实验八-单模光纤损耗测试实验
单模光纤损耗分析与测量
1 引言为： ——（式1），式中α是衰减系数，设光纤长 自从英籍华裔学者高琨博士于1965年首先提出了用光度为L(km)，根据（式1)，输入光功率P 与输出光功率P 的12［１］导纤维来传输信息的理论，光纤通信得到长足的发展，关系为： ——（式2），式中P 、P 的单位为12对光网络的传输距离、传输容量以及传输质量的稳定性起mW，α的单位为dB/km，通常，对于均匀光纤来说，可用单着决定性作用的光纤损耗问题已引起人们的极大关注。
在位长度的衰减来反映光纤衰减性能的优劣，它与选择的光[7]当今飞速发展的光网络技术，除了对光纤弯曲损耗进行科纤长度无关。
由（式2)得到衰减系数为： ——学的测试外，如何有效的利用这种弯曲效应也是人们所关（式3）。
注的热点问题。
虽然光纤弯曲在光纤通信中会产生不利的光纤作为信号传送所必须的传输介质，在使用过程不影响，但在某些场合，这种损耗机理是可以利用的，如在可避免的出现超出一定曲率范围的弯曲，这种弯曲带来的光纤传感技术中，就是利用光纤对某些物理量微小变化的损耗将比材料本身引入的损耗更大，由于损耗的存在，在敏感性而制成。
因此，从理论和实验上研究小尺寸光纤的光纤中传输的光信号，不管是模拟信号还是数字信号，其弯曲物理特性，对光纤通信、光纤传感、光电子器件等方幅度都要减小，光纤的损耗在很大程度上决定了光纤通信面都具有实际意义。
系统的传输距离。
现在光纤技术的发展本身的每公里的衰2 单模光纤损耗分析减已经很小，连接技术也逐步提高，当传输光源波长一定光纤在制作过程中，原材料本身和制作的工艺方法会的条件下，主要造成光纤传输损耗的原因是光纤的弯曲，造成光纤的损耗。
由原材料本身引起的衰减主要有吸收损下面对光纤的弯曲损耗进行研究。
耗和散射损耗，吸收损耗是由SiO 材料引起的固有吸收和杂2在实际光纤传输线路中，光缆的敷设、光纤接头的热质引起的吸收，固有吸收很小，一般在1.3～1.6μm波段小缩保护、接头盒里余纤收容盘放、光纤跳线布放及成端尾于0.03 dB/km。
单模光纤损耗分析与测量
位长度 的衰减来 反映光纤衰减 性能 的优 劣 ，它 与选择 的光 纤长度无关”。由 （ ） 到衰减系数为 ：ａ＝ 式２ 得 （ ３ 。 式 ） Ｌ ——
当今 飞速发展 的光 网络 技术 ，除 了对 光纤弯 曲损耗进行科
学 的 测 试 外 ， 如 何 有 效 的 利 用 这 种 弯 曲效 应 也 是 人 们 所 关 注 的 热 点 问题 。 虽 然 光 纤 弯 曲在 光 纤 通 信 中会 产 生 不 利 的
光纤 作为信号传送 所必须 的传输介 质 ，在使 用过程不 可避免 的出现超 出一定 曲率范 围的弯 曲，这种弯 曲带来 的
损 耗 将 比 材 料 本 身 引 入 的 损 耗 更 大 ， 由 于 损 耗 的存 在 ，在
影 响，但在某些场 合 ，这 种损耗机 理是可 以利用 的 ，如在 光 纤传 感技术 中，就是利 用光纤对 某些物理量微 小变化 的 敏感性 而制成 。因此 ，从理论和 实验 上研究 小尺 寸光纤 的 弯 曲物 理特性 ，对 光纤通信 、光 纤传 感 、光 电子器件等方
ｌ 引言 自从 英籍华裔 学者高琨 博士于 １６ 年首先提 出了用光 ９５
导 纤 维 来 传 输 信 息 的 理 论 … ，光 纤 通 信 得 到 长 足 的 发展 ，
为：
＝一 Ｄ Ｊ —— （ １ 式 ），式中 ｎ是衰减系数 ，设光纤长
度为Ｌ ｋ ） （ｍ ，根据 （ １ ，输 入光 功率Ｐ与输 出光功率Ｐ的 式 ） ，
Ｔ Ｎ Ｗｅ—ｅ Ａ Ａ ｉｉ，Ｙ ＮＧ ｉ ｕ ｎ ｊ Ｈｕ－ ａ ，ＸＵ Ｑｉｎ ｙ ａ （ ｌ ｇ ｆ ｈ ｓ ｓ ｃｅ ｃ ｎ ｆｒ ｔ ｎＥ ｇｎ ｅｉｇＪ ｈ ｕＵｎｖ ｒｉ ， ｎ ｎｌ ｈ ｕ４ ０ ０ Ｃｏｌ ｅｏ ｙ ｉ ｉ ｅａ ｄＩ ｏ ｍａｉ ｎ ｉｅｒ ， ｓｏ ｉ ｓｔ Ｈｕ ａ ，ｓ ｏ １ ０ ） ｅ Ｐ ｃＳ ｎ ｎ ｏ ｎ ｉ ｅ ｙ ｉ ６
光线损耗测试实验报告
光线损耗测试实验报告实验目的本实验旨在通过光线损耗测试，研究光纤传输系统中的光信号损耗情况，了解光纤传输的性能及可靠性。
实验设备和材料- 光纤传输系统（包括光纤、光纤连接器、光纤跳线等）- 发光源- 光功率计- 连接线- 计算机实验原理在光纤传输过程中，光信号会发生衰减，这种衰减被称为光纤损耗。
光纤损耗的主要原因包括衰减、散射、弯曲等。
本实验通过使用发光源产生光信号，通过光功率计测量经过不同光纤距离后的光功率，从而计算光纤传输系统的光线损耗。
实验步骤1. 连接光纤传输系统：将发光源通过连接线与光纤传输系统相连。
2. 清洁光纤接口：使用纯净的酒精棉球清洁光纤连接器，确保连接器表面干净，没有灰尘或油脂。
3. 设置发光源参数：根据实验要求，设置发光源的输出功率、光波长等参数。
4. 连接光功率计：使用光纤跳线将光功率计与光纤传输系统中的光纤连接器相连。
5. 设置光功率计参数：根据实验要求，设置光功率计的波长、检测范围等参数。
6. 测量光功率：打开发光源和光功率计，记录光功率计所测量到的光功率值。
7. 更改光纤距离：改变光纤传输系统中的光纤长度，如增加或减少光纤跳线的长度。
8. 重复步骤6和步骤7，测量不同光纤长度下的光功率。
数据处理和分析根据实验测得的光功率数据，可以得到光纤传输系统中不同光纤长度下的光功率值。
通过计算光功率的差值，即可得到光纤传输中的光线损耗。
实验数据示例：光纤长度（m）光功率（dBm）-10 -3.520 -6.230 -9.040 -12.8根据上述数据，可以绘制出光功率随光纤长度变化的曲线图。
