分析介绍光纤基本参数和测量方法
光纤的基本特性及测试全
算来标度的。已知光在真空中的速度
c=3×108m/s，光纤折射率为n(λ)，光脉冲 在光纤中从A点传播到B点再由B点传播到A点 ，时间间隔为Δ t，那么A、B间的长度为 L=cΔt/2n(λ)。利用OTDR的背向散射曲线的分
析，很容易确定光纤中的缺陷、断裂点、接头 的位置，并能测量光纤的长度。
背向散射法: OTDR优奌:只需在光纤的一端测试，方法 又十分简单，很适合现场测量，特别是可用来测
L
I0 L I0 '
（7.2.2）
用这种方法测量损耗，还要把光纤的出射端和接收光能的硅 光电池放在折射率匹配液中，以减少端面损耗，提高测量精 度
直接比较法:是用图7.2.2所示的装置
图7.2.2 双接收器比较法示意图
SP必须为中性分数 器，因为一般的多 模分束器只对某一 波长某一角度的入 射光起作用
mn
1Pcomn 2 Pcldm
Ptmn
（7.1.4）
P 式中 comn ， Pcldm ， Ptmn 为某模式(m，n)在
纤芯、包层中和总的功率流。
在前面仍然考虑包层是无穷的，功率一分为二，一部分在纤芯 里传输，另一部分在包层里传输。虽然实际上并非如此，但一般 在包层的边缘上电磁场已衰减到很小，所以这个近似还是可以的。
被测光纤由两根光纤 焊接而成，中间的凸 起显示了接头处的反 射，而曲线尾部的凸 起则显示了光纤末端 处的反射。
图7.2.4 OTDR测量曲线
由(7.2.3)式盒图7.7可以看出AB段光纤的衰减系数为:
(, L) 1 10 lg[ p(, zA )] 2 zR zA p(, zB )
于是，不同频率的光波传输的群速度不同，由于这个原因所产生 的色散叫做材料色散。这种色散在单模中占主要地位。
光缆测试方案
光缆测试方案1. 引言光缆是信息传输的重要基础设施，它承载着大量的数据传输任务。
为确保光缆的质量和可靠性，进行光缆测试是至关重要的。
本文将介绍一种常用的光缆测试方案，包括测试方法和测试步骤。
2. 光缆测试方法光缆测试可以通过多种方法进行，其中常用的方法有光时域反射法（OTDR）和光功率测试法。
以下将对这两种方法进行详细介绍。
2.1 光时域反射法（OTDR）光时域反射法是一种通过发送一束脉冲光信号并监测其返回的反射信号来判断光缆质量的方法。
它能够检测光缆中的衰减、损耗、连接器质量等参数。
下面是光时域反射法的测试步骤：1.连接光纤连接线和OTDR设备，并设置设备参数。
2.设置测试的起始点和终止点，并确保测试的是同一条光缆。
3.发送脉冲光信号，记录反射信号的强度和时间。
4.分析反射信号，查看衰减、损耗和连接器质量等参数。
5.根据测试结果判断光缆的质量和故障位置。
2.2 光功率测试法光功率测试法是一种通过测量光缆上的光功率来判断光缆质量的方法。
它适用于衡量光缆的传输性能和指示光纤连接器的质量。
以下是光功率测试法的测试步骤：1.确定测试起始点和终止点，并连接光纤连接线和光功率计。
2.设置光功率计的参数，并进行校准。
3.依次测量不同点的光功率，记录每个测量点的数值。
4.分析光功率测试结果，查看光强度是否达到标准要求，排除异常情况。
3. 光缆测试步骤根据以上介绍的光缆测试方法，以下是一般的光缆测试步骤：1.准备测试设备和工具，包括OTDR设备、光功率计、纤维连接线等。
2.确定测试的起始点和终止点，根据需要选择使用光时域反射法还是光功率测试法。
3.连接测试设备和光缆，确保连接的可靠性。
4.设置测试设备的参数，并校准光功率计。
5.进行相应的测试，记录测试结果。
6.分析测试结果，查看光缆的质量和故障位置。
7.根据测试结果采取相应的措施，修复故障或提高光缆质量。
4. 注意事项在进行光缆测试时，应注意以下事项：•检查测试设备和工具的状态，确保其正常工作。
光纤的基本特性及测试(全)
内容提要
前言
7.1光纤的传输损耗 7.2光纤的损耗的测量 7.3光纤的色散和脉冲展宽 7.4光纤脉冲展宽的测量 7.5光纤的偏振和双折射 7.6光纤的拍长和偏振模色散测量
前言
光纤的基本特性
光纤几何参数： 1.纤芯、包层直径、不园度、偏芯率 2.数值孔径 3.折射率分布
§7.3
光纤的色散和脉冲展宽
损耗和色散是光通信传输介质的两个重要的特性参量。要实 现长距离光通信，光纤必须同时具有低的损耗和小的色散。 因为色散限制了经过光纤传输的光信号的调制光谱宽度，所 以，可以利用术语“光纤带宽”(或称带宽)来表述光纤的色 散性质。 在光纤中，色散有如下几种: (1)材料色散( n )。这就是材料本身的折射率随频率而变， 于是，不同频率的光波传输的群速度不同，由于这个原因所产生 的色散叫做材料色散。这种色散在单模中占主要地位。 (2)多模色散( m )。它是由于传输的各模之间的群速度 不同所引起的色散，这种色散仅出现在多模光纤中，又称 模式间色散。
图7.2.4 OTDR测量曲线 由(7.2.3)式盒图7.7可以看出AB段光纤的衰减系数为:
p ( , z A ) 1 10 ( , L) lg[ ] 2 zR z A p ( , z B )
（7.2.4）
图中为对数坐标，即Ps(A)=10log10p(λ,zA) ，Ps(B)=10log10p(λ,zR)，zR-zA=L，所以:
图7.1.2
光纤损耗与波长的关系
