光纤通信实验一概要.doc

实 验 报 告 课程名称 无源光实验 实验项目 实验1.1、实验1.2、实验1.3、 实验1.4、实验1.5 第一部分 无源光实验 实验1.1 单模光纤特性测量 实验目的 1、 能够熟练测量光的特性 2、 掌握单模光纤特性 实验仪器 1、 ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统 一台 2、 光功率计 一台 3、单模光纤跳线 一根 实验原理 光纤是光波的传输媒质，按光纤中传输模式的多少，光纤可分为多模光纤和单模光纤两类。在单模光纤中只能传输一个模式，多模光纤则能承载成百上千个模式。 一般的光纤通信系统中，对光纤的要求为：（1）低传输损耗；（2）高带宽和高数据传输速率；（3）与系统元件（光源、光检测器等）的耦合损耗低；（4）高的机械稳定性；（5）在工作条件下光和机械性能的退化慢；（6）容易制造。 单模光纤的结构、参数和各组成部分的作用与多模光纤是类似的，它们的不同之处在于：单模光纤有模场直径和截止波长两个特殊参数。单模光纤的典型几何参数如表1所示。 表1 单模光纤的典型几何参数 参 数 指 标 模场直径，μm （8.6～10.5）±0.7 包层直径，μm 125±1 芯／包层同心度误差，μm ≤0.8 包层不圆度，％ ≤2％ 单模光纤以其损耗低、频带宽、容量大、成本低、易于扩容等优点，作为一种理想的信息传输介质，得到了广泛的应用。 实验步骤 准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置在“5B6B”工作方式下（右端：2－3），将5B6B编码模块中的输入数据选择开关KB01设置在“m序列”工作方式（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置；用发送波长为1310nm和1550nm的光纤发送器作为光源；并准备好尾纤，为保证测试精度，测量前先用酒精棉将光纤头清洁一下。 弯曲损耗测量 将单模光纤跳线的一端接入光纤收发模块中激光收发器UE01的发送端，然后用光功率计测量该光源的光功率并记录结果。 1310nm：-8.06dBm 1550nm：-3.48dBm 人为地抖动跳线，定量地观察光功率值的波动范围。（为什么变化比较小？） 1310nm：-8.03dBm~-8.12dBm 1550nm：-3.61dBm~-3.89dBm 因为光纤具有高机械稳定性。 不同波长（1310nm与1550nm）的光信号在光纤中衰减量的测量（连接方法可参考图1.2） 图1.2 跳线连接示意图 将跳线的一端接到光发送波长为1310nm的激光发送器的输出端，用光功率计测出该点的光功率，在此跳线的另一端通过连接器再接入一根跳线，测光功率，计算出差值。（注：此差值中包含有连接器的损耗） =-8.11dBm =-8.79dBm =0.68dBm 将跳线的一端接到光发送波长为1550nm的激光发送器的输出端，用光功率计测出该点的光功率，在此跳线的另一端通过连接器再接入跳线，测光功率，计算出差值。（注：此差值中包含有连接器的损耗） =-2.98dBm =-3.61dBm =0.63dBm 将和进行作比较。 ~= 实验报告 分析总结各项测量结果。 弯曲损耗测量 人为地抖动跳线，定量地观察光功率值的波动范围。（为什么变化比较小？） 1310nm：-8.03dBm~-8.12dBm 1550nm：-3.61dBm~-3.89dBm 因为光纤具有高机械稳定性。通过比较得出绕城圈直径越小衰耗越大。 不同波长的光信号在光纤中衰减量的测量 单模光纤时频率的差异不会对传输产生多大影响，可以在多模光纤下进行识别。  实验1.2 多模光纤特性测量 实验目的 1、 能够熟练测量光的特性 2、 掌握多模光纤特性 实验仪器 1、 ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统 一台 2、 光功率计 一台 3、多模光纤跳线 一根 实验原理 多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，耦合入光纤的光功率较大，可传多种模式的光。但其模间色散较大，每一种模式到达光纤终端的时间先后不同，造成了脉冲的展宽，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更