根据实验数据，我们可以看到随着光纤长度的增加，光功率呈线性下降的趋势，这表明光纤传输系统中存在光线损耗。
实验结果和讨论根据实验结果，可以得到光纤传输系统在不同光纤长度下的光线损耗。
通过分析实验数据，可以确定光纤传输系统的衰减特性，进一步评估光纤传输系统的性能及可靠性。
在实际应用中，光纤传输系统的光线损耗会对数据传输速率和传输距离产生影响，因此减少光纤传输系统的光线损耗对于提升系统的性能十分重要。
单模光纤损耗实验的研究
咽
传统 的“ 剪断法” 是测量光纤 损耗／ 衰减 的经典方法 如图 ２ 表示 典 型的剪 断法测量 步骤 ： （ ａ ） Ｎ用熔接机将 被测光纤输 入端与一端带 有Ｐ Ｃ接头 （ Ｐ ｃ ） 的引导 光纤熔接 ， 连接 到稳定 光源（ ｓ — Ｌ Ｄ ） 的Ｆ Ｃ ／ Ｐ Ｃ输 纤 出端 。 借 助对准装置（ ＡＴ 】 调 整光纤输 出端 的位置， 精确对 准功率计 Ｐ Ｍ 的光 电接收器。在 Ｐ Ｍ上 测得 Ｐ 。（ ｂ ） 剪断被测光纤， 余下 ２ ｍ ， 用Ａ Ｔ 重新 调整 ２ ｍ光纤输 出端 对准 Ｐ Ｍ 的接收器的同一位置， 测得 Ｐ Ｌ ． 。从 图 １ 光 纤 结 构 示 意 图 ｆ １ ） 式 即可计算被 测光纤损耗 Ａ 出于 简化结 构 、 降低成本 和提高试验 系统可操作性 的考虑 ． 本 系 １ ． ２ 光纤 的损耗 如图 ２所示 国际电报 电话咨询委员会（ ｃｃ Ｉ 将光纤损耗定义 为： 统借助于新 的半导体光源 ， 用显微物镜作为聚焦系统。 同时为 了让 同 学更好 的了解光纤结构 ． 以及熟悉常见 的光纤端面 的处 理方法 ． 该 实 Ａ＝ １ ０ ｌ ｏ ｇ （ ） ＝ Ｐ Ｌ ２ － Ｐ Ｌ－ （ １ ） 验方案选用长飞公 司生产 的 Ｇ ６ ５ ２ ｂ标准单模石英光纤 其装置如图 ６ （ １ ） 式中 ， Ｐ 。 ， Ｐ 分别表示被测光纤注入和输 出功率 。
【 Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ］ Ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ； ａｓ Ｌ ｅ ｒ ｄ ｉ ｏ ｄ ｅ ； Ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ｌ ａ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ； Ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
光纤的测试实验报告
光纤的测试实验报告
《光纤的测试实验报告》
光纤是一种用于传输光信号的先进技术，其在通信、医疗、工业控制等领域都
有着广泛的应用。
为了确保光纤传输的稳定性和可靠性，我们进行了一系列的
测试实验，并将结果进行了报告。
首先，我们对光纤的损耗进行了测试。
通过在不同长度的光纤上发送光信号，
并测量接收端的光功率，我们得出了光纤在不同长度下的损耗曲线。
实验结果
表明，光纤的损耗随着长度的增加而增加，但在一定范围内保持在可接受的范
围内。
其次，我们对光纤的带宽进行了测试。
通过发送不同频率的光信号，并测量接
收端的带宽，我们得出了光纤在不同频率下的传输性能。
实验结果表明，光纤
的带宽在高频率下会有所减小，但在常规通信频率范围内能够满足需求。
此外，我们还对光纤的折射率进行了测试。
通过测量光纤中不同位置的折射率，并进行数据分析，我们得出了光纤的折射率分布规律。
实验结果表明，光纤的
折射率在不同位置有所差异，但整体上符合设计要求。
最后，我们对光纤的耐压性进行了测试。
通过在光纤上施加不同程度的压力，
并测量光纤的传输性能，我们得出了光纤在不同压力下的稳定性。
实验结果表明，光纤能够在一定范围内承受压力，并且不会对传输性能产生明显影响。
综合以上实验结果，我们得出了光纤的测试实验报告，证明了光纤在传输性能、稳定性和可靠性方面都具有良好的表现。
这些实验结果为光纤的应用提供了有
力的支持，也为光纤技术的进一步发展提供了重要参考。
光纤损耗测试实验报告
实验光纤损耗测试一、实验目的1、通过实验掌握对光纤总损耗和损耗系数以及光纤损耗谱的测试的多种方法。
2、学会正确使用光学测试仪表。
3、利用光时域反射仪（OTDR）进行光纤故障分析并判断。
二、实验仪器1、稳定化光源（λ=1310nm，λ=1550nm）一台2、光功率计一台3、光时域反射仪（OTDR）一台三、实验内容1、插入法测试单模光纤和多模光纤的传输损耗2、光时域反射仪测试1、连接图2、参数设置折射率：1.4675；范围：0-6km；脉宽：100ns。
3、测试曲线（附图片）4、测试结果并计算答：经OTDR测试得到反射峰AB两点间光纤长度为 1.957km，两点间损耗为1.512dB，取样距离63.80cm四、思考题：1、比较三种测试方法的优缺点；答：剪断法测量结果最精确，但具有破坏性；插入法在工程中更加常用，属于非破坏性测量；光时域反射仪OTDR测试比较方便，工程量少，测试结果直观易懂，成本高。
2、对光纤的传输损耗规律进行总结；答：光纤衰耗系数是多模光纤和单模光纤最重要的特性参数之一，在很大程度上决定了多模和单模光纤通信的中继距离。
衰耗系数的定义为：每公里光纤对光信号功率的衰减值。
