如下图: 必要组成部分无外乎:谐振腔、增益介质、泵浦源。 在此基础上,激光产生的条件有二: 1)粒子数反转 通过外界向工作物质输入能量,使粒子大部分处于高能态,而非基态。 2)跃迁选择定则 粒子能够从基态跃迁到高能态,需要两个能级之间满足跃迁选择定则,电子相差 的奇数倍角动量差。 世界上第一台激光器是1960年7月8日,美国科学家梅曼发明的红宝石激光器。 1962年世界上第一台半导体激光器发明问世。 2.半导体激光器的基本原理 半导体激光器工作原理是激励方式,利用半导体物质(既利用电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜,组成谐振腔,使光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光。 没有杂质的纯净半导体,称为本征半导体。 如果在本征半导体中掺入杂质原子,则在导带之下和价带之上形成了杂质能级,分别称为施主能级和受主能级。 有施主能级的半导体称为n型半导体;有受主能级的半导体称这p型半导体。在常温下,热能使n型半导体的大部分施主原子被离化,其中电子被激发到导带上,成为自由电子。而p型半导体的大部分受主原子则俘获了价带中的电子,在价带中形成空穴。因此,n 型半导体主要由导带中的电子导电;p型半导体主要由价带中的空穴导电。 若在形成了p-n结的半导体材料上加上正向偏压,p区接正极,n区接负极。正向电压的电场与p-n结的自建电场方向相反,它削弱了自建电场对晶体中电子扩散运动的阻碍

网络安全实验报告

网络安全实验报告 姓名:杨瑞春 班级:自动化86 学号:08045009

实验一:网络命令操作与网络协议分析 一.实验目的: 1.熟悉网络基本命令的操作与功能。 2.熟练使用网络协议分析软件ethereal分析应用协议。 二.实验步骤: 1. ping tracert netstat ipconfig telnet netcat Arp route nslookup Ssh 2.协议分析软件:ethereal的主要功能:设置流量过滤条件,分析网络数据包, 流重组功能,协议分析。 三.实验任务: 1.跟踪某一网站如google的路由路径 2.查看本机的MAC地址,ip地址 输入ipconfig /all 找见本地连接. Description . . .. . : SiS 900-Based PCI Fast Ethernet Adapte Physical Address.. . : 00-13-8F-07-3A-57 DHCP Enabled. . .. . : No IP Address. . . .. . : 192.168.1.5 Subnet Mask . . .. . : 255.255.255.0 Default Gateway .. . : 192.168.1.1 DNS Servers . . .. . : 61.128.128.67 192.168.1.1

Default Gateway .. . : 192.168.1.1 这项是网关.也就是路由器IP Physical Address.. . : 00-13-8F-07-3A-57 这项就是MAC地址了.

通信网络基础实验报告

通信网络基础实验 报告 学号:。。。 姓名:。。。 专业:通信工程 指导老师:孙恩昌 完成时间:2015-12-27

目录 一.实验目的 (3) 二.实验内容 (3) 三.实验原理 (3) 四.实现停等式ARQ实验过程及结果: (5) 五.实现返回n-ARQ实验过程及结果: (7) 六.实现选择重发式ARQ过程及结果: (8) 七.心得体会 (10)

一.实验目的 1.理解数据链路层ARQ协议的基本原理 2.用算法实现四种不同形式的ARQ重传协议:停等式ARQ、返回n-ARQ、选择重发式ARQ和ARPANET ARQ。 3.提高分析和解决问题的能力和提高程序语言的实现能力 二.实验内容: 1.根据停等式ARQ协议基本理论,编写协议算法,进行仿真; 2.根据返回N-ARQ协议基本理论,编写协议算法,进行仿真; 3.根据选择重传ARQ协议基本理论,编写协议算法,进行仿真; 4.根据并行等待ARQ协议基本理论,编写协议算法,进行仿真 三.实验原理 1.停等式ARQ:在开始下一帧传送出去之前,必须确保当前帧已被正确接受。假定A到B的传输链路是正向链路,则B到A的链路称为反向链路。在该链路上A要发送数据帧给B,具体的传送过程如下: 发送端发出一个包后,等待ACK,收到ACK,再发下一个包,没有收