Байду номын сангаас
§7.2
光纤损耗的测量
当光束通过一定长度的光纤后，光束的能量就会衰减。损耗 这个量就表示光纤对光能的衰减能力，常用dB为单位，它定 义为:
光纤参数的测试方法
光纤参数的测试方法光纤的特性参数有多重,最为基本的有三种特性参数:光纤的几何特性参数、光纤的光学特性参数和光纤的传输特性参数。
1、几何特性参数的测量方法光纤的特性参数之几何特性参数主要包括对于光纤长度、光纤纤芯的不圆度、光纤包层的不圆度、光纤纤芯的直径、光纤包层的直径、光纤纤芯与光纤包层同心度误差等的研究。
通过折射近场法来直接测量在光纤横截面上产生的折射曲线的分布来对几何尺寸参数进行确定。
对于对光纤包层的确定并不难,难就难在对于纤芯的确定。
例如对于渐变型光纤的确定,因为光纤包层与光纤纤芯之间的过渡是具有连续性的,所以在光纤包层和光纤纤芯之间不存在明显的界限,所以如何去确定光纤纤芯和光纤包层之间的界限就存在着难点。
而针对这一难点,可以通过对于折射率分布情况的研究来确定。
在折射率分布曲线上确定给定值,通过给定值来界定光纤纤芯的边界,而折射率分布曲线上的给定值需要通过对光纤整个截断面的扫描来获取。
我们知道,受地球引力影响,光纤在生产过程中的整个横截断面并不能形成理想的圆对称,所以在扫描时应该根据不同情况进行区域分化扫描。
光纤包层的折射率是均匀的,所以在扫描光纤包层时幅度可以大一些。
而光纤纤芯的折射率存在很大的变化,所以对于光纤纤芯的扫描的幅度应该小一些。
折射近场法是测试光纤几何参数尺寸的基本测试方法。
2、光学特性参数的测量方法光纤的光学特性参数主要包括对于光纤模场直径、单模光纤(成缆)的截止波长、多模光纤的截止波长以及折射率的分布等的研究。
（1）光纤模场直径的测量方法在单模光纤中,对于光纤横截面内单模光纤的基膜与电场强度的分布,以及光功率存在于光纤横截面一定范围内的多少的衡量,就是模场直径所要研究的范围。
对于单模光纤的研究,不仅受到模场直径的定义影响,也受到模场直径的测量方法影响。
所以在测量单模光纤的模场直径时,根据不同测量方法的优缺点去选择合适的测量方法显得尤为重要。
主要的测量方法有横向偏移法和传输场法。
光纤的参数指标
光纤的参数指标
光纤的参数指标通常包括以下几个方面：
1. 光纤芯的直径：光纤芯的直径决定了能传输的光信号的模式数量，一般分为单模光纤和多模光纤两种，单模光纤芯直径较小，能够传输更多的光信号模式。
2. 光纤的损耗：光纤传输中，光信号会受到一定的损耗，主要包括吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗等。
光纤损耗越小，表示光信号传输的效率越高。
3. 光纤的带宽：光纤的带宽表示光信号传输的频率范围，一般以兆赫兹（MHz）或吉赫兹（GHz）为单位。
带宽越大，表示光纤能够传输更高频率的光信号。
4. 光纤的色散：光纤传输中，不同波长的光信号会以不同的速度传播，导致信号的时域扩展，这种现象称为光纤的色散。
色散可以分为色散模式和色散系数两种，常见的有色散模式有色散波长、色散时间和色散距离等。
5. 光纤的折射率：光纤的折射率决定了光信号在光纤中的传播速度，一般来说，光纤芯的折射率大于包层的折射率，以确保光信号能够在光纤中总反射。
6. 光纤的温度和压力特性：光纤在不同温度和压力下的性能稳定性
也是一个重要的参数指标，一般来说，光纤应具有较好的温度和压力适应性。
这些参数指标会根据光纤的应用领域和设计要求有所不同，不同的光纤产品可能会有不同的参数要求。
光纤测试方法
光纤测试方法光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。
检测方法很多，主要分为人工简易测量和精密仪器测量。
下面具体来了解下：之人工简易测试：这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。
它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现。
这种方法虽然简便，但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。
精密仪器测试：使用光功率计或光时域反射图示仪OTDR对光纤进行定量测量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，甚至可测出光纤的断点位置。
这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。
用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。
人工设置测量参数包括：1波长选择λ：因不同的波长对应不同的光线特性包括衰减、微弯等，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
2脉宽Pulse Width：脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大;短脉冲注入光平低，但可减小盲区。
脉宽周期通常以ns来表示。
3测量范围Range：OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。