其表达式为：a= 10 lg pi/po 单位为db/km其中：pi 为输入光功率值（w 瓦特）po 为输出光功率值（w 瓦特）使光纤产生衰耗的原因很多，主要有：吸收衰耗，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰耗，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰耗，包括微弯曲衰耗等。
3、光时域反射法测试光纤损耗为什么需要连接标准光纤？答：由于光纤中的活动连接器和机械接头等特征点产生反射后引起OTDR 接收端饱合而带来的一系列“盲点”称为盲区。
不仅OTDR 前面板的活动连接器，而且光纤中其它的活动连接器都会引起盲区。
衰减盲区：从反射峰的起始点到接收器从饱合状态恢复到线性背向散射上0.5dB 点之间的距离。
事件盲区：从反射峰的起始点到接收器从饱合峰值恢复1.5dB 之间的距离。
OTDR实验报告
实验名称：自构建光纤链路的otdr测试实验实验日期：指导老师：林远芳学生姓名：同组学生姓名：成绩：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、实验结果记录与分析五、数据记录和处理六、结果与分析七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 了解瑞利散射及菲涅尔反射的概念及特点；2. 熟练掌握裸纤端面切割、清洁、连接对准方法及熔接技术；3. 熟悉光时域反射仪（optical time domain reflectometer，以下简称 otdr）的工作原理、操作方法和使用要点，能利用 otdr 测试、判断和分析光纤链路中的事件点位置及其产生原因，提高工程应用能力。
二、实验内容和原理1．otdr 测试基本理论散射：光遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象，此时光传输不再具有良好的方向性。
瑞利散射：当光在光纤中传播时，由于光纤的基本结构不完美（光纤本身的缺陷、制作工艺和材料组分存在着分子级大小的结构上的不均匀性），一部分光纤会改变其原有传播方向而向四周散射（图 1-3-1），引起光能量损失，其强度与波长的 4 次方成反比，随着波长的增加，损耗迅速下降。
后向或背向散射：瑞利散射的方向是分布于整个立体角的，其中一部分散射光纤和原来的传播方向相反，返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波。
光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。
菲涅尔反射：当光纤由一种媒质进入另一种媒质时会产生的一种反射，其强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。
如图1-3-2 所示，一束能量为p0 的光，由媒质 1（折射率为nl）进入媒质 2（折射率为 n2）产生的反射信号为p1，则n1n2p1nn21 2 衰减：指信号沿链路传输过程中损失的量度，以 db 表示。
衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，光纤内径中的瑞利散射是引起光纤衰减的主要原因。
通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减，即衰减系数来反映光纤的衰减性能的好坏。
实验八-单模光纤损耗测试实验
光纤光缆传输特性测试实验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LP01模，没有多模光纤中各种模变换、模耦合及模衰减等问题，因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，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。
)lg(1021P P A（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。
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 0，再测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P 1和P 2，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。
单模光纤弯曲损耗的测量与分析
光纤与电缆及其应用技术Op tical F iber &E lectric Cable2003年第1期N o.1 2003[收稿日期] 2002206226[作者简介] 郝素君(1946-),女,上海交通大学副教授.[作者地址] 上海市华山路1954号,上海交通大学光纤技术研究所浩然大厦1709室,200030测试技术单模光纤弯曲损耗的测量与分析郝素君, 游善红, 李晓东, 陈志勋(上海交通大学光纤技术研究所“区域光纤通信网与新型光通信系统”国家重点实验室,上海200030) [摘 要] 提供了弯曲半径从1.7mm 到5.8mm ,波长从1520nm 到1565nm 范围内单模光纤弯曲损耗的测试结果。
观察到了弯曲损耗呈震荡变化,随着弯曲半径的增加损耗减小,振幅减小,随着波长的增加损耗增加、振幅增大的现象,并利用光纤的耦合模理论对单模光纤弯曲损耗震荡进行了解释。