到ACK、超时,重发 重发时,如果ACK 不编号,因重复帧而回复的ACK,可能被错认为对其它帧的确认。 2. 返回n-ARQ:发送方和接收方状态示意图 返回n-ARQ方案的特点如下: (1)发送方连续发送信息帧,而不必等待确认帧的返回; (2)在重发表中保存所发送的每个帧的备份; (3)重发表按先进先出(FIFO)队列规则操作; (4)接收方对每一个正确收到的信息帧返回一个确认帧,每一个确认帧包含一个惟一的序号,随相应的确认帧返回; (5)接收方保存一个接收次序表,包含最后正确收到的信息帧的序号。当发送方收到相应信息帧的确认后,从重发表中删除该信息帧的备份;

激光干涉仪报告讲解

机械工程综合实 践 实验报告 课程名称机械工程综合实践 专业精密工程 指导教师彭小强 小组成员刘强14033006 谌贵阳 吴志明 实验日期2012.4.2—2011.6.25 国防科学技术大学机电工程与自动化学院

目录 1激光干涉仪 1.1激光干涉仪介绍 1.2激光干涉仪原理 2 激光干涉仪测量机床的直线度 2.1实验器材以及平台的搭建 2.2激光干涉仪的调试 2.3直线度的测量 3 激光干涉仪测量机床的重复定位精度3.1实验器材以及平台的搭建 3.2激光干涉仪的调试 3.3重复定位精度的测量 4 实验分析与总结

目录 一、实验目的与任务 (2) 二、实验内容与要求 (2) 三、实验条件与设备 (2) 四.实验原理 (3) 1.定位精度测量 (3) 2.直线度测量 (4) 五、实验步骤 (5) 1.设定激光测量系统 (5) 2.调整激光光束,使之与机器运动轴准直。 (5) 3.数据记录与数据处理 (6) 六、实验过程和结果 (8) 1.X轴定位精度 (8) 2.X轴直线度 (9) 3.误差分析 (11) 七、实验总结与体会 (14) 1.实验总结 (14) 2.实验心得体会 (14) 3.对课程的一些建议 (14)

综合实践3 伺服系统运动精度建模与评价 一、实验目的与任务 通过对三轴机床的X轴进行定位误差实验,使学生掌握一般机构空间运动精度的测量与分析评价方法。主要内容包括了解双频激光干涉仪测量位移的基本原理,掌握利用双频激光干涉仪测量机床进给轴的定位误差的方法,深刻理解轴运动的精度的概念。在对机床进给轴运动定位误差测量的基础上,分析机床的运动误差。 二、实验内容与要求 (1)直线轴运动误差测量。利用双频激光干涉仪建立直线轴定位精度、直线度、姿态误差的测量系统,并对机床典型三维进给机构各轴的运动误差进行测量,分析测量结果的不确定度; (2)垂直度测量。任选进给机构两轴,利用双频激光干涉仪建立两轴垂直度的测量系统,并对垂直度进行测量,并对测量结果进行评价; (3)典型三维进给机构的精度建模。在分析多轴进给机构拓扑结构的基础上,用多体系统理论和变分法建立多轴进给机构运动空间各点的运动误差传递模型; (4)典型三维进给机构的精度分析与评价。在测量得到的进给机构轴运动误差的基础上,利用所建立的精度模型,对机构的典型运动轨迹如直线、圆弧、平面等的运动误差进行分析,并对分析结果的不确定度进行评价。 三、实验条件与设备 双频激光干涉仪,含直线度、定位精度测量组件。具体如图1所示。 (图1 定位精度测量组件直线度测量组件)

半导体激光器pi特性测试实验

太原理工大学现代科技学院 课程实验报告 专业班级 学号 姓名 指导教师

实验名称 半导体激光器P-I 特性测试实验 同组人 专业班级 学号 姓名 成绩 一、 实验目的 1. 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理 2. 了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系 3. 掌握半导体激光器P (平均发送光功率)-I (注入电流)曲线的测试方法 二、 实验仪器 1. ZY12OFCom13BG 型光纤通信原理实验箱 1台 2. 光功率计 1台 3. FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1根 4. 万用表 1台 5. 连接导线 20根 三、 实验原理 半导体激光二极管(LD )或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高能级E 2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E 1,这个过程称为光的受激辐射。所谓一模一样,是指发射光子和感应光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向和传播方向都相同,它和感应光子是相干的。)是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW )辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为30~50°,水平发散角为0~30°),与单模光纤的耦合效率高(约30%~50%),辐射光谱线窄(Δλ=0.1~1.0nm ),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(>20GHz )直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 P-I 特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选阈值电流I th 尽可能小,I th 对应P 值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,消光比(测试方法见实验四)大, ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