最佳测量范围为待测光纤长度1.5～2倍距离之间。
4平均时间：由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。
例如，3min的获得取将比1min的获得取提高 0.8dB的动态。
但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。
一般平均时间不超过3min。
5光纤参数：光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。
折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。
这两个参数通常由光纤生产厂家给出。
参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。
光缆测试分析报告
光缆测试分析报告第一点：光缆测试的基本原理与方法光缆测试是确保光缆网络传输质量和稳定性的关键环节。
其主要目的是通过对光缆的各项性能指标进行检测，以评估其在实际应用中的表现。
本节将详细介绍光缆测试的基本原理与方法。
1.1 光缆测试的基本原理光缆测试的基本原理是基于光纤的传输特性，通过测量光信号在光纤中的传输参数，来评估光缆的质量。
光纤的传输特性主要包括衰减、色散、非线性效应等。
在测试过程中，通过对这些参数的测量，可以得到光缆的传输性能指标。
1.2 光缆测试的方法光缆测试的方法主要有以下几种：1.衰减测试：测量光信号在光纤中传输的衰减程度，以评估光缆的损耗性能。
常用的测试设备有光功率计和光源。
2.色散测试：测量光信号在光纤中传输过程中的波长扩散现象，以评估光缆的色散性能。
常用的测试设备有光谱分析仪和色散测试仪。
3.非线性效应测试：测量光信号在光纤中传输过程中的非线性效应，如自相位调制、交叉相位调制、四波混频等。
常用的测试设备有非线性效应测试仪。
4.接头和连接器测试：测量光缆接头和连接器的损耗、反射等性能指标。
常用的测试设备有光功率计和连接器测试仪。
5.光纤长度和类型测试：测量光纤的长度和类型，以确认光缆的规格和长度。
常用的测试设备有光纤长度测试仪和光纤类型测试仪。
第二点：光缆测试的关键性能指标及测试结果分析光缆测试的关键性能指标主要包括衰减、色散、非线性效应等。
通过对这些指标的测试结果进行分析，可以评估光缆的传输性能和质量。
2.1 衰减性能指标及分析衰减是光缆传输性能的最基本指标，反映了光信号在光纤中传输的损耗程度。
衰减测试结果通常以分贝（dB）为单位表示。
在分析衰减测试结果时，需要注意以下几点：1.整体衰减水平：评估光缆的整体衰减水平是否符合设计要求，以确保光信号在传输过程中的强度。
2.衰减不均匀性：测量光缆不同部位的衰减差异，以评估光缆的均匀性。
3.接头和连接器损耗：评估光缆接头和连接器的损耗性能，以确保光信号在连接过程中的损耗最小。
光缆的测试参数和测试方法
光缆的测试参数和测试方法
一、光缆的测试参数
1.复合参数：光缆的复合参数是指光缆多个纤芯传输信号时，每个纤
芯的信号在该纤芯上表现出来的光参数，包括均衡度、色散度、折射率以
及平均功率等参数；
2.纤维损耗测试：纤维损耗测试是指在特定波长下，从光缆的纤芯投
射出来的光信号，经过一定距离以后所剩余的光功率。
纤维损耗测试是用
来测试光缆传输距离的实际能力；
3.插入损耗测试：插入损耗测试是指在同样光缆的情况下，在每个纤
芯上插入接头时，光信号的衰减情况，也就是插入接头后，光缆传输距离
能力的变化；
4.绝缘阻抗：绝缘阻抗是指在发射端和接收端之间出现电压两端放电，产生的局部电场的测试参数，用以测试光缆的绝缘和电容性能；
5.弯曲耐久性：弯曲耐久测试是指在同样的温度和湿度下，在多次弯
曲的情况下，光缆信号传输质量变化的测试参数；
6.乏热老化：乏热老化测试是指在特定的温度和湿度情况下，当光缆
暴露于环境中多段时间，光缆信号传输质量变化的测试参数。
二、光缆的测试方法
1.复合参数测试：使用光谱仪或OTDR对光缆的复合参数进行测试，
得到的测量结果可以反映出每个光纤线芯之间的关联性，以及是否存在损耗；。
光纤测试方法
光纤测试方法光纤测试是指对光纤通信系统中的光纤、连接器、光源、接收机等进行性能检测的过程。
光纤测试的准确性和全面性直接影响到光通信系统的正常运行和性能指标的实现。
因此，掌握正确的光纤测试方法对于保障光通信系统的稳定性和可靠性至关重要。
一、光纤测试的基本原理。
光纤测试的基本原理是利用光纤的透射、反射、散射等特性，通过测试仪器对光信号进行检测和分析，从而确定光纤传输过程中的损耗、衰减、色散等参数。
常见的光纤测试仪器包括光功率计、光时域反射仪、光谱分析仪等。
通过这些仪器，可以对光纤的传输损耗、连接器的插损、光纤的色散等参数进行准确测量和分析。
二、光纤测试的常用方法。
1. 光功率测试。
光功率测试是光纤测试中最基本的测试方法之一。
通过光功率计可以测量光源发出的光功率和接收器接收到的光功率，从而计算出光纤传输过程中的损耗。
光功率测试的结果直接影响到光通信系统的传输距离和信号质量。
2. OTDR测试。
