光纤特性及传输实验

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光纤的传输特性

光纤的传输特性光纤的传输特性包括损耗、色散、衰减、偏振和非线性效应等，其中，损耗和色散是光纤最重要的传输特性。

损耗限制系统的传输距离，色散限制系统的传输容量。

（1）光纤的损耗特性。

在光发射机和接收机之间由光缆吸收、反射、散射和辐射的信号功率被认为是损耗。

光纤损耗是光纤传输系统中限制中继距离的主要因素之一。

下表列出了3种石英光纤的典型损耗值。

（2）光纤的色散特性。

色散是光纤的一个重要参数，它会引起传输信号的畸变，使通信质量变差，限制通信容量与距离，特别是对高速和长距离光纤通信系统的影响更为突出。

光纤色散的产生涉及多方面的原因，这里只介绍模式色散、材料色散和波导色散。

①模式色散。

模式色散是指光在多模光纤中传输时会存在许多种传播模式，因为每种传播模式在传输过程中都具有不同的轴向传输速度，所以虽然在输入端同时发送光脉冲信号，但光脉冲信号到达接收端的时间却不同，于是产生了时延，使光脉冲发生展宽与畸变。

②材料色散。

材料色散是由构成纤芯的材料对不同波长的光波所呈现的不同折射率造成的，波长短则折射率大，波长长则折射率小。

就目前的技术水平而言，光源尚不能达到严格单频发射的程度，因此无论谱线宽度多么狭窄的光源器件，它所发出的光也会包含多根谱线（多种频率成分），只不过光波长的数量以及各光波长的功率所占的比例不同而已。

每根谱线都会受到光纤色散的作用，而接收端不可能对每根谱线受光纤色散作用所造成的畸变进行理想均衡，故会产生脉冲展宽现象。

③波导色散。

波导色散是指由光纤的波导结构对不同波长的光产生的色散作用。

波导结构是指光纤的纤芯与包层直径的大小、光纤的横截面折射率分布规律等。

这种色散通常很小，可以忽略不计。

光纤传输特性测试实验

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。
2.接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K601，K602，五个发光二极管全亮。
3.接通数字基带信号产生模块(K40)、光收发合一模块(K20)的直流电源。
4.将光跳线将1310nm光发机与光功率计连接起来。
(dB)（3）
光纤损耗测试实验测试方案：本实验利用剪断法测量光纤损耗，由于光纤的损耗很小，一般为0.2~0.5dB/km，为了使实验效果明显，则至少需要数千米的光纤，实现起来比较困难，所以在实验中我们建议使用小可变衰减器来代替光纤进行实验。在后继实验步骤中我们以小可变衰减器代替光纤进行，实验方框图如图6所示。如果实验条件允许则将光纤代替小可变衰减器即可。
8.用光功率计测量此时的光功率P2。
9.拆除小可变衰减器。
10.用光功率计测得此时的光功率为P1。
11.代入（1）式计算即得光纤损耗值。
12.抬起J502，关闭直流电源，拆除导线。
13.光功率计及拆除扰模器上的光纤，将实验箱还原。
B、光纤弯曲损耗测量
1.连接导线：将数字基带信号产生模块T402与光收发合一模块T201连接。
光纤弯曲损耗测试实现方案：因为光纤1550nm的弯曲损耗大于1310nm的弯曲损耗，本实验测试光纤传输此两种波长时的弯曲损耗，并将结果进行比较。将一段光
纤连接在1310nm的光发机与光功率计之间，向光发机的数字驱动电路送入一伪随机信号（长度为24位），保持注入电流恒定，测得此时的光功率为P1，将光纤按图6-7(a)所示方法在扰模器上缠绕，测得此时的光功率为P2，代入（1）式即可计算出光纤弯曲半径为R1时的光纤损耗。将光纤按图7(b)所示方法在扰模器上缠绕，测得此时的光功率为，代入（1）式即可计算出光纤弯曲半径为R2(R1<R2)时的光纤损耗。将1310nm光收发合一模块改为1550nm，重复上述实验。

中南光纤传输实验报告

一、实验目的1. 了解光纤的基本原理和特性；2. 掌握光纤传输系统的基本组成和原理；3. 熟悉光纤通信设备的使用方法；4. 分析光纤传输系统的性能指标。

二、实验原理光纤通信是利用光波在光纤中传播来实现信息传输的一种通信方式。

光纤具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强等优点，是目前通信领域的主流传输方式。

本实验通过搭建光纤传输系统，对光纤的传输特性进行测试和分析。

三、实验仪器与设备1. 光纤传输实验平台；2. 光源（LED、激光器）；3. 光纤连接器；4. 光功率计；5. 光衰减器；6. 光纤测试仪；7. 计算机及数据采集软件。

四、实验步骤1. 搭建光纤传输实验平台，连接光源、光纤、光功率计等设备；2. 将光源发出的光信号输入到光纤中，通过光纤传输；3. 在接收端使用光功率计测量接收到的光功率；4. 改变光衰减器的衰减值，观察光功率的变化；5. 使用光纤测试仪测量光纤的损耗；6. 记录实验数据，分析光纤传输系统的性能指标。