实验二网络监听工具的安装使用

实验说明:实验报告需要打印出来进行提交,每份实验报告注明您的学号、姓名;只需要记录实验步骤和结果即可。(如果发现抄袭,本次实验成绩为零) 实验二:网络监听工具的安装使用 实验场景 本次实验需在小组合作的基础之上完成。每个小组由两位成员组成,相互之间通信,通过网络监听工具截取通信数据包,分析数据包完成实验内容。 小组情况表: 一、基本要求 通过本次实验,学生可以掌握如下基本操作: (1)、使用网络监听工具; (2)、熟悉网络监听工具的原理及被监听的危害; 二、实验内容 1、通过ipconfig命令获取本机IP地址,并填写上面的小组情况表。 2、下载网络监听工具ethereal和winpcap并安装; (1)、首先安装winpcap;(2)、安装ethereal。 3、从本机ping小组另一位成员的计算机,使用ethereal截取ping过程中的通信数据。

4、分析截取的由于第3步操作而从本机发送到目的机的数据帧中的IP数据报并填写下表。 5、分析截取的由于第3步操作而从目的机返回到本机的数据帧中的IP数据报并填写下

(1)启动Telnet服务: 方法一:我的电脑(右键)------管理-----服务和应用程序----服务,在其中找到telnet 服务(telnet服务默认情况是“禁止”了)设置为“手动”并开启服务。 方法二:在运行中输入cmd,在dos中先输入(windows 2003中输入: sc config tlntsvr start= auto,在windows xp输入:sc config telnet start = auto),再输入net start telnet. (2)然后使用dir文件查看对方C盘根目录下的文件系统结构,最后使用exit命令退出。使用截取操作中的通信数据。 7、分析截取的由于第6步操作而从本机发送到目的机的数据帧中的TCP数据报并填写下 表。 表。

激光光束分析实验报告讲解

激光光束分析实验报告 引言 1960年,世界上第一台激光器诞生。激光作为一种相干光源,以其高亮度、高准直性、高单色性的优点,一直在各种生产和研究领域发挥着重要的作用。 虽然激光具有上述优点,然而严格地说,激光并不是平面光束,而是一种满足旁轴近似的旁轴波。由稳定谐振腔发出的激光束大多为高斯光束,其主要参数为光束宽度、光束发散角和光束传播因子。由于这几个参数不同,不同激光束的质量也就有了差别,因此就需要制定评价光束质量的普适方法。常用来评价光束 质量的因子有:衍射极限倍数因子、斯特列耳比、环围能量比、因子和因子的倒数K因子(通常称为光束传播因子)。其中因子为国际ISO组织推荐的评价标准,也是我们在实验中采用的评价标准。 因子的定义为: 其中为实际光束束腰宽度,为实际光束远场发散角。 采用因子时,作为光束质量比较标准的是理想高斯光束。基模(模) 高斯光束有最好的光束质量,其,可以证明对于一般的激光光束有 。因子越大,实际光束偏离理想高斯光束越远,光束品质越差。当 高斯光束通过无像差、衍射效应可忽略的透镜、望远镜系统聚焦或扩束镜时,虽然光腰尺寸或远场发散角会发生变化,但光束宽度和发散角之积不变,是几何光学中的拉格朗日守恒量。 实验原理

如图选定坐标系。设光束的束腰位置为,束腰直径为,远场发散角为。为了简化问题,假设光束关于束腰对称,则可求出传播轴上任一垂直面上的 光束直径。光束传播方程的一级近似为: 光束的因子为: 其中n为传播介质折射率,为光束波长。对于束腰宽度和远场发散角, 可用如下方法测得。 本实验中,我们采用的CCD能够测量在柱坐标系中传播轴上任一垂直面上的光束能量密度函数。由于能量密度函数关于传播轴中心对称,故在分布函数中没有自变量。对于高斯光束,可以证明: 其中: 因此只要测出能量密度函数就可以求出传播轴上任一垂直面上的光束直径。 有了测量光束直径的方法后,分别在轴向位置处测量能量密度 函数,求出光束直径和,之后将其代入光束传播的一级近似方程

