光电子器件制造-实验报告.docVIP

光电子器件制造 实验指导书 中南大学机电学院 2005年5月  目 录 实验一 光纤端面研磨实验…………………………………………………………..1 实验二 熔融拉锥实验………………………………………………………………4 实验三 光通信器件性能测试………………………………………………………6 实验一 光纤端面研磨实验 一、实验目的 1、了解光纤连接器的研磨过程； 2、熟悉光连接器表面性能的测试方法； 3、熟悉光连接器性能的测试方法。 二、实验内容 1、光纤连接器光纤端面研磨； 2、利用干涉仪测量光纤连接器端面形貌与表面粗糙度； 3、测量光纤连接器端面光学性能。 三、基本原理 研磨实验均在KE-OFP-12型光纤连接器研磨机上进行。该机器采用行星轨道式运转机构，通过调节其齿圈及主轴转速可得到不同的研磨运动轨迹，使得光纤端面的每一点及研磨砂纸产生均匀磨损；研磨压力也可在0.32~1.28MPa之间调节。为使连接器对接时两光纤端面物理接触，陶瓷插芯端部要求预磨成球面，因此，研磨垫由弹性非常好的橡胶做成，金刚石磨料砂纸放置于橡胶垫上，这样，在研磨光纤端面时仍可保证插芯端部为球面，如图1所示。 四、实验器件 光纤研磨机、光纤、金刚石磨料砂纸、陶瓷插芯、光干涉仪、回损仪、插损仪和绕棒等。 五、实验步骤 （一） 光纤连接器端面研磨 1、将去掉涂覆层的光纤（直径为125mm）穿入一个精度非常高的陶瓷插芯（外径为2.5mm，内孔直径为126mm）内，用353ND双组分环氧树脂胶（A：B＝10：1）将两者粘结在一起； 2、将固化炉先以70oC预热，然后将固化炉温度调至120oC,待温度稳定后将粘合好光纤的插针体放入加热炉中固化2分钟； 3、待环氧树脂胶变为焦黄色后关掉加热炉电源； 4、待其在空气中慢慢冷却后将插针体移出；。 5、将研磨机夹具及光纤连接器插针体仔细清洗干净； 6、将研磨盘橡胶垫擦洗干净，向研磨盘橡胶垫上喷少许纯净水，将研磨纸小心粘贴在橡胶垫上，并将研磨纸与橡胶垫之间得气泡逼出； 7、将光纤连接器插针体以均布方式插入研磨机夹具体内； 8、选择好齿圈转速及研磨时间、主轴转速及研磨时间，使两者的时间一致； 9、开启电源，开始研磨； 10、关闭研磨，拔出插针体，将研磨机清洗干净。 （二） 光纤连接器几何形貌测试 1、打开计算机及干涉仪电源 2、启动桌面上得干涉仪测试软件 3、清洁被测件端面 4、将被测件竖直轻轻旋入干涉仪夹具，直到接触到干涉片为止 5、调节夹具，使端面干涉环中心位于图像区中间 6、选定好物镜，调整焦距，使图像最清晰 7、测定端面曲率半径、偏心量 抓图 在对话框中选定端面曲率半径、偏心量菜单 使红色圆框线和纤芯外圆重合 使蓝线和干涉环重合（二、三、四中任一个） 计算 8、测定纤芯得凹陷 调节夹具倾斜旋钮，使得干涉环穿过光纤图像 转图 在对话框中选定凹陷/凸陷菜单 根据图像判断光纤凹陷/凸陷，设置好单选项 黄色圆环与内干涉环重合，蓝色圆环与外干涉环，红色圆环与内环等高的纤芯干涉环重合 计算 9、松开夹具倾斜旋转 10、拔出被测对象 11、推出程序，关掉计算机、干涉仪电源。 （三） 光纤连接器光学性能测试 1、用酒精清洗光纤连接器插针端面，注意要等酒精干后才能测量，因为残留的酒精可能会引起轻微的爆炸； 2、打开回损仪，光功率计电源； 3、准备标准跳线，适配器，被测跳线； 4、清零：用绕棒将标准跳线缠绕5圈，按回损仪上“ZERO”键，直到显示DBM的数字后将标准跳线松开； 5、校正 清洁标准跳线； 按回损仪上的“Laser”键，选择光源波长为1310nm； 按回损仪上的“REF”键3～5秒，得到标准跳线对空气的回损（14dB） 将标准跳线插入光功率计，按光功率计上的“λ”键，使波长与损耗仪上的光源波长一致（此时，光功率计上显示的是光功率的绝对值，-1.6dBm左右），按光功率计上的“dB”键，使插入损耗值回零； 6、将被测跳线与标准跳线连接； 7、将被测跳线的另一端插入光功率计，此时光功率计上显示的dB值即为被测跳线与标准跳线连接端的插入损耗； 8、从光功率计上拔出跳线，用缠绕棒将被测跳线缠绕，直到回损仪上数字基本不变为止，该值即为被测跳线与标准跳线连接端的回波损耗； 9、卸下被测跳线，封盖好标准跳线及光功率插座，关闭电源。 六、实验报告 1、画出给出光纤连接器端面形貌结构； 2、给出光纤连接器回损、插损值。 实验二 熔融拉锥实验 一、实验目的 1、了解熔融拉锥机的操作过程； 2、了解熔融拉锥型光纤耦合器的制作过程。 二、实验内容 利用熔融拉锥法制作3dB单模光纤耦合器。 三、基本原理 熔融拉锥机制作光纤耦合器的工作原理如图1所示，实验选用康宁SMF28光纤 ，纤芯折射率为1.46