OTDR（Optical Time Domain Reflectometer）是一种用于测量光纤长度、损耗、连接器和光纤末端等参数的测试仪器。
通过发射脉冲光信号，利用光的散射和反射原理，可以对光纤的各种参数进行全面测试和分析。
OTDR测试结果直观、准确，是光纤测试中常用的方法之一。
3. 光谱分析测试。
光谱分析测试是通过光谱分析仪对光信号的波长、频率、强度等参数进行测试和分析。
通过光谱分析测试，可以全面了解光信号的频谱特性，从而判断光纤传输过程中的色散、非线性失真等问题。
4. 光衰减测试。
光衰减测试是通过光功率计或光谱分析仪对光信号在光纤传输过程中的衰减情况进行测试和分析。
光衰减测试结果直接影响到光通信系统的传输质量和稳定性。
三、光纤测试的注意事项。
1. 测试前应对测试仪器进行正确的校准和调试，保证测试结果的准确性和可靠性。
2. 在进行光纤测试时，应注意保护好光纤末端，避免光纤受到外界污染和损坏。
3. 对于不同类型的光纤，应选择适合的测试方法和仪器，以确保测试结果的准确性。
光纤测试的步骤
对光纤参数的测试方法参照国标中相关的试验方法进行，下面列举出一些光纤基本参数的测试方法。
光纤的特性参数中，几何特性参数对光纤的包层直径、包层不圆度、芯/包层同心度误差的测试方法做出相关说明；光学特性参数对模场直径、单模光纤的截止波长、成缆单模光纤的截止波长的测试方法做出相关说明；传输特性参数对光纤的衰减、波长色散的测试方法做出相关说明。
2.1、光纤几何特性参数测试光纤的折射率分布、包层直径、包层不圆度、芯/包层同心度误差的测试方法。
测量包层直径、包层不圆度、芯/包层同心度误差的测试方法是折射近场法、横向干涉法和近场光分布法（横截面几何尺寸测定）。
光纤的折射率分布、包层直径、包层不圆度、芯/包层同心度误差的测试方法有三种。
●折射近场法折射近场法是多模光纤和单模光纤折射率分布测定的基准试验方法（RTM），也是多模光纤尺寸参数测定的基准试验方法和单模光纤尺寸参数测定的替代试验方法（ATM）。
折射近场测量是一种直接和精确的测量。
它能直接测量光纤（纤芯和包层）横截面折射率变化，具有高分辨率，经定标可给出折射率绝对值。
由折射率剖面图可确定多模光纤和单模光纤的几何参数及多模光纤的最大理论数值孔径。
●横向干涉法横向干涉法是折射率剖面和尺寸参数测定的替代试验方法（ATM）。
横向干涉法采用干涉显微镜，在垂直于光纤试样轴线方向上照明试样，产生干涉条纹，通过视频检测和计算机处理获取折射率剖面。
●近场光分布法这种方法是多模光纤几何尺寸测定的替代试验方法（ATM）和单模光纤几何尺寸（除模场直径）测定的基准试验方法（RTM）。
通过对被测光纤输出端面上近场光分布进行分析，确定光纤横截面几何尺寸参数。
可以采用灰度法和近场扫描法。
灰度法用视频系统实现两维（x-y）近场扫描，近场扫描法只进行一维近场扫描。
由于纤芯不圆度的影响，近场扫描法与灰度法得出的纤芯直径可能有差别。
纤芯不圆度可以通过多轴扫描来确定。
一般商用仪表折射率分布的测试方法是折射近场法。
光纤特性测量实验报告
（4）记录光纤测试仪显示的输出功率和传输时间。
（5）将光衰减器连接到光纤跳线的另一端。
（6）调整光衰减器的衰减值。
（7）记录光纤测试仪显示的输出功率和传输时间。
（8）计算光纤的色散。
五、实验数据与分析
1. 光纤跳线损耗
测试结果：跳线损耗为0.5dB。
2. 光纤传输损耗
（3）调整信号发生器的输出功率。
（4）记录光纤测试仪显示的输出功率。
（5）将光衰减器连接到光纤跳线的另一端。
（6）调整光衰减器的衰减值。
（7）记录光纤测试仪显示的输出功率。
（8）计算光纤的传输损耗。
3. 测量光纤色散
（1）将信号发生器连接到光纤测试仪的输入端口。
（2）将光纤跳线连接到信号发生器和光纤测试仪的输出端口。
3. 光功率计
4. 光衰减器
5. 光纤连接器
6. 信号发生器
7. 示波器
四、实验步骤
1. 测试光纤跳线损耗
（1）将光纤跳线插入光纤测试仪的输入端口。
（2）调整测试仪的测试模式为“跳线损耗”。
（3）记录测试仪显示的跳线损耗值。
2. 测量光纤传输损耗
（1）将信号发生器连接到光纤测试仪的输入端口。
（2）将光纤跳线连接到信号发生器和光纤测试仪的输出端口。
1. 实验过程中，注意安全操作，避免设备损坏。
2. 测量时，确保光纤连接牢固，避免信号泄露。
3. 实验数据应准确记录，以便后续分析。
4. 实验过程中，注意观察现象，分析实验结果。
通过本次实验，我们不仅掌握了光纤特性测量的方法，还提高了对光纤技术的认识。在今后的学习和工作中，我们将继续关注光纤技术的发展，为我国光纤通信事业贡献力量。
光纤通信(第四版)光通信常用仪表及测试
9.2 光纤特性参数及测量
色散系数测量
单模光纤色散测试的主要方法有：相移法和脉冲时延法。
信号发生器输出为模拟信号，为相移法，输出为脉冲信号，为脉 冲时延法。二者的实质是相移法的本质是通过比较基带调制信号 在不同波长下的相位来确定色散特性，而脉冲时延法是比较脉冲 调制后不同波长的光信号，经光纤传输后产生的时延差来确定色 散特性。
光通信常用仪表及测试
本章内容
9.1 引言
光纤测量的标准有三类 基础标准：测量和表征基本的物理参数，如损耗、带宽 、单模光纤的模场直径和光功率等。 器件测试标准：定义了光纤器件性能的相关测试项目。 系统标准：指链路和网络的测量方法。
