光纤通信实验四.docx
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1、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:11081522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LP0模,没有多模光纤中各种模变换、模耦合及模衰减等问题,因
2、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,
3、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。A 10lg(p./ P)(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。(a)弯曲半径R1缠绕方法(b)弯曲半径R2缠绕方法图8-2扰模器缠绕方法即先测量1310nm光纤通信系统光纤跳线没有进行缠绕时输出光功率P。,再测
4、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七和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、5、用光功率计测量此时的光功率?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P,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27、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
6、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先 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、了解光无源器件,Y型分路器以及波分复用器的工作原理及其结构2、掌握它们的正确使用方法3
7、、掌握它们主要特性参数的测试方法二、实验内容1、测量Y型分路器的插入损耗2、测量Y型分路器的附加损耗3、测量波分复用器的光串扰四、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-FC法兰盘1个5、Y型分路器1个6、波分复用器2个7、连接导线20根五、实验原理光通信系统的构成,除需要光源器件和光检测器件之外,还需要一些不用电源的光通路 元、部件,我们把它们统称为无源器件。它们是光纤传输系统的重要组成部分。光无源器件包括光纤活动连接器(平面对接FC型、直接接触PC型、矩形SC型)、光衰 减器、光波分复用器、光波分去复用器、光方向耦合器
8、(例如:Y型分路器、星型耦合器)、 光隔离器、光开关、光调制器本实验重点介绍Y型分路器和光波分复用器,下一实验重点讲光纤活动连接器。在应用这些无源器件时必须考虑无源器件的各项指标,如Y型分路器(1分2的光耦合 器)的插入损耗,分光比,波分复用器的光串扰等。下面对Y型分路器插入损耗及附加损耗 及其分光比、波分复用器的光串扰分别进行测试。Y型分路器的技术指标一般有插入损耗(Insertion Loss)、附加损耗(Excess Loss)、 分光比和方向性、均匀性等,在实验中主要测试Y型分路器的插入损耗,附加损耗及分光比。就Y型分路器而言,插入损耗定义为指定输出端口的光功率相对全部输入光功率的减少
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