光纤通信实验四光纤通信验四.doc

实验报告 课程名称： 光通信实验 实验名称：单模光纤损耗测试实验 光无源器件特性测试实验 学生姓名： 章仕波 学生学号： 实验日期： 4月 8日 实验八 单模光纤损耗测试实验 一、实验目的 1、学习单模光纤损耗的定义 2、掌握单模光纤弯曲损耗测试方法 二、实验内容 1、测量单模光纤不同弯曲半径的损耗 三、预备知识 1、了解单模光纤的特点、特性 四、实验仪器 1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台 2、FC接口光功率计 1台 3、万用表 1台 4、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根 5、扰模器（可选） 1台 6、连接导线 20根 五、实验原理 在单模光纤中只传输LP01模，没有多模光纤中各种模变换、模耦合及模衰减等问题，因此其测量方法也与多模光纤有些不同。 对于单模光纤而言，随着波长的增加，其弯曲损耗也相应增大，因此对1550nm波长的使用，要特别注意弯曲损耗的问题。随着光纤通信工程的发展，最低衰减窗口1550nm波长区的通信必将得到广泛的运用。CCITT对G.652光纤和G.653光纤在1550nm波长的弯曲损耗作了明确的规定： 对G.652光纤，用半径为37.5mm松绕100圈，在1550nm波长测得的损耗增加应小于1dB；对G.653而言，要求增加的损耗小于0.5dB。 图8-1 单模光纤弯曲损耗测试实验框图 此处可不用扰模器，可其它东西实现光纤的弯曲也可。 弯曲损耗的测量，要求在具有较为稳定的光源条件下，将几十米被测光纤耦合到测试系统中，保持注入状态和接收端耦合状态不变的情况下，分别测出松绕100圈前后的输出光功率P1和P2，弯曲损耗可由下式计算得出。 （8-1） 相同光纤，传输相同波长光波信号，弯曲半径不同时其损耗也必定不同，同样，对于相同光纤，弯曲半径相同时，传输不同光波信号，其损耗也不同。 由于按照CCITT标准，光纤的弯曲损耗比较小，在实验中采用减小弯曲半径的办法提高实验效果的明显性。实验测试框图如图8-1所示。 即先测量1310nm光纤通信系统光纤跳线没有进行缠绕时输出光功率P0，再测单模光纤跳线按照图8-2中两种方法进行缠绕时的光功率P1和P2，即可得到单模光纤传输1310nm光波时的相对损耗值；同样，组成1550nm光纤传输系统，重复上述操作即可得到单模光纤传输1550nm光波时的相对损耗值。 七、实验步骤 1、用FC-FC光跳线将1550nm光发端机与光功率计相连，组成简单光功率测试系统。 2、连接导线：PCM编译码模块T661与CPLD下载模块983连接，T980与光发模块输入端T151连接。 3、接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K01，K02，五个发光二极管全亮。 4、接通PCM编译码模块(K60)、CPLD下载模块（K90），光发模块(K15)的直流电源。 5、用光功率计测量此时的光功率P1，填入表8-1中。 6、将光纤按照图8-2中方法缠绕，测得此时的光功率为P2，填入表8-1中。 波长(nm) 缠绕方法 1550 不绕（光功率uW） 155.1 图8-2a（光功率uW） 0.00821 图8-2b（光功率uW） 81.0 损耗 图8-2a (dB) -42.76 图8-2b (dB) -2.82 表8-1光纤弯曲损耗比较表 7、依次关闭各直流电源、交流电源。拆除导线，光纤等光纤器件，将实验箱还原。 8、将测得的数据依次代入公式8-1中计算得出各弯曲损耗。 9、根据上述实验步骤，设计并完成1310nm单模光纤损耗测试实验。 九、实验思考题 1、传输相同波长信号时，为什么不同弯曲半径下光纤的损耗不同？ 弯曲角度大的光纤中，传播的光线有很大一部分没有发生全反射，透射出去。 2、相同弯曲半径时，为什么光纤传输不同波长信号损耗不同？ 波长不一样，折射率就不一样，全反射角度不一 3、查阅相关文献资料，说明影响单模光纤损耗的因素还有哪些？ 本征的传输损耗：吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等。光纤使用时引起的传输损耗： 光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失, 所造成的损耗；因光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗；因光纤熔接适配器的连接时产生的损耗。光纤的连接损耗 实验九 光无源器件特性测试实验 一、实验目的 1、了解光