五、实验数据及分析1. 光源发出的光功率为-5dBm，光纤损耗为0.5dB/km；2. 当光衰减器衰减值为0dB时，接收端光功率为-15dBm；3. 当光衰减器衰减值为5dB时，接收端光功率为-20dBm；4. 光纤损耗与光衰减器衰减值的关系如图1所示。

分析：从实验数据可以看出，光纤传输系统的传输损耗与光衰减器衰减值成正比关系。

随着光衰减器衰减值的增加，接收端光功率逐渐减小，说明光纤传输系统的传输性能逐渐变差。

六、实验结论1. 光纤传输系统具有传输速度快、容量大、抗干扰能力强等优点；2. 光纤传输系统的传输损耗与光衰减器衰减值成正比关系；3. 本实验成功搭建了光纤传输系统，并对光纤的传输特性进行了测试和分析。

七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持光纤连接器的清洁，避免污染；2. 光源发出的光功率不宜过高，以免损坏光纤；3. 实验数据应准确记录，以便后续分析。

八、实验总结通过本次实验，我们对光纤传输系统的基本原理、组成和性能有了更深入的了解。

光纤通信实验报告

光纤通信实验报告实验报告：光纤通信技术引言：光纤通信技术是一种基于光传输原理的高速、大容量、低损耗的通信方式。

光纤通信以其优异的性能和广泛的应用领域受到了广泛的关注。

本次实验旨在探究光纤通信的基本原理和实验方法，以及光纤通信的特点和应用。

一、光纤通信的基本原理1.光纤通信的原理光纤通信是利用光纤作为传输介质，将光信号转换为电信号进行传输。

它主要包括光信号的产生、调制、传输和接收等过程。

光信号通过激光器发射端发出，经过光纤传输到接收端，然后通过光电转换器将光信号转换为电信号。

2.光纤的工作原理光纤是一种具有高折射率的细长光导纤维，主要由芯层、包层和包住层组成。

光信号在传输过程中会发生多次反射，利用全内反射原理将光信号在光纤内损耗尽可能小地传播。

二、光纤通信实验的步骤1.光信号的产生通过激光器发射端发出激光光束，光纤接收端接收光信号。

2.光信号的调制利用调制器对光信号进行调制，使其携带有用信息。

3.光信号的传输利用光纤的高折射率和全内反射的特点，将光信号传输到接收端。

4.光信号的接收通过光电转换器将光信号转换为电信号，进而进行信号处理，如放大、滤波等。

三、光纤通信的特点和应用1.高速传输光纤通信具有高传输速率和大容量的优势，可以满足现代通信的高速要求。

2.低损耗光纤通信中光信号的传输损耗非常小，可以远距离传输无衰减。

3.安全性强光信号在传输过程中不容易被窃听或干扰，保证了通信的安全性。

4.应用广泛结论：通过本次实验，我们深入了解了光纤通信的基本原理和实验方法。

光纤通信具有高速传输、低损耗、安全性强和应用广泛等特点，是现代通信领域的重要技术。

光纤通信的发展势头迅猛，未来有望取代传统的铜线通信，成为主流的通信技术。

光纤特性及传输试验

光纤特性及传输实验在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。

不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。

载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。

能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。

通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。

光波波长比微波短得多，用光波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，光纤通信就是用光波作载波，用光纤传输光信号的通信方式。

与用电缆传输电信号相比，光纤通信具有通信容量大、传输距离长、价格低廉、重量轻、易敷设、抗干扰、保密性好等优点，已成为固定通信网的主要传输技术，帮助我们的社会成功发展至信息社会。

实验目的1 . 了解光纤通信的原理及基本特性。

2 .测量半导体激光器的伏安特性，电光转换特性。

3 .测量光电二极管的伏安特性。

4 .基带（幅度）调制传输实验。

5 .频率调制传输实验。

6 .音频信号传输实验。

7 .数字信号传输实验。

实验原理1.光纤光纤是由纤芯、包层、防护层组成的同心圆柱体，横截面如图1所示。

纤芯与包层材料大多为高纯度的石英玻璃，通过掺杂使纤芯折射率大于包层折射率，形成一种光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。

若纤芯的折射率分布是均匀的，在纤芯与包层的界面处折射率突变，称为阶跃型光纤：若纤芯从中心的高折射率逐渐变到边缘与包层折射率一致，称为渐变型光纤。

若纤芯直径小于 1011m ，只有一种模式的光波能在光纤中传播，称为单模光纤。

若纤芯直径5011m 左右，有多个模式的光波能在光纤中传播，称为多模光纤。

防护层由缓冲涂层、加强材料涂覆层及套塑层组成。

光纤布拉格光栅传输特性理论分析及其实验研究共3篇

光纤布拉格光栅传输特性理论分析及其实验研究共3篇光纤布拉格光栅传输特性理论分析及其实验研究1光纤布拉格光栅传输特性理论分析及其实验研究随着通信技术的不断发展，人们对高速、宽带、低衰减的光纤通信系统的需求越来越强烈。