[关键词] 光纤损耗;耦合模理论;测量 [中图分类号] TN 818 [文献标识码] B [文章编号] 100621908(2003)0120012204Bend loss m ea surem en t and ana lysisof si ngle -m ode f ibersHAO Su 2jun , YOU Shan 2hong , L I X iao 2dong , CH EN Zh i 2xun(National Key Lab .on L ocal F iber -optic Co mm un ication Network &Advanced Optical Co mm un ication Syste m ,I n s.of Optical F iber Technology ,Shangha i J i aotong Un iv .,Shangha i 200030,Ch i na )Abstract :T he m easurem ents of the bend lo ss in single 2mode fiber fo r the bend radius from 1.7mm to 5.8mm and the w avelength s from 1520nm to 1565nm are given .T he o scillati ons of m easurem ents are observed .T he bend lo ss value and its o scillati ons decrease as the bend radius increases ,w h ile the bend lo ss value and the o scillati on am 2p litude increase as the w avelength increases .A n exp lanati on fo r the bend lo ss o scillati ons by the coup ling mode theo ry is given .Key words :op tical fiber lo ss ;coup ling mode theo ry ;m easurem ent0 前 言光纤通信系统的快速发展,导致了集成光学器件和小型光纤器件需求量的不断增长。
光纤损耗测试方法
光纤损耗测试方法及其注意事项1 引言由于应用和用户对带宽需求的进一步增加和光纤链路对满足高带宽方面的巨大优势，光纤的使用越来越多。
无论是布线施工人员，还是网络维护人员，都有必要掌握光纤链路测试的技能。
2004年2月颁布的TIA/ TSB-140测试标准，旨在说明正确的光纤测试步骤。
该标准建议了两级测试，分别为：Tier 1（一级），使用光缆损耗测试设备（OLTS）来测试光缆的损耗和长度，并依靠OLTS或者可视故障定位仪（VFL）验证极性；Tier 2（二级），包括一级的测试参数，还包括对已安装的光缆链路的OTDR追踪。
根据TSB-140标准，对于一条光纤链路来说，一级测试主要包括两个参数：长度和损耗。
事实上，早在标准ANSI/TIA/EIA-526-14A 和ANSI/TIA/EIA-526-7中，已经分别对多模和单模光纤链路的损耗测试，定义了三种测试方法（长度的测量，取决于仪表是否支持，如果仪表支持，在测试损耗的同时，长度同时也会测量）。
为了方便，我们分别称为：方法A、方法B和方法C。
TSB－140就是在这基础上发展而来，与此兼容。
那么这三种方法各有什么特点，怎么操作，应该在什么场合下使用呢？这正是本文要阐述的问题。
另外，光纤链路的测试，不同于双绞线链路的测试，又有什么地方需要注意或者有什么原则可以遵循呢？这也是本文想与读者分享的内容。
2 如何测试光纤链路损耗光纤链路损耗的测试，包含两大步骤：一是设置参考值（此时不接被测链路），二是实际测试（此时接被测链路）。
下面我们具体介绍一下标准中定义的三种测试损耗的方法（以双向测试为例）。
2.1 测试方法A方法A设置参考值时，采用两条光纤跳线和一个连接器（考虑一个方向，如下图上半部分）。
设置参考值后，将被测链路接进来（如下图下半部分），进行测试。
我们不难发现，每个方向的测试结果中包括光纤和一端的连接器的损耗。
因此，方法A 是用来测试这种光缆链路：光纤链路一端有连接器，另一端没有。
单模光纤损耗实验的研究
单模光纤损耗实验的研究【摘要】本文提出了一套以半导体激光器为光源的低成本、结构简单的测量光纤损耗的教学用实验方案，为光纤光学的大面积实验教学的开展提供了思路。
【关键词】大规模实验教学；半导体激光器；光纤；损耗0 引言光纤光学及导波光学是目前光学研究的热点之一[2]，1964年前香港中文大学校长高锟就因提出在电话网络中以光代替电流，以玻璃纤维代替导线的设想获得2009年诺贝尔物理学奖。
随着技术的发展，光纤已经深入到通信、医疗、传感等各个领域，国内部分高校也较早的开展了相关的实验课程。
但由于当时光纤及光源等技术条件的限制，难以在全国范围内开展大面积的实验教学。
随着目前光纤制造业的飞速发展以及第三代激光技术的广泛应用，已经为光纤光学实验课程的大面积开展铺平了道路。
本文以半导体激光器作为光源，提供了一套测量光纤耦合效率及传输损耗率的实验方案。
1 实验原理1.1 光纤的结构如图1所示，光纤通常由纤芯、包层、涂敷层、护套组成，其中纤芯的折射率略高于包层，当满足全反射条件时，光束便被包层限定在波导管内传播[1]。
1.2 光纤的损耗2 实验方案为得到单色光，早先的测量光纤损耗率的实验大多采取卤光灯加单色仪作为光源，其装置图3所示：（a）剪断前（b）剪断后该装置由于当时的工艺水品和成本的限制，有两个缺陷：第一，卤光灯经过单色仪滤光后，其单色亮度已经很弱了，这样的小信号对探测器的要求很高，要求他侧气必须有极低的响应阈值。