9.2 光纤特性参数及测量
光纤测量参数
1、几何特性参数：纤芯直径、包层直径、纤芯不圆度、 包层不圆度、芯包同心误差。 2、光学特性参数：单模光纤模场直径、截止波长，多模 光纤的折射率分布、数值孔径等。 3、传输特性参数：衰减系数、单模光纤的色散系数等。 4、机械特性参数：光纤的抗拉强度、疲劳因子等。 5、温度特性参数：衰减的温度附加损耗、时延温度等。
i
ti L
(
i )( 2fL
ps /
k m)
9.2 光纤特性参数及测量
色散系数测量
ITU-T对G.652、G.653、G.654等光纤色散系数和参数有相关规定， 对于G.654光纤的规定如下
i
ti L
(
i 2fL
)(
ps
/
k m)
1550
S1550 2
1550 2 D1550 •
9.5 误码测试仪与SDH传输分析仪
误码仪
误码测试仪由三大部分组成：码发生器、误码检测器和指示器。码 发生器可以产生测试所需的各种不同序列长度的伪随机码（从27-1到 223-1）和，接口电路可以实现输出CMI码，HDB3码，NRZ码，RZ码等码 型。误码检测器包括本地码发生器，同步电路和误码检测部分。本地 码发生器的构成和码发生器相同，可以产生和发码完全相同的码序列 ，并通过同步设备与接收到的码序列同步。误码检测电路将本地码和 接收码进行比较，检测出误码信息送入计数器显示。
光纤测试报告范文
光纤测试报告范文一、测试目的本次测试的目的是验证光纤的传输质量和性能，并评估其是否符合设计要求和标准，以确保光纤通信系统的正常运行。
二、测试内容1.光纤的物理参数测试：包括光纤的长度、直径、弯曲半径、损耗等参数的测试，以确定光纤的基本物理性能。
2.光纤的传输性能测试：测试光纤的传输衰减、色散、带宽等参数，以评估其传输质量和性能。
3.光纤的可靠性测试：测试光纤在不同工作条件下的可靠性和稳定性，包括温度、湿度、振动等环境因素的影响。
三、测试方法1.光纤的物理参数测试：使用光纤测试仪器对光纤进行长度测量、直径测量、弯曲半径测试等。
2.光纤的传输性能测试：使用光纤光源和光纤功率计进行光纤衰减和色散的测试，使用频谱仪进行光纤带宽的测试。
3.光纤的可靠性测试：将光纤暴露在不同条件下，如高温、低温、高湿度、低湿度、振动等环境下进行测试。
四、测试结果与分析1.光纤的物理参数测试结果如下：-光纤长度为XXX米，符合设计要求。
-光纤直径为XXX微米，符合设计要求。
-光纤弯曲半径为XXX毫米，符合设计要求。
-光纤的损耗为XXX分贝，符合标准要求。
2.光纤的传输性能测试结果如下：-光纤传输衰减为XXX分贝，符合设计要求。
-光纤色散为XXX皮秒/纳米/千米，符合设计要求。
-光纤带宽为XXX千兆赫兹，符合设计要求。
3.光纤的可靠性测试结果如下：-光纤在高温环境下表现稳定，无明显性能下降。
-光纤在低温环境下表现稳定，无明显性能下降。
-光纤在高湿度环境下表现稳定，无明显性能下降。
-光纤在低湿度环境下表现稳定，无明显性能下降。
-光纤在振动环境下表现稳定，无明显性能下降。
五、结论通过对光纤的测试，我们得出以下结论：-光纤的物理参数符合设计要求和标准，具有良好的物理性能。
-光纤的传输性能符合设计要求和标准，具有优秀的传输质量和性能。
-光纤在不同工作条件下表现稳定，具有良好的可靠性和稳定性。
六、建议根据测试结果-继续进行光纤的长期可靠性测试，以进一步验证其稳定性和可靠性。
光缆测试标准数值
光缆测试标准数值光缆是现代通信领域中最常用的传输媒介之一，它能够高效地传输大量的数据，广泛应用于各种通信网络中。
为了确保光缆的质量和性能符合要求，进行光缆测试是必要的。
光缆测试标准数值是评估光缆性能的重要指标，本文将详细介绍几个常见的光缆测试标准数值。
1. 光缆长度光缆长度是指光缆的总长度，它是光缆测试的基本指标之一。
一般通过测量光缆两端之间的距离来获取光缆长度。
在安装和维护光缆时，准确的光缆长度是非常重要的，能够帮助确定故障位置和预防信号衰减。
2. 光缆衰减光缆衰减是指光信号在传输过程中的损失，它是评估光缆性能的重要指标之一。
光缆衰减可以通过光功率的差值来衡量，通常使用单位dB（分贝）来表示。
较低的衰减值表示光缆的传输能力更好，能够传输更远距离的信号。
3. 光缆带宽光缆带宽是指光缆传输能力的测量，它表示光缆能够传输的最大数据容量。
光缆带宽通常以单位MHz和GHz表示，较高的带宽值表示光缆传输能力更强，能够传输更大量的数据。
在高速数据通信中，光缆带宽是一个关键指标，能够保证数据的高效传输。
4. 光缆折射率光缆折射率是指光信号在光缆中传输时的折射程度，它是光缆中光传输的基本性质之一。
光缆折射率是由光缆材料的折射率和传播介质的折射率共同决定的。
较低的折射率表示光缆能够更高效地传输光信号，减少光信号的损失。
5. 光缆损耗光缆损耗是指光信号在传输过程中的能量损失，它是评估光缆性能的关键指标之一。
光缆损耗通常使用单位dB/km来表示，它表示光信号在光缆中每传输1公里时的能量损失。
较低的损耗值表示光缆的传输能力更好，光信号的损失更小。
综上所述，光缆测试标准数值是评估光缆性能的重要指标，包括光缆长度、光缆衰减、光缆带宽、光缆折射率和光缆损耗等几个方面。
通过对这些指标的测试和评估，可以确保光缆的质量和性能符合要求，提高通信网络的运行效率和可靠性。