在新型光纤通信系统中，光纤布拉格光栅逐渐成为一种广泛应用的光纤分布式传感技术。

本文将分析光纤布拉格光栅的传输特性，并通过实验验证分析结果的准确性。

光纤布拉格光栅是一种基于光纤中的光学衍射现象的光学器件。

在光纤中加入一定周期的光折射率折变结构，就能形成光纤布拉格光栅。

在光纤中传输的光波，经过布拉格光栅时，会出现衍射现象，产生反射、透射和反向散射，这些效应是产生传输特性的基础。

光纤布拉格光栅的传输特性主要表现在其反射光频谱和传输带宽两个方面。

反射光频谱是指光波经过光纤布拉格光栅后，由栅中反射的光波在谱域的表现。

反射光频谱可以通过反射率、衰减率、相位等参数来描述。

光纤布拉格光栅的反射带宽会随着栅体的折射率调制以及周期变化而发生变化。

而传输带宽则是指光波通过光纤布拉格光栅后的传输性能表现，其传输性能主要由栅体的反射率和传播损耗来决定。

传统的光纤布拉格光栅的制备方法主要有激光干涉、可调光束、干涉光阴影和相位掩膜等方法。

一般情况下，涉及到光纤布拉格光栅的应用，需要随时监测栅体的传输特性。

为了准确地监测光纤布拉格光栅的传输特性，通常采用光谱光学方法来进行反射光频谱的测量。

根据光谱光学方法，可以直接测量出光纤布拉格光栅的反射率和反射带宽，同时还能进一步计算出光纤布拉格光栅的传输损耗和传输带宽。

为了验证理论分析的正确性，本文进行了一系列光纤布拉格光栅的实验研究。

实验采用了对光纤布拉格光栅进行反射光频谱的测量，并通过计算反射光频谱的反射率和反射带宽，得出光纤布拉格光栅的传输损耗和传输带宽。

实验结果表明，本文理论分析的光纤布拉格光栅传输特性是可靠的，能够为光纤布拉格光栅在光纤通信系统中的应用提供有效的理论基础。

光纤传输系统实验报告

光纤传输系统实验报告光纤传输系统实验报告引言：光纤传输系统是一种利用光信号传输信息的高速通信技术，被广泛应用于现代通信领域。

本实验旨在通过搭建光纤传输系统，探究其传输性能及优势，并对其在实际应用中的潜力进行评估。

一、实验目的本实验的主要目的是通过搭建光纤传输系统，测量其传输性能，并对比传统的电信号传输系统，评估光纤传输系统的优势。

二、实验原理光纤传输系统是利用光信号在光纤中传输信息的技术。

其基本原理是通过将电信号转换为光信号，并利用光纤的高速传输特性，将信号从发送端传输到接收端。

光纤传输系统主要由光源、调制器、光纤、接收器和解调器等组成。

三、实验步骤1. 搭建光纤传输系统：将光源、调制器、光纤、接收器和解调器依次连接起来，确保连接稳定可靠。

2. 测试传输性能：通过发送端发送一系列测试信号，利用接收端接收并解调信号，测量信号的传输速率、传输距离和误码率等指标。

3. 对比实验：同时进行一组传统电信号传输系统的测试，比较两者的传输性能差异。

四、实验结果与分析通过测试，我们得到了光纤传输系统的传输性能数据。

与传统电信号传输系统相比，光纤传输系统具有以下优势：1. 高速传输：光纤传输系统的传输速率远高于传统电信号传输系统，可以满足大容量数据传输的需求。

2. 长距离传输：光纤传输系统的传输距离较长，信号衰减较小，适用于远距离通信。

3. 低误码率：光纤传输系统的传输信号稳定可靠，误码率较低，适用于高质量通信。

4. 抗干扰能力强：光纤传输系统对电磁干扰和噪声的抗干扰能力较强，传输信号的稳定性更高。

五、实验结论通过本次实验，我们验证了光纤传输系统在传输性能方面的优势。

光纤传输系统具有高速传输、长距离传输、低误码率和抗干扰能力强等特点，适用于各种通信领域。

在未来的通信发展中，光纤传输系统将发挥更加重要的作用。

六、实验总结本次实验通过搭建光纤传输系统，深入了解了其原理和传输性能。

光纤传输系统作为一种高速、稳定的通信技术，为现代通信领域的发展提供了强大的支持。

光纤通信实验报告

光纤通信实验报告光纤通信是一种使用光信号传输数据的通信技术，它利用了光的高速传输和大带宽的特性，成为了现代通信领域的重要技术之一。

在本次实验中，我们对光纤通信的原理和实验验证进行了深入研究。

实验一: 光的传播特性我们首先对光的传播特性进行了研究。

选择了一根直径较细的光纤，并采用了迎射法和反射法进行传导实验。

通过在纤芯中投射光线，并观察传导的情况，我们验证了光在光纤中的传播路径并没有明显偏向，光线能够相对直线传播。

实验二: 光纤的损耗与色散在光纤通信中，损耗和色散是不可避免的问题。

我们通过实验对光纤中损耗和色散的影响进行了测试。

损耗实验中，我们通过分析在不同长度光纤中传输的光强度，发现随着距离的增加，光强度会逐渐减弱。

这是由于光纤中存在材料吸收和散射等因素造成的。

为了减小损耗，优化光纤的材料和结构是很重要的。

色散实验中，我们将不同波长的光信号通过光纤传输，并测量到达另一端的时间。