第二，由于自然光的发散角极大，就加重了耦合时聚焦系统的负担，使得聚焦系统操作更复杂，因而使得部分高校只能以演示实验的形式开展该实验，令很多同学失去了自己动手的机会。
当然，也有直接采用国际电报电话咨询委员会（CCIT）的剪断法的方案。
在图2中我们不难发现半导体激光光源被直接熔接在光纤端面，使得整套系统结构及其简单可靠，便于大规模的在实际生产中运用。
但由于截断在熔接过程中需要使用光纤熔接机等昂贵设备，便使得大面积教学又遇到了新的瓶颈。
测光纤损耗实验报告
一、实验目的1. 理解光纤损耗的定义及其影响因素。
2. 掌握光纤损耗的测量方法。
3. 通过实验验证光纤损耗的理论知识。
二、实验原理光纤损耗是指光信号在光纤中传输过程中由于散射、吸收、辐射等原因而造成的能量损失。
光纤损耗的主要影响因素包括材料、结构、长度、波长等。
光纤损耗的测量方法有插入法、截断法、背向散射法等。
本实验采用插入法测量光纤损耗。
插入法是将光功率计、光纤跳线和光无源器件连接起来，通过测量不同位置的光功率，计算出光纤损耗。
三、实验仪器1. 光功率计2. 万用表3. 双踪示波器4. 光纤跳线一组5. 光无源器件一套（连接器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光衰减器）四、实验步骤1. 将光功率计、光纤跳线和光无源器件连接起来，组成测试系统。
2. 将光功率计设置在测量光功率的频率上。
3. 在测试系统中，将光功率计置于光纤的起始端，记录光功率值P1。
4. 将光功率计置于光纤的末端，记录光功率值P2。
5. 根据公式P2/P1 = 10lg(损耗)计算光纤损耗。
五、实验数据及结果1. 光纤长度：2km2. 光功率计测量频率：1550nm3. 测试系统光功率值：- 起始端：P1 = -10dBm- 末端：P2 = -30dBm根据公式计算光纤损耗：P2/P1 = 10lg(损耗)(-30dBm)/(-10dBm) = 10lg(损耗)3 = 10lg(损耗)lg(损耗) = 0.3损耗= 10^0.3 ≈ 2.00dB六、实验结果分析通过实验测量，得到光纤损耗约为2.00dB。
与理论计算值基本一致，说明本实验结果可靠。
七、实验结论1. 本实验成功验证了光纤损耗的定义及其影响因素。
2. 插入法是一种简单、有效的光纤损耗测量方法。
3. 实验结果与理论计算值基本一致，说明实验方法可靠。
八、实验注意事项1. 在连接光纤跳线和光无源器件时，注意清洁光纤端面，避免灰尘和污垢对实验结果的影响。
2. 在测量光功率时，确保光功率计设置在正确的频率上。
光纤传输损耗的测量实验
光纤传输损耗的测量一.实验目的和内容1.了解光纤传输损耗的特性及其测量方法。
2. 掌握用切断法测量光纤传输损耗的方法和技巧.二.实验基本原理在光纤传输过程中，光信号能量损失的原因有本征的和非本征的，在实用中最关心的是它的传输总损耗。
已经提出的测定光纤总损耗的方法有3种：切断法、插入损耗法和背向散射法。
波长为λ的光沿光纤传输距离L 的衰减且)(λA (以dB 为单位)定义为)(λA ＝10⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21lg P P （1）式中1p ，2P 分别是注入端和输出端的光功率。
对于一根均匀的光纤，可定义单位长度(通常是lkm)的衰减系数()λα(以dB ／km 为单位)，()λα＝L A )(λ＝L P P )/lg(1021 （2）光纤的衰减系数是一个与长度无关但与波长有关的参数。
衰减测量注入条件为获得精确、可重复的测量结果，由定义式(1)可见，测量时应保证光纤中功率分布是稳定的，即满足稳态功率分布的条件。
实际的光纤由于存在各种不均匀性等因素，将引起 模耦合，而不同的模的衰减和群速度都不同。
因此在多模传输的情况下，精确测量的主要问 题是测量结果与注入条件、环境条件(应力、弯曲、微弯)有关。
实验表明：注入光通过光纤 一定长度(耦合长度)后，可达“稳态”或“稳态模功率分布”，这时模式功率分布就不再随 注入条件和光纤长度而变，但在一般情况下对于质量较好且处于平直状态的光纤，其耦合长 度也需要几公里。
因此在实际测量中，对于短光纤一般用稳态模功率分布装置，或适当的光 学系统，或有足够长的注入光纤，以获得稳态功率分布条件。
单模光纤因为只传导一个模， 没有稳态模功率分布问题，所以衰减测量不需要扰模。
切断法这是直接严格按照定义建立起来的测试方法。
在稳态注入条件下，首先测量整根光纤的输出光功率()λ2P ；然后，保持注入条件不变，在离注入端约2m 处切断光纤，测量此短光纤输出的光功率()λ1P ，因其衰减可忽略，故()λ1P 可认为是被测光纤的注入光功率。
单模石英光纤弯曲损耗的测量_光纤弯曲损耗特性的设计性实验
随着光信息科学和技术的发展 , 光纤的应用越 来越广泛 ,例如 :光纤通信 、光纤传感等. 为了能有效 地促进近代物理实验教学与现代高新技术的接轨 , 丰富教学内容 ,拓展学生知识面 ,我们开设了一系列 光纤传感设计性实验[1 ] . 由于光纤在实际使用过程 中不可避免地要弯曲 ,当弯曲到一定程度后 ,会使光 的传输途径改变 ,即由传输模转换为辐射模 ,使一部 分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外泄 漏损失掉 ,从而产生弯曲损耗. 一般说来 , 当弯曲半 径大于 5～10 cm 时 ,由弯曲造成的损耗可以忽略. 单模光纤的弯曲损耗是随波长变大和弯曲半径变小 而增加的[2 ] .
