十光纤无源器件特性测试
光纤通信实验指导书
光纤通信原理实验教程（第二版）唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司光纤通信原理实验教程（第二版）唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司前言为了配合有关《光纤通信系统原理》等课程的教学和实验需要，我们研制开发的光纤通信系统原理综合实验箱。
共收入了8个实验，如果实验室配备有光纤通信常用的仪表，还可在此基础上开设更复杂的实验7个。
与该书配套的光纤通信系统原理综合实验箱，置于一个便携式的实验箱内，该系统的突出优点有：1、该实验箱采用模块化设计，波形测试点多，调节点多，有利于学生动手操作实验。
2、系统采用硬件和软件、分列元件和集成器件相结合，有利于对原理的理解。
3、该实验箱还可根据实验者自己的设计来控制，组合各模块完成不同的实验项目。
本实验教程由同完成，由于水平有限，书中缺漏难免，欢迎使用者批评指正。
编著者2000.11目录第一章光纤通信实验系统总体介绍 (1)第二章光纤通信基础实验 (10)实验一、光纤通信实验系统信号发生器单元实验 (10)实验二、中央处理器（CPU）单元实验 (15)实验三、码型变换（CMI）实验 (23)实验四、光发送系统实验 (29)实验五、光接收系统实验 (37)实验六、PCM话路光传输系统实验 (43)实验七、变速率数据光传输实验 (46)实验八、模拟和数字光纤系统综合实验 (51)第三章光纤通信加强实验 (57)实验九、数字光发送接口指标测试实验 (57)1、消光比EXT测试2、平均发送光功率实验十、数字光接收接口指标测试实验 (60)1、灵敏度测试2、动态范围测试实验十一、PCM话路特性测试实验 (62)实验十二、光纤传输特性测量实验 (63)1、光纤损耗的插入测试法2、多模光纤带宽的时域测试法实验十三、光纤无源器件特性测试实验 (65)1、光纤活动连接器2、Y型分路器3、星型耦合器实验十四、图像光纤传输系统实验........ (66)实验十五、波分复用（WDM）光纤通信系统实验 (67)第四章常用光纤通信仪表简介 (69)5.1 光功率计 (69)5.2 稳定光源 (70)5.3 光时域反射仪（OTDR） (74)5.4 误码测试仪 (75)5.5 光纤熔接机 (79)5.6 PCM终端测试仪 (81)第五章光纤通信实验原理电路 (83)第一章光纤通信实验系统总体介绍一、概述本实验系统根据光纤通信系统原理的主要知识点进行实验，结合电子技术和微处理器技术，针对光纤通信系统的典型应用可进行8项实验或示教，实验内容重点突出，内容丰富，有重点的培养实验者的动手能力。
光无源器件参数测试实验
光无源器件参数测试实验光无源器件参数测试实验是光电类实验中的一种重要实验，用于测试和研究光无源器件的性能和特性。
光无源器件主要包括光电二极管、光敏电阻、光敏晶体管等。
实验目的：1.理解光无源器件的工作原理和性能特点；2.学会使用光无源器件测试仪器进行参数测试；3.掌握测试光无源器件的光电特性，如响应特性、光电流特性、电光转换效率等。
实验仪器和材料：1.光无源器件测试仪器：光源、光功率计、电源、模拟电压源、示波器等；2.光无源器件样品：光电二极管、光敏电阻、光敏晶体管等；3.光源：激光器、LED灯等。
实验步骤：1.准备工作：a.将光无源器件样品插入到测试仪器中的测试接口；b.打开测试仪器，进行仪器的预热和校准。
2.测试光线响应特性：a.将光源对准光无源器件，并调节光源的强度。
b.测量光无源器件的输出电流或电压随光源强度变化的关系曲线。
c.记录数据并分析光无源器件的响应特性。
3.测试光电流特性：a.将光源对准光无源器件，并固定光源的强度。
b.根据不同的实验要求，设置不同的电压源输出电压，测量光无源器件的输出电流。
c.记录数据并分析光无源器件的光电流特性。
4.测试电光转换效率：a.选取适当的光源和光无源器件样品。
b.测试光无源器件的光电转换效率，即测量光无源器件输出功率与输入光功率之比。