实验结果显示，不同波长的光信号到达时间存在差异。

这是由于光纤中折射率随波长变化而引起的色散效应。

为了减小色散，需要采用更先进的技术，如光纤衍生波导和光纤增益等手段。

实验三: 单模光纤与多模光纤光纤通信中，单模光纤和多模光纤是常用的两种类型。

通过实验，我们对这两种光纤的传输特性进行了研究。

我们首先测试了单模光纤。

结果显示，在单模光纤中，光信号会以单一光波传播，因此具有较低的色散和损耗，适用于远距离传输和高速通信。

然后我们进行了多模光纤的实验。

实验结果显示，多模光纤中存在多个模式的光信号传播，由于不同模式间的传播速度不同，会导致严重的色散和损耗问题。

因此，多模光纤适用于近距离传输和低速通信。

结论通过本次光纤通信实验，我们对光纤通信的原理和实际应用有了更深入的了解。

我们发现光纤通信具有高速率、低损耗和大带宽等优势，而不同类型的光纤对于不同的通信需求有着不同的适应性。

然而，我们也看到了光纤通信中存在的一些问题，如损耗、色散和设备成本等。

光纤特性实验研究实验报告

光纤特性实验研究一、光纤耦合及光纤器件传输效率测试实验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。

前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖A】实验原理1.光纤的结构纤芯材料的主体是二氧化硅，里面掺极微量的其他材料，例如二氧化锗、五氧化二磷等。

掺杂的作用是提高材料的光折射率。

纤芯直径约5~~75μm（芯径一般为50或62.5μm）。

光纤外面有低折射率包层，包层有一层、二层（内包层、外包层）或多层（称为多层结构），但是总直径在100~200μm上下（直径一般为125μm）。

包层的材料一般用纯二氧化硅，也有掺极微量的三氧化二硼，最新的方法是掺微量的氟，就是在纯二氧化硅里掺极少量的四氟化硅。

掺杂的作用是降低材料的光折射率。

这样，光纤纤芯的折射率略高于包层的折射率。

两者折射率的区别，保证光主要限制在纤芯里进行传输。

包层外面还要涂一种涂料，是加强用的树脂涂层，可用硅铜或丙烯酸盐。

涂料的作用是保护光纤不受外来的损害，增加光纤的机械强度。

光纤的最外层是套层，它是一种塑料管，也是起保护作用的，不同颜色的塑料管还可以用来区别各条光纤。

2.光纤的数值孔径概念：入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。

这个角度就称为光纤的数值孔径。

光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。

不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。

3.光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。

多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。

但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。

例如：6 00MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。

因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。

大学光纤传输实验报告

一、实验目的1. 了解光纤传输系统的基本结构和各部件的选配原则。

2. 熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。

3. 训练如何在光纤传输系统中获得较好的信号传输质量。

二、实验原理光纤传输技术是一种利用光导纤维传输信号的通信技术。

光纤具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰等优点，已成为现代通信的主要传输手段。

光纤传输系统主要由以下几部分组成：1. 光源：将电信号转换为光信号，常用的光源有LED、激光二极管等。

2. 光纤：传输光信号的介质，分为单模光纤和多模光纤。

3. 光发射机：将电信号转换为光信号，并驱动光源。

4. 光接收机：将光信号转换为电信号，并进行放大处理。

5. 传输介质：连接光发射机和光接收机的介质，如光缆等。

实验中，我们主要研究LED-传输光纤组件的电光特性，并验证硅光电二极管可以将传输的光信号转换为电信号。

三、实验仪器1. TKGT-1型音频信号光纤传输实验仪2. 信号发生器3. 双踪示波器四、实验步骤1. 连接实验仪器，包括光源、光纤、光发射机、光接收机和传输介质。