参考文献 :
[1 ] 钟双英 ,刘崧 , 王银燕. 光纤布拉格光栅的应变传感实 验的研究[J ] . 大学物理 ,2006 ,25 (7) :33235. (下转 51 页)
第 11 期
朱湘柱等 :用磁化率测量普朗克常量的方法
第 25 卷第 11 期 2006 年 11 月
大 学 物 理 COLL EGE PH YSICS
Vol. 25 No. 11 Nov. 2006
单模石英光纤弯曲损耗的测量
———光纤弯曲损耗特性的设计性实验
钟双英 ,戚小平 ,李 鸿 ,刘 崧
(南昌大学 物理系 ,江西 南昌 330047)
4 结束语
虽然光纤对弯曲扰动很敏感 ,轻微的碰撞、挤压、 扭曲或移动都会使传输光纤的损耗剧增而影响光的 传输 ,但人们可以利用其弯曲损耗特性识别断纤和设 计压力传感器[6]等 ;工程技术人员可利用其弯曲损耗 的特性准确找出光纤接续点及高损耗点 ,确认被测光 纤 ,找出光纤纤序以及割接工作中的纤芯对号;在教 学中 ,我们可利用光纤弯曲损耗特性解决光纤实验过 程中出现的“能量溢出或很小”等问题. 实践证明 , 这 一综合设计性实验的开设 ,既丰富了实验教学内容 , 又能开拓学生的视野 ,提高学生的创新能力.
光纤损耗的测试
光纤损耗的测试杨东;轩克辉【摘要】Fiber loss testing is an important process in systemdesign,verifying and maintenances.It not only directly serves communication business,but also verifies the theoretical calculation accuracy;thus the design scheme can be revised and improved.So making clear the principle of fiber loss and quantitatively analyzing several measuring methods of fiber loss are very critical for developing fiber of lower loss and reasonably using optical fiber.%光纤损耗的测试是系统设计、验收及维护的重要环节。
它既直接为通信业务服务,又可对理论计算的正确与否进行实验检验,进而修改与完善设计方案。
所以,搞清楚产生损耗的机理,定量地分析几种损耗的测量方法,对于研制低损耗光纤,合理使用光纤有着极其重要的意义。
【期刊名称】《山东轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(025)003【总页数】3页(P74-76)【关键词】光纤损耗;设计;测量【作者】杨东;轩克辉【作者单位】黄河科技学院信息工程学院,河南郑州450063;漯河职业技术学院,河南漯河462002【正文语种】中文【中图分类】TN929.11 引起光纤损耗的因素光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以及光纤制成后由使用条件造成的附加损耗。
具体细分如下:固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。
光纤传输损耗测试实验报告报告
华侨大学工学院实验报告课程名称：光通信技术实验实验项目名称：实验1 光纤传输损耗测试学院：工学院专业班级：13光电姓名：林洋学号：1395121026指导教师：王达成2016 年05 月日预 习 报 告一、 实验目的1）了解光纤损耗的定义2）了解截断法、插入法测量光纤的传输损耗二、 实验仪器 20MHz 双踪示波器万用表 光功率计 电话机光纤跳线一组光无源器件一套（连接器，光耦合器，光隔离器，波分复用器，光衰减器）三、 实验原理光纤在波长λ处的衰减系数为()αλ，其含义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位是dB/km 。
当长度为L 时，10()()l g (/)(0)P L dB km L P αλ=-（公式1.1） ITU-T G .650、G .651规定截断法为基准测量方法，背向散射法（OTDR 法）和插入法为替代测量方法。
本实验采用插入法测量光纤的损耗。
（1）截断法：（破坏性测量方法）截断法是一个直接利用衰减系数定义的测量方法。
在不改变注入条件下，分别测出长光纤的输出功率2()P λ和剪断后约2m 长度短光纤的输出功率1()P λ，按定义计算出()αλ。
该方法测试精度最高。
图1.1 截断法定波长衰减测试系统装置（2）插入法插入法原理上类似于截断法，只不过用带活接头的连接软线代替短纤进行参考测量，计算在预先相互连接的注入系统和接受系统之间（参考条件）由于插入被测光纤引起的功率损耗。
显然，功率1P、2P的测量没有截断法直接，而且由于连接的损耗会给测量带来误差，精度比截断法差一些。
所以该方法不适用于光纤光缆制造长度衰减的测量。
但由于它具有非破坏性不需剪断和操作简便的优点，用该方法做成的便携式仪表，非常适用于中继段长总衰减的测量。
图1.2示出了两种参考条件下的测试原理框图。
（a）（b）图1.2 典型的插入损耗法测试装置图1.2（a ）情况下，首先将注入系统的光纤与接收系统的光纤相连，测出功率1P 然后将待测光纤连到注入系统和接收系统之间，测出功率2P ，则被测光纤段的总衰减A 可由下式给出121210l g [()/()]()r A PP C C C d B λλ=+-- （公式1.2） 式中r C 、1C 、2C 分别是在参考条件、实验条件下光纤输入端、输出端连接器的标称平均损耗值（dB ）。
