文档介绍：光通信实验报告
实验一:测量光纤耦合效率
【实验简介】:
光线主要用于通信、光纤传感、图像传送以及光能传递等方面。由于光纤制造技术的不断进步,光线内部的损耗越来越小,因此在实际应用中提高光源与光纤之间的耦合效率是提高系统传输效率的重要技术之一。
【实验目的】:
,种类
【实验装置示意图】:
【实验数据】:
光纤输出光功率:
光纤输入光功率:
耦合效率为:*100%=%
【实验思考总结】
耦合时,因为起始的光强较弱,用探测器检测效果不明显。可以先用目测法,观察输出光斑的亮度。等到达到一定的亮度之后,在接入探测器,观察示数。调节时,首先调节高度,然后调节俯仰角,最后在调节左右对准度与旋转方向。
实验二:测量光纤损耗
【实验目的】:
通过测量单模光纤的衰减值,了解测量光纤损耗的常用方法:插入法(实际测量中很多器件的插损、损耗都使用这种方法)。
【实验原理】:
光源发出的光通过光的注入系统输入到短光纤中,并通过光纤活动连接器与光功率计接通。首先测量短光纤的输出功率P1,然后通过光纤连接器接入被测光纤,测量长光纤的输出功率P2,则光纤的总损耗为
A=10lgP1P2(dB)
被测光纤的长度为L,则光纤的损耗系数为
α=AL(dB/km)
【实验装置示意图】:
【实验数据】:
光纤长度L:6km
波长为1310nm的数据
电流(mA)
P1(dBm)
-
-
-
P2(dBm)
-
-
-
损耗A(dB)
损耗系数α(dB/km)
波长为1550nm的数据
电流(mA)
P1(dBm)
-
-
-
P2(dBm)
-
-
-
损耗A(dB)
损耗系数α(dB/km)
实验三:测量光纤的数值孔径
【实验简介】:
光纤的数值孔径大小与纤芯折射率、纤芯-包层相对折射率差有关。光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。
【实验目的】:
了解测量数值孔径的方法,对远场法有初步了解。
【实验原理】:
远场强度有效数值孔径是通过光纤远场强度分布确定的,它定义为光纤远场辐射图上光强下降到最大值的5%处的半张角的正弦值。
【实验装置示意图】
【实验数据】
,下降到5%°和-°
【数据处理】
光纤的数值孔径:
NA=°--°2=
实验四:测量光纤的模场直径和折射率分布曲线
【实验目的】:
通过近场法测量光纤的折射率分布曲线,对近场法有一定了解
通过近场法测量多单模光纤的模场直径,了解了解并掌握近场法测量多模光纤模场直径的方法
【实验原理】
。这种方法的原理为:光纤输出端面上的光强度分布NEP近似于折射率分布,这种方法控制简单,应用广泛,但精度不高。
R=[(n1-n0)/(n1+n0)]2 
公式中n0为空气的折射率;n1为介质材料的折射率。
根据光的折射定律,我们最终可导出如下公式:
                                  n(r)-ncl =k[Pcl-P(r)]/ Pcl
k为取决于系统参数的校正系数;ncl和Pcl是常数,分别为光纤包层折射率和折射光功率。由此可见,折射光功率P (r)与n (r)有关,从而通过测量P (r)就可得到n (r) 。
,通过观察光强下降为1/e出的光斑半宽度,测出光纤的模场直径
【实验结果】
:
光纤端面图
光强分布曲线图
由图可知,
折射率分布曲线
单模光纤:
光纤端面图
光强分布曲线图
由图可知,(因为噪声的影响,图中算出的模场直径有问题)
折射率分布曲线图
实验五:光纤波分复用误码测试
【实验简介】:
系统的误码性能是衡量系统优劣的重要指标,反应数字信息在传输过程中受损伤的程度,通常用长期平均误码率、误码的时间报分数和误码秒百分数来表示。在实际测量中,常用长时间的测量中的误