2. 将信号发生器输出的电信号输入光发射机，驱动光源发光。

3. 通过光纤将光信号传输到光接收机。

4. 在光接收机输出端连接示波器，观察接收到的电信号波形。

5. 调整光源的偏置电流和调制信号的幅度，观察信号传输质量的变化。

五、实验结果与分析1. 在合适的偏置电流下，LED-传输光纤组件具有线性电光特性，信号传输质量较好。

2. 随着偏置电流的增加，LED-传输光纤组件的光输出功率增加，信号传输质量提高。

3. 调整调制信号的幅度，可以改变信号传输质量。

当调制信号幅度过大时，会产生谐波失真，信号传输质量下降。

六、实验结论1. 光纤传输技术具有损耗低、频带宽、抗干扰能力强等优点，是现代通信的主要传输手段。

2. 通过调整光源的偏置电流和调制信号的幅度，可以优化信号传输质量。

3. 本实验验证了LED-传输光纤组件的电光特性，为实际应用提供了理论依据。

光纤技术系列实验

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种。阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率n1 和包层的折射率n2 是均匀常数。渐变型光纤纤芯的折射率随着半径的增加而按一定规律(如平方律、双正割曲线等) 逐渐减少，到纤芯与包层交界处为包层折射率n2，纤芯的折射率不是均匀常数。
根据光纤中传输模式的多少，可分为单模光纤和多模光纤两类。单模光纤只传输一种模式，纤芯直径较细，通常在4μm～10μm 范围内。而多模光纤可传输多种模式，纤芯直径较粗，典型尺寸为50μm 左右。
（1）纤芯纤芯位于光纤的中心部位。它主要成分是高纯度的二氧化硅，其纯度高达 99．99999%，其余成分为掺入的少量掺杂剂，如五氧化二磷(P2O5)和二氧化锗（GeO2）。掺杂剂的作用是提高纤芯的折射率。纤芯的直径一般为 5~50 微米。
（2）包层包层也是含有少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。掺杂剂有氟和硼。这些掺杂剂的作用是降低包层的折射率。包层的直径一般为 125 微米。
熔接法
不同类型光纤的熔接过程良好的接续是指在接续点上，没有光传输的不连续现象。下图示出了纤芯不连续的几种典型状态，有轴错位、纤芯倾斜、空隙、端面倾斜和纤芯直径及折射率的微小差异等等。由于这些不连续性，也会造成光功率的一部分变成散射损耗，或以反射波形式返回发送端。有空隙时，因玻璃纤维和空气折射率的差异，也会引起反射，此现象又称菲涅耳（Fresnel) 反射。在单模光纤连接时，除要求纤径一致之外，更重要的是要求在实质上代表分布宽度的模场直径MFD:ModeField Diameter)一致。
由于光纤直径较小，无法实现直接连接，一般是把光纤放入空心陶瓷套，用胶水固定，然后进行抛光，将陶瓷套插入一个法兰使两接头保证同轴，然后再施加压力使端面接触。

大学物理实验光纤传感实验讲义

⼤学物理实验光纤传感实验讲义光纤传感实验光纤特性的研究和应⽤是20世纪70年代末发展起来的⼀个新的领域。

光纤传感器件具有体积⼩、重量轻、抗电磁⼲扰强、防腐性好、灵敏度⾼等优点；⽤于测量压⼒、应变、微⼩折射率变化、微振动、微位移等诸多领域。

特别是光纤通信已经成为现代通信⽹的主要⽀柱。

光纤通信的发展极为迅速，新的理论和技术不断产⽣和发展。

因此，在⼤学物理实验课程中开设“光纤特性研究实验”已经成为培养现代⾼科技⼈才的必然趋势。

传感器是信息技术的三⼤技术之⼀。

随着信息技术进⼊新时期，传感技术也进⼊了新阶段。

“没有传感器技术就没有现代科学技术”的观点已被全世界所公认，因此，传感技术受到各国的重视，特别是倍受发达国家的重视，我国也将传感技术纳⼊国家重点发展项⽬。

光纤特性研究和应⽤是⼀门综合性的学科，理论性较强，知识⾯较⼴，可以激发学⽣对理论知识的学习兴趣，培养学⽣的实践动⼿和创新能⼒，光纤⼲涉系列实验教学的开设就显得⾮常重要了。

基于这个⽬的，我们对光纤⼲涉实验教学进⾏了初步探索，在此基础上，该实验还可以进⾏⼀些设计性及研究性实验。

⼀、实验⽬的1.了解光纤与光源耦合⽅法的原理；2.理解M—Z⼲涉的原理和⽤途；了解传感器原理；3.实测光纤温度传感器实验数据。

⼆、实验仪器激光器及电源，光纤夹具，光纤剥线钳，激光功率计，五位调整架，显微镜，光纤传感实验仪，CCD及显⽰器，等等三、实验原理(1)光纤的基础知识光纤的基本结构如图1，它主要包括三层（⼯程上有时有四层或五层，图中是四层结构）：1.纤芯；2.包n 层；3.起保护作⽤的涂敷层；4.较厚的保护层。

纤芯和包层的折射率分别是1和2n ，如图2，为了使光线在光纤中图1.光纤剖⾯图传播，纤芯的折射率（1n ）必须⽐包层(2n )的折射率⼤，这样才会产⽣全反射。

光线1以θ⾓⼊射在光纤端⾯上，光线经折射后进⼊光纤，以?⾓⼊射到纤芯和包层间的光滑界⾯上。

只要我们选择适当的⼊射⾓θ，总可以使?⾓⼤于临界⾓m ?，m ?的⼤⼩由公式)/arcsin(12n n m =?决定，使光线1在界⾯上发⽣全反射。

光纤特性测量实验报告

（3）调整信号发生器的输出功率和频率。
（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。

光纤参数测量实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 熟悉光纤的基本特性和结构。

2. 掌握光纤参数测量的基本原理和方法。

3. 了解光纤连接、衰减、色散等关键参数的测量方法。

4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理光纤作为一种传输信息的介质，其性能参数直接关系到光通信系统的质量和效率。