8李唐军实验报告单模光纤损耗测试实验
实验八单模光纤损耗测试实验光时域反射仪（OTDR）是一种相当复杂的仪表，它广泛地应用于实验室和现场。
它所采用的测试技术也常称为后向散射测试技术。
它能测试整个光纤网络链路的衰减并能提供和光纤长度有关的衰减细节；OTDR还可测试光纤线路中接头损耗并可定位故障点位置；OTDR这种后向散射测试具有非破坏性且只需在一端测试的优点。
一、实验目的（1）掌握OTDR工作原理；（2）熟悉OTDR测试方法。
二、实验内容（1）利用OTDR测量一盘光纤的衰减系数和光纤总长度；（2）测量两盘光纤连接处的接头损耗。
三、基本原理OTDR由激光发射一束脉冲到被测光纤中。
脉冲宽度可以选择，由于被测光纤链路特性及光纤本身特性反射回的信号返回OTDR。
信号通过一耦合器到接收机，在那里光信号被转换为电信号。
最后经分析并显示在屏幕上。
由于时间乘以光在光纤中的速度即得到距离，这样，OTDR可以显示返回的相对光功率对距离的关系。
有了这个信息，就可得出有关链路的非常重要的特性。
可以从OTDR得出的光路信息有：（1）距离：链路上特征点（如接头、弯曲）的位置，链路的长度等。
（2）损耗：单个光纤接头的损耗。
（3）衰减：链路中光信号的衰减。
（4）反射：一事件的反射大小，如活动连接器。
图1为OTDR测试的一般原理。
它显示了OTDR测试链路上可能出现的各类事件。
衰减及其测试方法：光纤衰减和波长密切相关。
衰减系数随波长变化的函数α(λ)被称之为损耗谱。
人们最感兴趣的是工作波长下的衰减系数，如在λ=1310nm、1550nm等波长下的衰减系数。
在光纤长度Z1和Z2之间，波长为λ的损耗R (λ)可由下式定义：)(log10)(21dB P P R =λP1和P2分别表示传过光纤截面点Z1和Z2的光功率。
如果P1和P2之间的距离为L ，可用下式计算出每单位距离的损耗，即衰减系数α(λ)。
)/(log 10)/(log 10)(212121Km dB P P L Km dB P P Z Z =-=λα图1 用OTDR 测试的一般原理入射到光纤的光脉冲随着在光纤中传播时被吸收和散射而被衰减。
光纤损耗测试方法
光纤损耗测试方法及其注意事项1 引言由于应用和用户对带宽需求的进一步增加和光纤链路对满足高带宽方面的巨大优势，光纤的使用越来越多。
无论是布线施工人员，还是网络维护人员，都有必要掌握光纤链路测试的技能。
2004年2月颁布的TIA/ TSB-140测试标准，旨在说明正确的光纤测试步骤。
该标准建议了两级测试，分别为：Tier 1（一级），使用光缆损耗测试设备（OLTS）来测试光缆的损耗和长度，并依靠OLTS或者可视故障定位仪（VFL）验证极性；Tier 2（二级），包括一级的测试参数，还包括对已安装的光缆链路的OTDR追踪。
根据TSB-140标准，对于一条光纤链路来说，一级测试主要包括两个参数：长度和损耗。
事实上，早在标准ANSI/TIA/EIA-526-14A 和ANSI/TIA/EIA-526-7中，已经分别对多模和单模光纤链路的损耗测试，定义了三种测试方法（长度的测量，取决于仪表是否支持，如果仪表支持，在测试损耗的同时，长度同时也会测量）。
为了方便，我们分别称为：方法A、方法B和方法C。
TSB－140就是在这基础上发展而来，与此兼容。
那么这三种方法各有什么特点，怎么操作，应该在什么场合下使用呢？这正是本文要阐述的问题。
另外，光纤链路的测试，不同于双绞线链路的测试，又有什么地方需要注意或者有什么原则可以遵循呢？这也是本文想与读者分享的内容。
2 如何测试光纤链路损耗光纤链路损耗的测试，包含两大步骤：一是设置参考值（此时不接被测链路），二是实际测试（此时接被测链路）。
下面我们具体介绍一下标准中定义的三种测试损耗的方法（以双向测试为例）。
2.1 测试方法A方法A设置参考值时，采用两条光纤跳线和一个连接器（考虑一个方向，如下图上半部分）。
设置参考值后，将被测链路接进来（如下图下半部分），进行测试。
我们不难发现，每个方向的测试结果中包括光纤和一端的连接器的损耗。
因此，方法A 是用来测试这种光缆链路：光纤链路一端有连接器，另一端没有。
损耗实验报告
一、实验目的1. 了解光纤损耗的定义及其产生原因。
2. 掌握光纤传输损耗的测量方法，包括截断法、插入法等。
3. 熟悉光纤传输损耗的测试仪器及其使用方法。
4. 通过实验，了解不同波长下光纤的损耗特性。
二、实验原理光纤传输损耗是指光纤在传输过程中，光信号能量因各种原因而逐渐减弱的现象。
光纤损耗的产生原因主要有吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等。
1. 吸收损耗：光纤材料对光信号的吸收作用，导致光信号能量减弱。
2. 散射损耗：光信号在光纤中传播时，因光纤材料不均匀而引起的散射现象，导致光信号能量减弱。
3. 辐射损耗：光信号在光纤中传播时，部分能量通过光纤的芯层与包层界面辐射到周围介质中，导致光信号能量减弱。
光纤传输损耗的测量方法主要有截断法、插入法等。
本实验采用插入法测量光纤的损耗。
三、实验仪器与设备1. 光纤传输损耗测试仪2. 光功率计3. 光纤跳线一组4. 光无源器件一套（连接器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光衰减器）5. 双踪示波器6. 万用表四、实验步骤1. 将光纤跳线连接到光纤传输损耗测试仪的输入端，并调整光功率计至合适位置。