网络监听技术全解

从入门到精通网络监听技术全解 作者: , 出处:中国IT实验室, 责任编辑: 韩博颖, 2008-04-07 09:24 网络监听,可以有效地对网络数据、流量进行侦听、分析,从而排除网络故障,成为了普通的网络管理员想真正成长为资深的网络工程师的必经之路。 编者按: 网络监听,可以有效地对网络数据、流量进行侦听、分析,从而排除网络故障,但它同时又带来了信息失窃等极大隐患,也因此,网络监听成为了一个普通的网络管理员想真正成长为资深的网络工程师的必经之路。 网络监听,在网络安全上一直是一个比较敏感的话题,作为一种发展比较成熟的技术,监听在协助网络管理员监测网络传输数据,排除网络故障等方面具有不可替代的作用,因而一直倍受网络管理员的青睐。然而,在另一方面网络监听也给以太网安全带来了极大的隐患,许多的网络入侵往往都伴随着以太网内网络监听行为,从而造成口令失窃,敏感数据被截获等等连锁性安全事件。 网络监听在安全领域引起人们普遍注意是在94年开始的,在那一年2月间,相继发生了几次大的安全事件,一个不知名的人在众多的主机和骨干网络设备上安装了网络监听软件,利用它对美国骨干互联网和军方网窃取了超过100000个有效的用户名和口令。上述事件可能是互联网上最早期的大规模的网络监听事件了,它使早期网络监听从"地下"走向了公开,并迅速的在大众中普及开来。 关于网络监听常常会有一些有意思的问题,如:"我现在有连在网上的计算机了,我也有了窃听的软件了,那么我能不能窃听到微软(或者美国国防部,新浪网等等)的密码? 又如:我是公司的局域网管理员,我知道hub很不安全,使用hub这种网络结构将公司的计算计互连起来,会使网络监听变得非常容易,那么我们就换掉hub,使用交换机,不就能解决口令失窃这种安全问题了么? 这是两个很有意思的问题,我们在这里先不做回答,相信读者看完全文后会有自己正确的答案。 基本概念:认清mac地址和ip地址 首先,我们知道,一台接在以太网内的计算机为了和其他主机进行通讯,在硬件上是需要网卡,在软件上是需要网卡驱动程序的。而每块网卡在出厂时都有一个唯一的不与世界上任何一块网卡重复的硬件地址,称为mac地址。同时,当网络中两台主机在实现tcp/ip通讯时,网卡还必须绑定一个唯一的ip地址。下面用一个常见的unix命令ifconfig来看一看作者本人的一台正常工作的机器的网卡: [yiming@server/root]# ifconfig -a hme0: flags=863 mtu 1500 inet 192.168.1.35 netmask ffffffe0

激光拉曼光谱实验报告

激光拉曼光谱实验报告 摘要:本实验研究了用半导体激光器泵浦的3Nd + :4YVO 晶体并倍频后得到的532nm 激 光作为激发光源照射液体样品的4CCL 分子而得到的拉曼光谱,谱线很好地吻合了理论分析的4CCL 分子4种振动模式,且频率的实验值与标准值比误差低于2%。又利用偏振片及半波片获得与入射光偏振方向垂直及平行的出射光,确定了各振动的退偏度,分别为、、、,和标准值0和比较偏大。 关键词:拉曼散射、分子振动、退偏 一, 引言 1928年,印度物理学家拉曼()和克利希南()实验发现,当光穿过液体苯时被分子散射的光发生频率变化,这种现象称为拉曼散射。几乎与此同时,苏联物理学家兰斯别而格()和曼杰尔斯达姆()也在晶体石英样品中发现了类似现象。在散射光谱中,频率与入射光频率0υ相同的成分称为瑞利散射,频率对称分布在0υ两侧的谱线或谱带01υυ±即为拉曼光谱,其中频率较小的成分01υυ-又称为斯托克斯线,频率较大的成分01υυ+又称为反斯托克斯线。这种新的散射谱线与散射体中分子的震动和转动,或晶格的振动等有关。 拉曼效应是单色光与分子或晶体物质作用时产生的一种非弹性散射现象。拉曼谱线的数目,位移的大小,谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关。因此,与红外吸收光谱类似,对拉曼光谱的研究,也可以得到有关分子振动或转动的信息。目前拉曼光谱分析技术已广泛应用于物质的鉴定,分子结构的研究谱线特征。 20世纪60年代激光的问世促进了拉曼光谱学的发展。由于激光极高的单色亮度,它很快被用到拉曼光谱中作为激发光源。而且基于新激光技术在拉曼光谱学中的使用,发展了共振拉曼、受激拉曼散射和番斯托克斯拉曼散射等新的实验技术和手段。 拉曼光谱分析技术是以拉曼效应为基础建立起来的分子结构表征技术,其信号来源于分子的振动和转动。它提供快速、简单、可重复、且更重要的是无损伤的定性定量分析,无需样品准备,样品可直接通过光纤探头或者通过玻璃、石英、和光纤测量。拉曼光谱的分析方向有定性分析、结构分析和定量分析。

