光纤特征参数的测量.ppt

插入法 插入法是在注入装置的输出和光检测器的输入之间用1～2m长的短光纤直接连接，测出光功率Pi，然后在两者间插入被测光纤，再测出光功率Po，据此计算损耗系数。 光注入系统 光 源 光纤 功率计 活动接头 活动接头 待测光纤 插入损耗法测量装置图 背向散射法测试原理 光源 光纤耦合 光检测器 放大、信息处理 显示器 背向散射法测量装置图 测试光纤 模场直径测量 模场直径定义 模场——光纤中的基模LP01的单模电场在空间的强度分布 -b b -a a 0 r E(r) 铅芯 包层 基模近场功率分布图 光纤截面图 1.用远场强度分布定义模场直径 2.用可变孔径法定义模场直径 远场扫描法 光源 注入器 光检测器 光放大器 信号处理 及显示 量角仪 远场扫描法测量系统简图 可变孔径法 光源 注入器 光检测器 透镜系统 锁相放大、信号处理、显示 测试光纤 可变孔径法测量系统简图 二、色散测量 [测试方法]： 相移法是测量单模光纤的色散的方法。 [相移法测量原理] 用角频率为ω的正弦信号调制的光波，经长度为L的单模光纤传输后，其时延取决于光波长λo。不同时延产生不同的相位φ，用波长为λ1和λ2的受调制光波，分别通过被测光纤，有产生的时延差为Δτ，相移为Δφ，则长度为L的光纤总色散为 光纤色散系数为 相移法测量系统框图 光纤带宽是色散在频域的反映，多模光纤的带宽主要由模式色散引起。带宽的测试方法主要有时域法和频域法。 三、带宽测量 时域法——又称脉冲展宽法。测量通过光纤的光脉冲产生的脉冲宽度确定光纤的带宽。 频域法——又称扫频法，测量通过光纤的频率响应来测量带宽，此法多用于多模光纤的测量。 时域法测试系统框图 频域法测试系统框图 频域法测试曲线 四、截止波长测量 [测试原理]：对常规光纤，通过对折射率分布的测量，确定纤芯半径a和纤芯与包层的折射率n1和n2，由下式就可计算出截止波长λc。 [ 测试方法]： 传输功率法——测量单模光纤截止波长的基准方法。在弯曲状态下测量损耗-波长函数。 时延法——改变波长，观察LP01模和LP11模产生的两个脉冲变为一个脉冲。 近场法——改变波长，观察近场图由环形变为高斯形。 7.光纤特征参数的测量 引言 实验方法 光纤测量的重要意义： 完善理论 改进工艺 CCITT建议的测试方法 参数 RTM ATM 衰减（损耗） 剪断法 背向散射法、介入损耗法 基带响应 频域法、时域法 色散 相移法 脉冲时延法、干涉法 截止波长 传输功率法 模场直径与波长关系法 折射率分布 折射近场法 近场扫描法 数值孔径 折射近场法 近场光强法 几何尺寸 折射近场法 传输近场法 主要内容 一、光纤测量常用的仪器 二、光纤的特征参量测量 损耗测量 带宽测量 色散测量 截止波长测量 光纤测量常用的仪器 光源 光纤熔接机 光谱分析机 光功率计 光波长计 光时域反射计 光源 稳定光源 光源性能： 光源的带宽 时间稳定性 功率稳定性 波长稳定性 常见的光源：LED/LD LED 适用于低速、短距离通信 种类： 边发光二极管 面发光二极管 超辐射发光二极管 工作特性： 光谱特性 电光转换特性 耦合特性 温度特性 LD 宽带光源 光纤熔接机 光谱分析仪 光功率计 光波长计 光检测器 光检测器 对数变换 显示 IF 干涉薄膜滤光片型波长计的基本组成框图 偏振器A 偏振器B 晶体旋光器 光功率计 晶体旋光型光波长计的基本组成框图 偏振器A 偏振器B 晶体拨片 光功率计 波片型光波长计的基本组成框图 光时域反射计 半导体激光器 脉冲发生器 平均处理器 定向耦合器 探测器 放大器 显示器 检测故障原理框图 光纤的特性参数 几何特性——纤芯与包层的直径、偏心度、非圆率 光学特