2. 将光无源器件（连接器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光衰减器）按照实验要求连接到光纤跳线上。
3. 使用光功率计测量光信号在连接器处的输入功率P1。
4. 将光无源器件按照实验要求连接到光纤跳线的另一端，并使用光功率计测量光信号在连接器处的输出功率P2。
5. 计算光纤传输损耗：ΔP = P1 - P2（单位：dB）。
6. 重复步骤3-5，分别测量不同波长下光纤的传输损耗。
五、实验结果与分析1. 不同波长下光纤的传输损耗根据实验数据，绘制不同波长下光纤的传输损耗曲线。
从曲线可以看出，光纤的传输损耗随着波长的增加而逐渐减小。
2. 光纤损耗的主要原因通过实验结果分析，可以得出光纤损耗的主要原因是吸收损耗和散射损耗。
其中，吸收损耗对光纤传输损耗的影响较大。
六、实验结论1. 光纤传输损耗是光信号在光纤中传播过程中能量逐渐减弱的现象，主要由吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等引起。
光纤测试实验
光纤传输特性测试实验一、 实验目的1. 了解光纤损耗的定义2. 学会用插入法测量光纤的损耗 1.二、 实验原理传输损耗是光纤很重要的一项光学性质，它在很大程度上决定着传输系统中的中继距离。
损耗的降低依赖于工艺的提高和对石英材料的研究。
对于光纤来说，产生损耗的原因较复杂，主要由以下因素造成： １. 纤芯和包层物质的吸收损耗，包括石英材料的本征吸收和杂质吸收； ２. 纤芯和包层材料的散射损耗，包括瑞利散射损耗以及光纤在强光场作用下诱发的受激喇曼散射和受激布里渊散射； ３. 由于光纤表面的随机畸变或粗糙所产生的波导散射损耗； ４. 光纤弯曲所产生的辐射损耗； ５. 外套损耗。
这些损耗可以分为两种不同的情况。
一是石英光纤的固有损耗机理，像石英材料的本征吸收和瑞利散射，这些机理限制了光纤所能达到的最小损耗；二是由于材料和工艺所引起的非固有损耗机理，它可以通过提纯材料或改善工艺而减小甚至消除其影响，如杂质的吸收、波导散射等。
测量光纤损耗的方法很多，CCITT （国际电报、电话咨询委员会）建议以剪断法为参考，插入法为第一替代法，背向散射法为第二替代法。
测量光纤损耗时，只要测出光纤输入端的光功率 P １和输出光功率P 2，即可得到光纤总的平均损耗，则光纤损耗为：21lg10P P A f (dB) （1）剪断法剪断法的测量框图如图2所示，标准光源发出光信号，扰模器的作用使光信号达到稳态模分布，利用光功率计先测出光纤的输出光功率P 2，然后在距离输入端2-3m 的地方将光纤剪断，测量出输入光功率P 1，最后根据6-1式即可算出光纤的损耗。
输出功率P 2输入功率P １图1 光纤损耗测量原理剪断法的特点是：简单、准确，但对光纤具有一定的破坏性。
插入法插入法的测量原理图如图3所示，标准光源发出光信号，扰模器的作用是使光信号达到稳态模功率分布，测量时，可通过连接器，先将自环线（损耗可忽略的光纤）接入，用光功率计测出此时的光功率值为P 1，然后，撤去自环线，将待测光纤插入，读出光功率值P 2，则根据（1）式即可算出光纤损耗值。
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光纤光缆传输特性测试实验
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LP01模，没有多模光纤中各种模变换、模耦合及模衰减等问题，因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，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。
)lg(1021P P A
（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。
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 0，再测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P 1和P 2，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。
六、实验注意事项
1、光源，光跳线的插头属易损件，应轻拿轻放，使用时切忌用力过大。
2、测量光纤弯曲损耗时，光纤在扰模器上缠绕不可拉得过紧。
3、不可带电拔插光电器件，要拔插光电器件，须先关闭电源后进行。
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、用光功率计测量此时的光功率P 1，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 2，填入表8-1中。
(a)弯曲半径R 1缠绕方法 (b)弯曲半径R 2缠绕方法
图8-2 扰模器缠绕方法
表8-1光纤弯曲损耗比较表
7、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。
八、实验报告
1、字迹工整、原理分析透彻；记录并整理数据，完成表8-1
2、分析比较相同波长，不同曲率半径单模光纤的弯曲损耗
3、分析比较相同弯曲半径，不同波长单模光纤的弯曲损耗
4、对实验结果以及误差的分析正确
九、实验思考题
1、传输相同波长信号时，为什么不同弯曲半径下光纤的损耗不同？
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？
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？。