实验报告-网络扫描与监听

信息安全实验报告 学号: 学生姓名: 班级:

实验一网络扫描与监听 一、实验目的 网络扫描是对整个目标网络或单台主机进行全面、快速、准确的获取信息的必要手段。通过网络扫描发现对方,获取对方的信息是进行网络攻防的前提。该实验使学生了解网络扫描的内容,通过主机漏洞扫描发现目标主机存在的漏洞,通过端口扫描发现目标主机的开放端口和服务,通过操作系统类型扫描判断目标主机的操作系统类型。 通过该实验,了解网络扫描的作用,掌握主机漏洞扫描、端口扫描、操作系统类型扫描软件的使用的方法,能够通过网络扫描发现对方的信息和是否存在漏洞。要求能够综合使用以上的方法来获取目标主机的信息。 而网络监听可以获知被监听用户的敏感信息。通过实验使学生了解网络监听的实现原理,掌握网络监听软件的使用方法,以及对网络中可能存在的嗅探结点进行判断的原理。掌握网络监听工具的安装、使用,能够发现监听数据中的有价值信息,了解网络中是否存在嗅探结点的判断方法及其使用。 二、实验要求 基本要求了解网络扫描的作用,掌握主机漏洞扫描、端口扫描、操作系统类型扫描软件的使用的方法,能够通过网络扫描发现对方的信息和是否存在漏洞。掌握网络监听工具的安装、使用,能够发现监听数据中的有价值信息等。提高要求能够对网络中可能存在的嗅探结点进行判断的方法及工具使用等。 三、实验步骤 1)扫描软件X-Scan 和Nmap 以及WinPcap 驱动安装包并安装。 2)打开X-Scan,如下图所示。 3)点击“设置”->“扫描参数”,弹出扫描参数设置对话框,在“指定IP 范围”输入被扫描的IP 地址或地址范围。在“全局设置”的“扫描模块”设置对话框中选择需要检测的模块。其他可以使用默认的设置,也可以根据实际需要进行选择。最后点击“确定”回到主界面。

计算机控制基础实验报告

重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称机械工程控制基础 开课实验室交通装备与制造工程实训中心 学院机电与汽车工程学院年级 2012专业班机械电子工程(2)学生姓名学号 开课时间 2014 至 2015 学年第二学期

验证性设计性综合性

ans = (1/2)^n (2) ) 1.0)(8.0()(2 --=z z z z F syms z >> f=((z^2)/((z-0.8)*(z-0.1))) f = z^2/((z - 4/5)*(z - 1/10)) >> iztrans(f) ans = (8*(4/5)^n)/7 - (1/10)^n/7 实验项目 系统分析 实验时间 实验地点 90304 实验性质 验证性 设计性 综合性 教师评价: 评价教师签名: 第三章:计算机控制系统的分析 1 试求如题图 3.1所示的采样控制系统在单位阶跃信号作用下的输出响应)(*t y 。设 ) 10(*20 )(+= s s s G ,采样周期T=0.1s 。

