光纖通信的直接強度調制教學問題及對策論文
摘要：針對實驗中學生尋找最佳工作電流這一難點，引導學生積極思考，改進教材的抽象尋找方法，給出快速直觀解決問題的實驗技巧。同時，也給出實驗中其他常見問題的解決方法，使學生快速完成實驗。
關鍵詞：光纖；通信；直接強度調制；對策
中圖分類號：G642．0文獻標志碼：A文章編號：1008-6714(2015)12-0092-02
作者簡介：塔金星(1980—)，男，黑龍江齊齊哈爾人，講師，博士，從事專業物理和物理實驗教學研究
光纖通信［1—3］的直接強度調制實驗是大學物理實驗開放教學中的重要課程之一。引導學生積極思考，不斷豐富他們知識結構的同時，旨在提高學生的實踐動手能力。筆者在教學過程中，發現許多共性問題。例如，最佳工作電流的尋找。學生遵循教材的方法去尋找，往往很抽象，而且準確程度不高。本文將給出直觀快速的尋找方法—波形法，提高最佳工作電流值的準確度。同時，也將給出實驗中存在其他問題的解決辦法，以便學生能快速完成實驗。
一、波形法尋找最佳工作電流
直接強度調制實驗中的第一個內容是繪制I-P關系特性曲線，給出最佳工作電流值。教材［4—6］中給出的方法是：曲線的線性部分中點對應的電流值即為最佳工作電流值。運用這個方法尋找最佳工作電流值會受到學生特性曲線描點準確程度的限制，誤差很大。針對這一問題，筆者想到了根據波形的變化來確定最佳工作電流值。如圖1至4所示，當電流連續變化時，波形也會隨之發生變化。當波形呈現為近乎規范的正弦波形時，此時設定的電流值，即最佳工作電流值Ie=44mA。
二、其他常見問題分析及對策
1.示波器無圖像顯示造成這種情況的'幾種可能及其解決方法：
(1)position的調節旋鈕沒有調試，只需調試水平和垂直位置即可。
(2)探頭上的衰減系數設置不合理。嘗試切換開關放置×1或×10，選擇其一。
(3)檔位值volts/div選擇不合理，過大或過小。嘗試手動切換，注意單位是V還是mV。
(4)時間掃描time/div設置不合理，嘗試切換位置即可。
2.示波器無正弦波形出現或者波形異常造成這種情況的幾種可能及其解決方法：
(1)發射機AM旋鈕和offset旋鈕設置不合理，綜合調試即可。
(2)探頭接錯測試區。實驗過程中，涉及到3個測試區。而在發射機和接收機共有20個測試區。很多時候學生沒有分清楚是哪個機器的哪一個測試區應該接線，造成接線錯誤。解決方法就是在黑板上或者實驗指導書中標出接線測試區即可，可以有效預防學生接錯。
(3)忘記按下發射機光源接入鍵，沒有給定光源LED，或者未給定正弦波形“～”，也會出現，只需把相應按鍵按下即可。
(4)示波器的探頭損壞(暗斷或虛接)。這種情況不容易覺察，但是根據波形情況可以判斷出來。波形或者類似波形出現，更換新的示波器探頭線即可解決。
3.正弦波形不穩定
這種情況可能是時間掃描time/div位置或者觸發電平控制旋鈕level的問題，有時候需要綜合二者調試即可解決。
三、結束語
提出了波形法尋找最佳工作電流值，改進了教材中抽象的尋找方法，提高了最佳工作電流值的精確度。同時，針對實驗中經常出現的其他問題也給出了解決方法，使學生在有限的課堂時間內快速完成實驗內容。
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