在实际应用中，光缆测试仪器和测试方法的选择也会影响测试结果的准确性，因此在进行光缆测试时应注意选择适合的测试设备和方法。
光纤通信测量之光纤的参数及测量
当 L 1m时， C(r,z)近似为1
反射法
由于材料表面的反射率与周围介质和材料的折
射率有关，这一关系由著名的菲聂耳公式 （A.J.Fresnel）描述。即当光垂直照射时，
R(r)
Pr (r) Pi
n(r)
n(r)
n0 n0
2
R(r)表示光纤端面r处的反射率，Pi和Pr(r)分别表 示入射到样品上的入射光功率和从样品表面反射 回 液来 ）的 的反 折射 射光率功，率n(r。)为n0光为纤周端围面介r质处（的空折气射或率匹，配若 测得Pi和Pr(r)，则可获得光纤的折射率分布n(r)。
注意：一般的激光光束都有一定的宽度， 为了提高测量精度和空间分辨率，都要 采用光学系统对光束进行会聚，使得光 束到达样品表面时，光斑尽可能的小。 但此时到达样品表面的光束并不完全为 垂直入射光束，大部分光线为斜入射。
在n=1.5的玻璃界面上菲涅耳反射率曲线
在光路设计中应考虑两点：一、将信号光与背 景光很好地分离；二、尽可能地减少信号光能 量的损失。在具体光学系统中，可以采用偏振
Dmax
D
Dmin
100%
同心度
C Dx 100%
core concentricity error
d
Dx为纤芯中心到包层中心之间的距离
单模光纤 ：
基本与多模光纤一样，纤芯直径不要求
k值通常取作0.5 纤芯、包层同心度误差替代模场、包层同 心度误差，用纤芯、包层中心间距离的
绝对值Dx表示（单位m）。
n(r) n2 n2 n0 n2 n0 F
激光器
光电探测器 1/4波片 斩波器 空间滤波器
数字电压表 显微物镜
光纤
偏振器 18m
光纤光束直径
光纤光束直径
光纤光束直径是光纤通信系统中一个重要的参数，它直接影响到光信号的传输质量和距离。
本文将详细介绍光纤光束直径的相关概念和测量方法。
一、光纤光束直径的定义
光纤光束直径是指光波在光纤中传输时，光斑所能达到的最小直径。
它通常由光纤的几何形状、折射率分布以及光源的波长等因素决定。
光纤光束直径的大小直接影响到光信号的传输质量，过大的光束直径会导致光信号的衰减和噪声的增加，而过小的光束直径则可能导致信号的失真和散射。
二、光纤光束直径的测量
测量光纤光束直径的方法有多种，其中较为常用的有显微镜观察法、远场法、近场法和干涉法等。
1.显微镜观察法：通过显微镜观察光纤端面的光斑分布，可以直观地测量光
纤光束直径。
此方法需要使用高分辨率的显微镜和高精度的测量仪器，同时需要人工判断光斑分布，因此存在一定的误差。
2.远场法：通过在光纤末端放置一个屏幕，收集光纤中传输的光信号，测量
屏幕上的光斑直径，即可得到光纤光束直径。
此方法需要在远场条件下进行测量，因此需要较大的实验空间和精密的测量设备。
3.近场法：通过在光纤末端放置一个高分辨率的CCD相机，拍摄光斑分布并
测量其直径，可以准确地得到光纤光束直径。
此方法需要使用高精度的CCD相机和高分辨率的图像处理软件，但具有操作简便、精度高等优点。
4.干涉法：通过利用光的干涉现象测量光纤光束直径。
此方法需要使用精密
的干涉仪和测量设备，但具有高精度和高分辨率等优点。
光纤的测量
OTDR测试曲线
图中，
A是输入端菲涅尔反射点，即光纤的始端。
B是光纤接头点。
C是介质缺陷引起的反射，表示光纤的断裂处。
D是输出端菲涅尔反射点，表示光纤末端。
AB、BC、CD是恒定斜率区，用以确定损耗系数
。
即
光纤长度是
L
(C
)
(t 4
t1 )
n
2
光纤的损耗系数 10 lg Pi
2L Po
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。
C()L
光纤色散系数为 C() (L)
相移法测量系统框图
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。
c
2a n12 n2 2
2.405
[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
频域法测试系统框图
频域法测试曲线
三、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，产生的时延差为Δτ，相移为Δφ， 则长度为L的光纤总色散为
光源
短接光纤 (1～2km)
光检 测器
信号处 理与数 字显示
后向散射法测试原理
由于光纤中散射光的强弱反映了光纤 长度上各点衰减大小，菲涅尔反射光能反 映断点位置，因此可通过检测反向传输到 输入端的背向散射光和菲涅尔反射光功率 变化来确定光纤损耗系数，并判断光纤断 点位置和光纤长度。
光纤通信的测量技术概要
光纤通信的测量技术
光学系统 光源 耦合器件 光学系统 被测光纤 光学系统
光检测器
放大器
示波器
信号处理 数处理系统
后向散射法光纤损耗测量
光纤通信的测量技术
(a)
(e)
(a) ：输入端反射区（ Fresnel ）；
(b)：恒定斜率区，用以确定损 耗系数；
(b) (c) PA PB (d)
(c)：连接器、 接头或局部缺陷
OTDR 连接器 熔接点 连接器 (P.P.)