本实验主要测量以下光纤参数：1. 光纤长度：通过光时域反射仪（OTDR）测量光纤的长度。

2. 光纤衰减：通过插入损耗测试仪测量光纤在特定波长下的衰减。

3. 光纤色散：通过色散分析仪测量光纤在特定波长下的色散。

4. 光纤连接损耗：通过插入损耗测试仪测量光纤连接器的插入损耗。

三、实验仪器与材料1. 光纤测试仪：包括光时域反射仪（OTDR）、插入损耗测试仪、色散分析仪等。

2. 光纤跳线：用于连接测试仪和被测光纤。

3. 被测光纤：用于测试的光纤。

4. 光纤连接器：用于连接被测光纤和跳线。

四、实验步骤1. 光纤长度测量- 将被测光纤连接到OTDR上。

- 启动OTDR，进行光纤长度测量。

- 记录测量结果。

2. 光纤衰减测量- 将被测光纤连接到插入损耗测试仪上。

- 选择测试波长，设置测试参数。

- 进行衰减测量，记录结果。

3. 光纤色散测量- 将被测光纤连接到色散分析仪上。

- 选择测试波长，设置测试参数。

- 进行色散测量，记录结果。

4. 光纤连接损耗测量- 将被测光纤连接到跳线上，再将跳线连接到插入损耗测试仪上。

- 进行连接损耗测量，记录结果。

五、实验数据与分析1. 光纤长度测量结果- 测量结果：X米- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤长度准确。

2. 光纤衰减测量结果- 测量结果：Y dB- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤衰减符合要求。

3. 光纤色散测量结果- 测量结果：Z ps/nm·km- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤色散符合要求。

4. 光纤连接损耗测量结果- 测量结果：A dB- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤连接器质量良好。

光纤特性及传输实验

不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。

载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。

能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。

通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。

光波波长比微波短得多，用光波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，光纤通信就是用光波作载波，用光纤传输光信号的通信方式。

与用电缆传输电信号相比，光纤通信具有通信容量大，传输距离长，价格低廉，重量轻易敷设，抗干扰，保密性好等优点，已成为固定通信网的主要传输技术，帮助我们的社会成功发展至信息社会。

【实验目的】1、了解光纤通信的原理及基本特性。

2、测量激光二极管的伏安特性，电光转换特性。

3、测量光电二极管的伏安特性。

4、音频信号传输实验。

5、数字信号传输实验。

【实验仪器】光纤特性及传输实验仪，示波器【实验原理】1、光纤光纤是由纤芯，包层，防护层组成的同心圆柱体，横截面如图1所示。

纤芯与包层材料大多为高纯度的石英玻璃，通过掺杂使纤芯折射率大于包层折射率，形成一种光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。

