[發(fā)明專利]一種光纖通信的模擬演示裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910034081.6
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101639998A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 屈社文
• 申請（專利權）人: 屈社文
• 主分類號: G09B23/22
• 分類號: G09B23/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及一種教學演示教具，特別涉及光纖通信的模擬演示裝置。

背景技術：

隨著光纖通信的發(fā)展，掌握光纖通信知識成為教學中一個新的重要內(nèi)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，具有通信容量大、損耗低、抗干擾能力強、保密性能好等優(yōu)點，但在現(xiàn)在的教材中理論多于實踐，特別是在一些薄弱地區(qū)的學校還沒有一種演示教具，教師只能在黑板上畫圖來詳細講述，學生難以理解造成學習困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種便于操作，能演示光纖通信原理的模擬演示裝置，為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，首先分析光纖通信的實質(zhì)是以激光作為傳輸介質(zhì)，利用光的全反射原理，實現(xiàn)以光為載體的信息傳輸；光纖通信系統(tǒng)主要包括：電光轉(zhuǎn)換裝置、光纖光纜、光電轉(zhuǎn)換裝置、聲音還原設備。本發(fā)明通過以下技術來實現(xiàn)：其電光轉(zhuǎn)換裝置由一發(fā)音裝置包括一收音機和一發(fā)光二極管組成，把收音機調(diào)諧到某一電臺上，在調(diào)臺按鈕上做好記號，然后把接揚聲器上的導線接在發(fā)光二極管VD₁上，這時收音機產(chǎn)生出語言信息的電信號送到發(fā)光二極管VD₁上，發(fā)光二極管VD₁就隨著聲音信號發(fā)出強弱變化的光，即電信號轉(zhuǎn)化為光信號，實現(xiàn)了聲音的調(diào)制。模擬光纖光纜裝置，考慮到水的折射率大，光信號通過裝滿水的輸液管時能發(fā)出全反射來模擬光纖光纜。光電轉(zhuǎn)換裝置，包括一光敏二極管和一干電池串聯(lián)，當光敏二極管VD₂接收到經(jīng)“光纖”傳導來的光信號后，VD₂的內(nèi)阻發(fā)生變化其與干電池串聯(lián)的電路中的電流也隨之改變，而這種由接收到強弱變化的光信號轉(zhuǎn)化為強弱變化的電信號，實現(xiàn)信號的解調(diào)。聲音還原設備可以是一錄音機，由于產(chǎn)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，以使聲音還原。

在制作過程中，應先將收音機的揚聲器拆下與發(fā)光二極管相連，再取100cm左右長的醫(yī)用靜脈輸液管將其注滿水，管兩端分別用的發(fā)光二極管和光敏二極管直接密封。為了不使管內(nèi)留有氣泡，整個過程在水中完成。做好連接工作后，開啟收音機和錄音機，可聽到洪亮的聲音。由于信息是靠光傳導過來的，學生就能明白光傳導是怎么回事，所以，這時你只要捏扁輸液管，破壞了光在水中全反射的路徑，聲音就會消失或因受到阻塞而減弱；但在彎折醫(yī)用靜脈輸液管如擺成一個圓或圓弧形，只要曲率不太大，仍能保證光傳導時全反射，讓人感覺不出聲音有何變化。通過這一裝置，學生很容易懂得光纖通信的實質(zhì)，即光纖通信是以激光作為傳輸介質(zhì)，利用光的全反射原理，實現(xiàn)以光為載體的信息傳輸。本發(fā)明制作簡單，操作方便，材料易找，適合于中小學學生科學探究及科學普及。

附圖說明：

附圖為本發(fā)明的結(jié)構示意圖

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：本發(fā)明主要包括電光轉(zhuǎn)換裝置1、模擬光纖光纜裝置2、光電轉(zhuǎn)換裝置3、聲音還原設備4。所述電光轉(zhuǎn)換裝置1由一發(fā)音裝置10和一發(fā)光二極管VD₁11，把所述發(fā)音裝置10的音頻信號線與所述發(fā)光二極管VD₁11連接；所述的模擬光纖光纜裝置2是醫(yī)用靜脈輸液管20和所述醫(yī)用靜脈管中充滿的水21構成；所述光電轉(zhuǎn)換裝置3包括一光敏二極管VD₂30和一干電池31及導線32組成；所述聲音還原設備4是一錄音機，所述的發(fā)光二極管VD₁11、光敏二極管VD₂30與所述充滿水21的醫(yī)用靜脈輸液管20氣密封連接，所述光敏二極管30和一干電池31通過導線32連接并通過話筒或在線路輸入端口進行放大，輸入到聲音還原設備4即錄音機。

開通發(fā)音裝置10，發(fā)音裝置10發(fā)出聲音信息的電信號，送到發(fā)光二極管VD₁11上，發(fā)光二極管VD₁11就隨著聲音信號發(fā)出強弱變化的光，即電信號轉(zhuǎn)化成了光信號，實現(xiàn)了聲音的調(diào)制。光信號通過模擬光纖光纜裝置2即充滿水21醫(yī)用靜脈輸液管20時能發(fā)生全反射，用來模擬光纖光纜裝置2；當光敏二極管VD₂30接收到經(jīng)模擬光纖光纜裝置2傳導來的光信號后，光敏電阻VD₂30的內(nèi)阻發(fā)生變化，其與干電池31串聯(lián)的電路中的電流也隨之改變，即將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，實現(xiàn)信號的解調(diào)。由于產(chǎn)生的電信號較微弱，可將該信號通過線路輸入端口進行放大，或通過話筒輸入聲音還原設備4即錄音機。可以通過聲音還原設備4即錄音機可以聽到發(fā)音裝置10發(fā)出的聲音。

發(fā)音裝置10可以是收音機、電視機、音樂卡、音樂門鈴等。