光纤末端
反射 功率 (dB) 损耗
斜率显示衰减
距离 (km)
光纤通信的测量技术
AE3000介绍
2个USB接口
RJ45网口
测试端口
6.4吋TFT彩屏
方向控制键 便携提 手 单键测试
一键智 能
光纤通信的测量技术
简洁直观的结果显示
光纤通信的测量技术
光纤带宽的测量
写成对数形式：
T ( f ) 10lg H ( f3dB ) 10[lg H2 ( f ) lg H1( f ) ] 3
注意：由于经光检测器后，光功率按比例转换为电流(或 电压)，因此3dB光带宽相应于6dB电带宽。
光纤通信的测量技术
频率 f / MHz 0
f 6d B
电 平 显 示 / dB
H1 ( f )
－6
H( f ) H2( f )
光纤频率响应和6dB电带宽
光纤通信的测量技术
色散测量
光纤色散测量有相移法、脉冲时延法和干涉法等。这里只 介绍相移法，这种方法是测量单模光纤色散的基准方法。
C ( ) L
C ( ) Lw
光纤通信的测量技术
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分析介绍光纤基本参数和测量方法本文来源于：工控商务网光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
1.单模光纤模场直径的测量从理论上讲单模光纤中只有基模(LP0l)传输，基模场强在光纤横截面的存在与光纤的结构有关，而模场直径就是衡量光纤模截面上一定场强范围的物理量。
对于均匀单模光纤，基模场强在光纤横截面上近似为高斯分布，通常将纤芯中场强分布曲线最大值1／e处所对应的宽度定义为模场直径。
简单说来它是描述光纤中光功率沿光纤半径的分布状态，或者说是描述光纤所传输的光能的集中程度的参量。
因此测量单模光纤模场直径的核心就是要测出这种分布。
测量单模光纤模场直径的方法有：横向位移法和传输功率法。
下面介绍传输功率法。
测量系统的原理方框示意如图1所示。
取一段2米长的被测光纤，将端面处理后放入测量系统中，测量系统主要由光源和角度可以转动的光电检测器构成。
光纤的输入端应与光源对准。
另外为了保证只测主模(LP01)而没有高次模，在系统中加了一只滤模器，最简单的办法是将光纤打一个直径60mm的小圆圈。
当光源所发的光通过被测光纤，在光纤末端得到远场辐射图，用检测器沿极坐标作测量，即可测得输出光功率与扫描角度间的关系，P—θ线如图2所示。
然后，按模场直径的定义公式输入P和θ值，由计算机按计算程序算出模场直径。
2.光纤损耗的测量光纤损耗是光纤的一个重要传输参数。
由于光纤有衰减，光纤中光功率随距离是按指数的规律减小的。
但是，对于单模光纤或近似稳态的模式分布的多模光纤衰减系数a是一个与位置无关的常数。
若设P(Z1)为Z＝Z1处的光功率，即输入光功率。
若设P(Z2)为Z2处的光功率，即这段光纤的输出功率。
因此，光纤的衰减系数a定义为因此，只要知道了光纤长度Z2-Z1和Z2、Z1处的光功率P(Z1)、P(Z2)，就可算出这段光纤的衰减系数a。
测量光纤的损耗有很多种办法，下面只介绍其中的两种办法。
1)截断法截断法是一种测量精度最好的办法，但是其缺点是要截断光纤。
这种测量方法的测量方框如图3所示。
取一条被测的长光纤接入测量系统中，并在图中的“2”点位置用光功率计测出该点的光功率P(Z2)。
然后，保持光源的输入状态不变，在被测量光纤靠近输入端处“1”点将光纤截断，测量“l”点处的光功率P(Z1)。
这个测量过程等于测了1～2两点间这段光纤的输入光功率P(Z1)和输出光功率P(Z2)，又知道“1”、“2”点间的距离Z2-2l，因此，将这些值代入即可算出这段光纤的平均衰减系数。
在测量方框图中斩波器(又称截光器)是一种能周期断续光束的器件。
例如是一个有径向开缝的转盘。
它将直流光信号变为交变光信号，作为参考光信号送到锁相放大器中，与通过了被测光纤的光信号锁定，以克服直流漂移和暗电流等影响，以确保测量精度。
2)背向散射法测量原理。
用背向散射法测量光纤损耗的原理与雷达探测目标的原理相似。
在被测光纤的输入端射入一个强的光脉冲，这个光窄脉冲在光纤内传输时，由于光纤内部的不均匀性将产生瑞利散射(当然遇到光纤的接头及断点将产生更强烈的反射)。
这种散射光有一部分将沿光纤返回向输入端传输，这种连续不断向输入端传输散射光称为背向散射光。
从物理概念上看，这种背向散射光就将光纤上各点的“信息”送回了输入端。
靠近输入端的光波传输损耗少，故散射回来的信号就强，离输入端远的地方光波传输损耗大，散射回来的信号就弱。
人们就用这种带有光纤各点“信息”的背向散射对光纤的损耗等进行测量。
这个测量仪器称为光时域反射仪，简写成OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)。
一条有代表性的测量曲线如图4所示。
曲线上A、D两个很强的回波对应于光纤的输入端面和输出端面引起的反射。
曲线B 点对应于一个光纤接头引起的散射回波。
C点可能对应于光纤中的一个气泡引起的散射回波。
怎样利用光纤的瑞利散射对光纤进行测量，是关于从定量的角度进行讨论。
由于现在利用OTDR机器对光纤链路的损耗进行测量时，能直观、直接从OTDR机器内读出所需数据，所以这里不作定量讨论。
光时域反射仪原理方框图，如图5所示。