解: gs=tf([20],[1 10 0]); gz=c2d(gs,0.1,'imp'); gzb1=gz/(gz+1); gzb2=feedback(gz,1); y=step(gzb1); step(gzb1,gzb2); 结果: 2 试求如题图3.1所示的采样控制系统在单位速度信号作用下的稳态误差。 设) 11.0(1 )(+= s s s G ,采样周期T=0.1s. 解: gs=tf([1],[0.1 1 0]); T=0.1; gz=c2d(gs,T,'imp'); gzb=feedback(gz,1); rz = tf([0.1 0],[1 -2 1],T); rz1 = zpk([0],[1 1],T,T); yz=rz*gzb; impulse(yz); t=[0:0.1:10]'; ramp=t; lsim(gzb,ramp,t) [y,t1] = lsim(gzb,ramp,t); ER = ramp - y

半导体激光器P-I特性测试

实验一 半导体激光器P-I 特性测试实验 一、 实验目的 1. 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理 2. 了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系 3. 掌握半导体激光器P (平均发送光功率)-I (注入电流)曲线的测试方法 二、 实验仪器 1. ZY12OFCom13BG 型光纤通信原理实验箱 1台 2. 光功率计 1台 3. FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1根 4. 万用表 1台 5. 连接导线 20根 三、 实验原理 半导体激光二极管(LD )或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高 能级E 2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E 1,这个过程称为光的受激辐射,所谓一模一样,是指发射光子和感应光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向和传播方向都相同,它和感应光子是相干的。)是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW )辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为30~50°,水平发散角为0~30°),与单模光纤的耦合效率高(约30%~50%),辐射光谱线窄(Δλ=0.1~1.0nm ),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(>20GHz )直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 对于线性度良好的半导体激光器,其输出功率可以表示为 P e =)(2th D I I q -ηω (1-1) 其中int int a a a mir mir D +=ηη,这里的量子效率η int ,表征注入电子通过受激辐射转化为光 子的比例。在高于阈值区域,大多数半导体激光器的ηint 接近于1。 1-1式表明,激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗,并随着电流而增大, 当注入电流I>I th 时,输出功率与I 成线性关系。其增大的速率即P-I 曲线的斜率,称为斜率效率 D e q dI dP ηω2 = (1-2) P-I 特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选阈值电流I th 尽可能小, I th 对应P 值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,消光比(测试方法见实验四)大,而且不易产生光信号失真。并且要求P-I 曲线的斜率适当。斜率太小,则要求驱动信号太大,给驱动电路带来麻烦;斜率太大,则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点,微小的电流变化会导致光功率输出变化,是光纤通信中最重要的一种光源,半导体激光器可以看作为一种光学振荡器,要形成光的振荡,就必须要有光放大机制,也即激活介质处于粒子数反转分布,而且产生的增益足以抵消所

网络编程实验报告

网络编程实验报告

网络编程 课程设计报告 题目: 基于Linux网络聊天室的设计姓名: 陈佳悦陈雄兰 学院: 信息科学技术学院 专业: 网络工程 班级: 网络工程102 学号: 19310213 19310214 指导教师: 薛卫职称:副教授

基于Linux网络聊天室的设计 摘要:本课程设计是在Linux环境下基于Socket进行开发的。系统服务器端和客户端组成。服务端程序通过共享存储区存储聊天数据,并发送给每个连接的客户端。通过多路复用的子进程实现服务端与多个客户端之间的数据发送与接收。可以在单机上开辟两个窗口分别运行客户、服务器的程序。本方案经gcc 调试器调试成功,可以在机网络聊天中使用。 关键词:网络聊天;linux ;socket 1.相关概念及技术 1.1 网络套接字编程 1.1.1套接字基本概念 套接字是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。可以将套接字看作不同主机间的进程进行双向通信的端点,它构成了单个主机内及整个网络间的编程界面。套接字存在于通信域中,通信域是为了处理一般的线程通过套接字通信而引进的一种抽象概念。套接字通常和同一个域中的套接字交换数据(数据交换也可能穿越域的界限,但这时一定要执行某种解释程序)。各种进程使用这个相同的域互相之间用Internet协议簇来进行通信。 1.1.2 套接字工作原理 要通过互联网进行通信,你至少需要一对套接字,其中一个运行于客户机端,我们称之为ClientSocket,另一个运行于服务器端,我们称之为ServerSocket。 根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标,套接字之间的连接过程可以分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。 所谓服务器监听,是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态。 所谓客户端请求,是指由客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。

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