若纤芯的折射率分布是均匀的，在纤芯与包层的界面处折射率突变，称为阶跃型光纤。

若纤芯从中心的高折射率逐渐变到边缘与包层折射率一致，称为渐变型光纤。

若纤芯直径小于10μm ，只有一种模式的光波能在光纤中传播，称为单模光纤。

若纤芯直径50μm 左右，有多个模式的光波能在光纤中传播，称为多模光纤。

防护层由缓冲涂层，加强材料涂覆层及套塑层组成。

通常将若干根光纤与其它保护材料组合起来构成光缆，便于工程上敷设和使用。

光纤传输实验实验报告

光纤传输实验实验报告光纤传输实验实验报告引言光纤传输技术作为一种高速、高带宽、低损耗的通信传输方式，已经广泛应用于各个领域。

本实验旨在通过实际操作，探究光纤传输的原理和特性，并对其性能进行测试和评估。

一、实验设备和方法1. 实验设备本实验采用的设备包括光纤传输装置、光源、光探测器、光纤衰减器等。

2. 实验方法首先，将光源与光纤传输装置连接，通过调节光源的功率，观察光纤传输的亮度和稳定性。

然后，将光探测器与光纤传输装置连接，记录光探测器输出的信号强度。

最后，通过调节光纤衰减器，模拟不同距离下的光纤传输损耗情况。

二、实验结果和分析1. 光源功率调节通过调节光源的功率，我们观察到光纤传输的亮度和稳定性会有所变化。

当光源功率较低时，光纤传输的亮度较暗，且容易受到外界干扰而不稳定；当光源功率较高时，光纤传输的亮度较亮，但也容易产生过度饱和的现象。

因此，在实际应用中，需要根据具体需求调节光源功率，以保证光纤传输的稳定性和适当的亮度。

2. 光探测器输出信号强度将光探测器与光纤传输装置连接后，我们记录了光探测器输出的信号强度。

实验结果显示，随着光源功率的增加，光探测器输出的信号强度也相应增加。

这表明光纤传输的信号强度与光源功率存在一定的正相关关系。

此外，我们还发现，当光源功率过高时，光探测器输出的信号强度会达到一个饱和值，进一步增加光源功率并不会显著提高信号强度。

因此，在实际应用中，需要根据光纤传输的距离和信号要求，选择适当的光源功率。

3. 光纤传输损耗通过调节光纤衰减器，我们模拟了不同距离下的光纤传输损耗情况。

实验结果显示，随着光纤传输距离的增加，光纤传输的信号强度会逐渐减弱。

这是由于光在光纤中的传输过程中会发生一定的损耗，导致信号衰减。

此外，我们还观察到，当光纤传输距离较长时，信号强度的衰减速度会更快。

因此，在实际应用中，需要根据光纤传输的距离和信号要求，选择合适的光纤衰减器，以保证信号的传输质量。

三、实验结论通过本实验，我们对光纤传输的原理和特性有了更深入的了解。

光纤传输实验报告中南

光纤传输实验报告中南篇一：光纤传输实验报告实验目的：音频信号光纤传输1、学习音频信号光纤传输系统的基本结构和各部件的选配原则。

2、熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。

3、训练如何在音频信号光纤传输系统中获得较好的信号传输质量。

实验仪器TKGT1型音频信号光纤传输实验仪信号发生器双踪示波器实验原理光纤，又名光导纤维，是20世纪70年代为光通信而发展起来的一种新型材料，具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰、光学特性好等优点。

1970年，美国康宁公司率先研制出了世界上第一根传输衰减损耗小于20dB/km的石英光纤。

目前，普通单模光纤的传输损耗在工作波长为1550纳米窗口损耗小于0.2dB/km，在1310纳米窗口小于0.3 dB/km。

目前商用光纤制作工艺多为渐变折射率芯层光纤。

从传输模式来说，光纤分为单模和多模两种；从结构上来说，分为普通光纤和特殊光纤，普通光纤包括单模和多模光纤，特殊光纤包括保偏光纤、单偏振光纤和塑料光纤等。

普通光纤的外径为125微米，单模光纤芯径为510微米，多模光纤芯径为50、62.5、80、100微米，加护套总直径约为1毫米。

目前通信干线用光纤一般为单模光纤，光纤工作波长为1550纳米。

一般光纤的结构是由导光的纤芯和周围包覆的涂层组成。

光纤的工作基础是光的全反射。

由于纤芯的折射率大于涂层的折射率，当光从纤芯射向涂层，且入射角大于临界角，则射入的光在界面上产生全反射，成“之”字形前进，传播到圆柱形光纤的另一端而发射出去，这就是光纤的传光原理。

附：光的全反射原理根据光的反射和折射定律，即?11 n1sin?1?n2sin?2 若n1>n2，横线上为2，下为1介质，即光由光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角，即c时，就发生光的全反射现象。

由于在临界状态下，?2??2，代入上式，则?c?arcsin???n2?n1 ，称为全反射临界角。

?光波在光纤中传输，可以用两种不同的理论来解释。

光纤特性及传输实验

光纤特性及传输实验光纤是一种能够将光信号传输的纤维材料，由于其具有高带宽、低衰减等优点，广泛应用于通信、医疗、工业等领域。

本文将介绍光纤的特性以及光纤传输实验。

首先，光纤具有以下几个重要特性：1. 高带宽：光纤的传输速度非常快，可以达到光速的70%以上，因此能够传输大量的数据。

2. 低衰减：光纤的衰减很小，一般在每公里0.2-0.5 dB以内，因此信号的传输损失较小，可以实现长距离的传输。

3. 抗干扰能力强：光纤的信号传输是通过光的全内反射实现的，不会受到电磁干扰的影响，因此具有较高的抗干扰能力。

4. 安全性高：光信号传输不会产生电磁辐射，不易被窃听，因此具有较高的安全性。

光纤传输实验是通过实际操作来验证光纤的传输性能和特性。

下面将介绍一种常见的光纤传输实验方法。

实验材料：1. 光纤：可以使用单模光纤或多模光纤，长度约为几十米至几百米。

2. 光源：可以使用激光器或LED作为光源。

3. 接收器：用于接收光信号的光电二极管或光电探测器。

4. 信号发生器：用于产生测试信号。

实验步骤：1. 将光纤的一端连接到光源，另一端连接到接收器。

2. 设置信号发生器的输出信号，并将信号输入到光源端。

3. 观察接收器的输出信号，并记录下来。

4. 改变光纤的长度、弯曲程度等条件，再次观察并记录输出信号。

5. 根据实验记录，分析光纤在不同条件下的传输性能。

实验结果分析：通过实验可以得到光纤在不同条件下的传输结果。

例如，当光纤长度增加时，输出信号的衰减程度会增加；当光纤弯曲程度增加时，输出信号的衰减程度也会增加。

这些结果验证了光纤的低衰减特性以及对弯曲的敏感性。

此外，实验还可以验证光纤的带宽特性。

可以通过改变信号发生器的频率，观察输出信号的变化。

当信号频率增加时，输出信号的衰减程度会增加，说明光纤的传输带宽有限。

总结：光纤具有高带宽、低衰减、抗干扰能力强和安全性高等特性，在实际应用中具有广泛的应用前景。

通过光纤传输实验，可以验证光纤的传输性能和特性，为光纤通信的设计和应用提供参考。

光纤传输特性实验实验报告

光纤传输特性实验实验报告实验报告：光纤传输特性实验一、实验目的1. 了解光纤传输的基本原理和特性；2. 掌握光纤传输信号损耗的测量方法；3. 了解光纤覆盖层的保护作用和光纤附加噪声。