这种仪表的工作原理是：首先用脉冲发生器调制一个光源使光源产生窄脉冲光波，经光学系统耦入光纤。
光波在光纤中传输时出现散射，散射光沿光纤返回，途中经过光纤定向耦合器输入光电检测器，经光电检测器变为电信号，再经放大及信号处理送入显示器。
其中对信号处理的原因是，背向散射光非常微弱，淹没在一片噪声中，因此，要用取样积分器积分，在一定时间间隔对微弱的散射信号取样并求和。
在这过程中，由于噪声是随机的，在求和时抵消掉了，从而将散射信号取了出来。
用OTDR除了可以测量光纤的损耗以外，还可以观察光纤沿线的损耗情况，以及某损耗突然变化点的装置，光纤接头的插入损耗等。
OTDR还有一个工程上的重大用处，能够方便地找出光纤的断点。
现在用OTDR测量光纤损耗是最常用的一种方法。
优点是测量非破坏性，功能多，使用方便。
但是，在使用时始终有一段盲区。
另外用OTDR从光纤两端测出的衰减值有差别，通常取平均值。
3.光纤色散与宽带的测量光纤的色散特性是影响光纤通信传输容量和中继距离的一个重要因素。
在数据信号通信中，如色散大，光脉冲展宽就严重，在接收端就可能因脉冲展宽而出现相邻脉冲的重叠，从而出现误码。
为了避免出现这种情况，只好使码元间隔加大，或使传输距离缩短。
显然这就使得传输容量降低，中继局距离变短，这是人们所不希望的。
在模拟传输中，同样由于色散大，不同频率的模拟光信号频谱不相同，在接收端就会使模拟信号出现严重失真。
同样为了避免出现这种情况，只好使传输模拟带宽下降，或传输距离缩短，这是人们所不希望的。
为此，高码率、宽带宽模拟信号的光纤通信系统中对光纤的色散就要认真考虑。
如同前面所述，因为光纤色散造成光脉冲的波形展宽，这是从时域观点分析的情况，若是从频域角度来看，光纤有色散就表示光纤是有一定传输带宽的。
因此脉冲展宽和带宽是从不同角度描述光纤传输特性的两个紧密联系的参量。
从测量方法上与此对应也有两种方法。
一种是从时域角度来测量光脉冲的展宽；另一种是从频域角度来测量光纤的基带宽度。
1)用时域方法来测量脉冲展宽测量原理。
首先为了使问题还不至于复杂，假设输入光纤和从光纤输出的光脉冲波形都近似成高斯分布的如图6所示。
图6(a)是光纤输出光功率Pin(t)的波形图，从最大值A1降到A1/2时的宽度为Δτ1。
图6（b)是光纤的输出光功率Pout(t)的波形图，其幅度降为一半时的宽度为Δτ2可以证明，脉冲通过光纤后的展宽Δτ与其输入、输出波形宽度Δτ1和Δτ2的关系为:(1-1)由此可见，Δτ不是Δτ2与Δτ1的简单相减的关系。
所以，只要将测出来的Δτ1和Δτ2代入上式即可以算出脉冲展宽Δτ。
求出Δτ以后，再根据脉冲的展宽Δτ和相应的带宽B间的公式B＝0.44／Δτ(1-2)将Δτ代入式中可求出相应的光纤每公里带宽。
若Δτ的单位用ns，则B的单位是MHz。
测量方框图。
用时域法测量光纤的脉冲展宽(进而计算出光纤带宽的方框图如图7所示) 首先用一台脉冲信号发生器去调制一个激光器。
从激光器输出的光信号通过分光镜分为两路。
一路进入被测光纤(由于色散作用，这一路的光脉冲信号被展宽)，经光纤传输到达光电检测器1和接收机1，送入双踪取样示波器并显示出来，这个波形相当于前面讲的Pout(t)。
另一路，不经过被测光纤，通过反射镜直接进入光检测器2和接收机器2，然后也被送入双踪示波器显示出来。
由于这个波形没有经过被检测光纤，故相当于被测光纤输入信号的波形，即相当于Pin(t)。
从显示出的脉冲波形上分别测得Pin(t)的宽度Δτ1和Pout(t)的宽度Δτ2。
这样就可将Δτ1和Δτ2代入式(1-1)及(1-2)最终算出带宽B。
最后还应该指出，用这种方法测量单模光纤比较困难，因为其Δτ太小。
2)用频域法测量光纤带宽频域法测量，就是用一个扫频振荡器产生的频率连续变化的正弦信号去调制激光器，从而研究光纤对于不同的频率，来调制的光信号的传输能力。
具体的说，就是要设法测出光纤传输己调制光波的频率响应特性。
得到了频率响应特性后，即可按一般方法求出光纤的带宽。
设Pin(f)为输入被测光纤的光功率与调制频率f间的关系。
Pout(f)为被测光纤输出的光功率与调制频率f关系。
则被测光纤的频率响应特性H(f)为H(f)＝Pout(f)／Pin(f)，若以半功率点来确定光纤的带宽fc即10lgH(f)=10lg[Pout(f)/Pin(f)]＝10lg1／2＝-3dB。
fc称为光纤的3dB光带宽。
用频域法测量光纤带宽的方框图如9所示：由于测量光纤的频率响应特性，需要测出输入光纤的光功率特性和从光纤输出的光功率特性，即需要得到两个信号，故在图9中用一条短光纤的输出光功率来代替被测光纤的输入光功率。
在图9中，由扫频信号发生器输出一个频率连续可调的正弦信号。
利用这个信号去对激光器的光信号进行强度调制，然后将这个已调光信号耦合入光开关，由光开关依次送出两路信号，一路光信号进入短光纤，经短光纤后面过光电检测器送入频谱分析仪。
用短光纤的输出信号来代替被测光纤的输入信号(由于光纤短，经过传输后信号变化很小，故可以认为即是输入信号)。
另一路光信号是经过光开关送入被测光纤，由连续的正弦波调制的光信号经过光纤传输，携带了被测光纤对不同调制频率光信号的反应，从光纤输出，经光电检测器送入频谱分析仪。
这样频谱分析仪中就得到了被测光纤的输入和输出两种光信号，因此，就可得到被测光纤的频率响应，从而可测出光纤的带宽。
更多工控资料可见：工控网。