通信光纖傳輸特測試

學號：08650220姓名：趙鑫班級：3140802通信光纖傳輸特性測試一、 實驗日的1、 通過實驗了解光纖的傳輸特性，了解色散對傳輸容量的限制，掌握對光纖總損耗和損耗系數(shù)以及光纖損耗譜的測試的多種方法。2、 學會正確使用光學測試儀表。二、 實驗儀器1、穩(wěn)定化光源（入=1310nm，入=1550nm） 各一臺2、光功率計 一臺3、注入系統(tǒng)（由擾模器、包層模剝除器、濾模器組成） 一套三、 實驗原理光纖的傳輸特性主要是損耗特性和色散特性。1、光纖色散的測量有相移法、脈沖時延法和干涉法。相移法是測量單模光纖色散的基準方法。（1）原理用角頻率為①的正弦信號調(diào)制的光波，經(jīng)長度為L的單模光纖傳輸后，其時間延遲取決于光波長人。不同時間延遲產(chǎn)生不同的相位，波長人1和波長人2的受調(diào)制光波，分別通過被測光纖，由△人=%-%產(chǎn)生的時間延遲差為At，相位移為A^，則長度為L的光纖總色散c=At/A人，At=A^/①，得至U光纖色散系數(shù)c=A?/L①A人2、插入法測試單模光纖和多模光纖的損耗剪斷法測光纖損耗是一種破壞性的實驗。在工程上一般采用插入法測試光纖損耗。插入法測試衰減同樣是依據(jù)定義直接測試。

穩(wěn)定化卜光源\短光纖約3m穩(wěn)定化卜光源\短光纖約3mr[光功率計圖1.2—2插入法測量光纖衰減方框圖（a）穩(wěn)定化}光源'被測光纖LKM穩(wěn)定化}光源' 、圖1.2—2插入法測量光纖衰減方框圖（b）（1）測試步驟a、 用短光纖（3米左右稱為自環(huán)線）直接將穩(wěn)定化光源與光功率計兩端的活接頭連接，如圖1.2—2（a）所示讀出光功率P「其目的是為了扣除被測光纖熔接到活接頭上的兩個死接頭的附加衰減。b、 然后接上被測光纖，將被測光纖與穩(wěn)定化光源入光功率計兩端的活接頭連接，這時讀出光功率值即為P2，如圖1.2—2（b）所示。c、 將P1和P2代入光纖損耗定義式計算出光纖損耗。不同的單位應用不同的定義式。對于多模光纖的測試，必須加上注入系統(tǒng)；沒有注入系統(tǒng)，可以使用替代方法。（在一個直徑較小的圓棒上光纖繞幾圈），測試波長為1.31um；被測光纖為單模光纖時，測試波長分別為1.31um和1.55um。總衰減定義：A（入）=10Lg{（dB）P、P單位為W（瓦特）OiO或衰減定義：A（入）=Pi-Po（dB） Po、Pj單位為dB（分貝）衰減系數(shù)：a（入）=10LgP（dB/KM）P、P單位為W（瓦特）L Po 0j或衰減系數(shù)：a（入）=土一P（dB/KM）P、P單位為dB（分貝）L 0j注意：被測光纖兩個接頭方向進行調(diào)換分別測試，得出光功率P21、P22,取兩者的平均值為P2，再代入公式進行計算。(2)入(2)入.(pm)A(入.)dBa(入.)dB/kmP1(dB)P(dB)——21 P22(dB)1.31(MMF)1.330.665-6.60-8.08-7.781.312.941.47-6.63-9.80-9.341.552.3851.1925-6.90-9.53-9.04反射法（OTDR）測試結果思考題:一、比較三種測試方法的優(yōu)缺點。一、比較三種測試方法的優(yōu)缺點。答：1、剪斷法:優(yōu)點：是最精確的光纖損耗測量方法，優(yōu)于其它方法0.1dB，是光纖衰減測量的標準測試方法；缺點：徐切斷光纖具有破壞性，工程上往往需要不具破壞性的測量方法。2、 光時域反射法：優(yōu)點：非破壞性，不僅可以測量光線的系數(shù)還可提供沿光纖長度損耗特性的詳細情況，其中包括光線的缺陷或斷裂點位冒、接頭的損耗和位置等，也可以給出光纖的長度，對實驗研究和工程現(xiàn)場都很有用；缺點：對短距離的光纖損耗測量不精確，為第二替代法。3、 插入法：優(yōu)點：非破壞性，適合于現(xiàn)場測量，簡便不費時，對于多模光纖的測試，其測量精度和重復性已可滿足要求；缺點：較于剪斷法不夠精確，為第一替代法。二、總結光纖的傳輸損耗規(guī)律。答：對于光纖來說，產(chǎn)生損耗的原因較復雜，光能在光纖中傳輸時，除了由于吸收、散射而使光能損失外，由于成纜敷設造成的光纖微彎和宏彎曲，光纖的耦合和接續(xù)，都會使光能產(chǎn)生附加的損失。歸納起來，產(chǎn)生衰減的原因大致可以分為三大類：吸收損耗，散射損耗，附加損耗，具體如下：纖芯和包層物質(zhì)的吸收損耗，包括石英材料的本征吸收和雜質(zhì)吸收；纖芯和包層材料的散射損耗，包括瑞利散射損耗以及光纖在強光場作用下誘發(fā)的受激喇曼散射和受激布里淵散射；由于光纖表面的隨機畸變或粗糙所產(chǎn)生的波導散射損耗；光纖彎曲所產(chǎn)生的輻射損耗；外套損耗。這些損耗可以分為兩種不同的情況：一是石英光纖的固有損耗機理，像石英材料的本征吸收和瑞利散射，這些機理限制了光纖所能達到的最小損耗；二是由于材料和工藝所引起的非固有損耗，它可以通過提純材料或改善工藝而減小甚至消除其影響，如雜質(zhì)的吸收、波導散射等。光纖中平均光功率沿長度減少的規(guī)律為：P(Z)=P(0)10-(aZ/10)其中P(Z)和P(0)分別為軸向距離Z處和Z=0處的光功率，a為光纖的衰減系數(shù)，定義為單位長度光纖引起的光功率衰減，單位是dB/km。當Z=L時，以(入)=-10