二、实验仪器1. 光纤传输箱；2. 光纤光源；3. 光纤接收仪；4. 光纤带宽检测装置；5. 光源电源。

三、实验原理1. 光纤传输基本原理：光纤传输是利用光在纤维中的反射和折射来传输信息的一种方式。

光纤由纤芯、包层和裸露纤芯组成，光信号通过射入纤芯，然后沿着纤芯的光轴传播。

纤芯是光传输的核心，包层则用于保护光传输中的信号。

2. 光纤传输信号损耗的测量方法：光纤传输中的信号衰减主要包括衰减损耗和连接损耗。

衰减损耗是指光信号沿光纤传输中由于各种原因所导致的信号强度的损失。

连接损耗是指光纤之间的连接所带来的光信号损失。

测量光纤传输中的信号损耗常用的方法是利用光纤接收仪读取光源发出的光强度，然后与光源发出的光强度进行比较，计算信号损耗。

3. 光纤覆盖层的保护作用：光纤的包层主要用于保护光纤的传输信号，减少信号损耗。

光纤的包层一般由石英、聚合物等材料构成，具有较高的折射率，能够使光信号在纤芯中传播时发生全内反射。

同时，包层还能够阻止外界的干扰信号进入纤芯中。

4. 光纤附加噪声：光纤传输过程中，会产生一些附加噪声，如光源的热噪声、光纤中的射频噪声等。

这些噪声会对信号的传输质量产生影响。

因此，为了保证光纤传输信号的质量，需要对光纤信号进行接收时进行噪声的抑制。

四、实验步骤1. 打开光纤传输箱，接通光纤光源和接收仪的电源；2. 将纤芯连接器插入光纤光源的输出接口，将接收仪的接收端与纤芯接收端连接；3. 在光纤光源仪器上设置输出功率为一定的数值，如10mW；4. 使用光纤带宽检测装置测量光纤传输的带宽；5. 测量信号损耗，调整光源的输出功率，记录不同功率下的信号强度；6. 记录实验数据。

五、实验结果分析1. 光纤传输的信号损耗：根据实验数据计算出不同功率下信号的损耗率，并观察信号损耗与功率之间的关系；2. 光纤传输的带宽：根据光纤带宽检测装置的测量结果，计算出光纤的带宽范围；3. 光纤传输的附加噪声：观察实验数据中的噪声情况，并分析噪声对信号传输的影响。

光纤近代物理实验报告

一、实验目的1. 了解光纤的基本特性和工作原理。

2. 掌握光纤通信系统的基本组成和信号传输过程。

3. 通过实验，验证光纤通信系统在实际应用中的性能和效果。

二、实验原理光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的通信方式。

其基本原理是利用光纤的低损耗、高带宽和抗干扰能力，将光信号传输到远距离。

1. 光纤的特性：光纤具有低损耗、高带宽、抗干扰、耐高温等优点。

光纤分为单模光纤和多模光纤，其中单模光纤传输距离远，但成本较高；多模光纤传输距离较短，但成本较低。

2. 光纤通信系统的组成：光纤通信系统主要由发射机、光纤、接收机和终端设备组成。

发射机将电信号转换为光信号，通过光纤传输，接收机将光信号转换为电信号，终端设备对信号进行处理。

3. 信号传输过程：信号传输过程主要包括信号调制、传输和接收。

调制是将电信号转换为光信号的过程；传输是将光信号通过光纤传输到接收端的过程；接收是将光信号转换为电信号的过程。

三、实验仪器1. 光纤通信实验装置2. 发射机3. 接收机4. 光纤5. 双踪示波器6. 光功率计四、实验内容1. 光纤传输特性测试（1）测量光纤的损耗：通过测量不同距离的光功率，计算光纤的损耗。

（2）测量光纤的带宽：通过改变输入信号的频率，测量光纤的带宽。

（3）测量光纤的反射损耗：通过测量光纤的反射系数，计算光纤的反射损耗。

2. 光纤通信系统性能测试（1）测试光纤通信系统的误码率：通过发送一定数量的误码，计算误码率。

（2）测试光纤通信系统的传输速率：通过测量传输数据的时间，计算传输速率。

（3）测试光纤通信系统的稳定性：通过长时间观察系统性能，判断系统的稳定性。

五、实验步骤1. 搭建光纤通信实验装置，连接好各部分设备。

2. 进行光纤传输特性测试，记录相关数据。

3. 进行光纤通信系统性能测试，记录相关数据。

4. 分析实验数据，得出结论。

六、实验结果与分析1. 光纤传输特性测试结果（1）光纤损耗：在1km距离内，光纤的损耗约为0.3dB/km。