c.记录数据并分析光无源器件的电光转换效率。
5.分析实验结果：根据实验数据，进行曲线拟合、数据处理和结果分析，探讨光无源器件的性能和特点。
实验注意事项：1.实验时应注意光无源器件的灵敏度，避免直接光照到器件。
2.使用仪器和光源时要遵守相关的安全操作规程，避免产生辐射伤害。
3.实验过程中的参数设置和测试条件应根据实际需要进行调整。
通过光无源器件参数测试实验，可以深入了解光无源器件的性能和特性，为光电器件的设计、研究和应用提供了有力的支持。
同时，此实验也可以帮助学生掌握光电技术的基本原理和实验技能，培养实验观察、数据处理和问题分析解决能力。
3 无源器件测量
性并且正在使用的光纤连接器主要有五
种结构。
套管结构
套管结构的连接器由插针和套筒组成。
双锥结构
双锥结构连接器是利用锥面定位。 V形槽结构 V形槽结构的光纤连接器是将两个插针 放入V形槽基座中，再用盖板将插针压紧， 利用对准原理使纤芯对准。
V形槽结构
球面定心结构
球面定心结构由两部分组成，一部分是 装有精密钢球的基座，另一部分是装有 圆锥面(相当于车灯的反光镜)的插针。
的使用效果往往要求器件有足够小的偏
振相关损耗。
7. 隔离度
隔离度是指某一光路对其他光路中的信号 的隔离能力。隔离度高，也就意味着线路之间 的“串话”小。其数学表达式为
式中：Pt 是某一光路输出端测到的其他光 路信号的功率值；Pin是被检测光信号的输入功 率值。
3.4 光电耦合器
定义：发光器件与光接受器件的组合器件。 类型：
光电耦合／隔离器：在电路之间传递信息，又 能实现电路间的电气隔离和消除噪声。 光传感器：用于检测物体的位置或物体有无的 状态。
发光器件：ＬＥＤ，ＬＤ，灯等 光接受器件：光电二极管／三极管，光电 池，光敏电阻。
工作原理与特点
发光器件与光接受器件封装一体，但不接触，有很强 的电气绝缘性，信号通过光传输。 特点：
光纤连接器特性
评价一个连接器的主要指标有4个，即插入 损耗、回波损耗、重复性和互换性。 1. 插入损耗 插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连 接器之后，其输出光功率相对输入光功率的比 率的分贝数，表达式为： Ac＝-10lgP1/P0(dB) 式中：Ac为连接器插入损耗；P0 为输入 端的光功率；P1为输出端的光功率。
CCD
CCD是一种电荷耦合器件(Charge Coupled Device) CCD的突出特点：是以电荷作为信号，而不同 于其它大多数器件是以电流或者电压为信号。 CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。 CCD工作过程的主要问题是信号电荷的产生、 存储、传输和检测。
(整理)光无源器件参数测试实验
插入损耗常常简称为插损，指一个输出端口的输出功率和一个输入端口输入功率的比值，插入损耗常常包括两部分，一部分是器件非理想造成的附件损耗（通常是不期望存在的），另外一部分是器件本身特性造成的（例如分路器【splitter，也叫耦合器coupler】的分光比，例如某个端口本身应该输出20％的输入光，对这个端口来说，本来就应该有80％的“损耗”）。
振相关损耗和方向性等，下面给出具体描述：
A .插入损耗(IL)
插入损耗定义为指定输出端口的光功率相对输入光功率的减少值。
（8.6）
B .额外损耗(EL)
额外损耗是指所有输出端口光功率总和相对于全部输入光功率的减小值。
(8.7)
额外损耗是体现器件制造工艺质量的指标，反映的是器件制作过程中带来的固有损耗；而插入损耗则表示各个输出端口的输出功率状况，不仅有固有损耗的因素，更考虑了分光比的影响，实验中务必使学生弄清楚这一点。一般情况下，耦合器的损耗小于0.2dB。
B.注意保证与器件接口处的斑纹图形不会影响插入损耗的测量；
C.在器件的整个测试中，每一边的光纤或光缆应该保持固定，并考虑光纤上的应力和最小弯曲半径的影响；
耦合器的几种老化实验条件和数据（YD/T 893-1997），
序号
实验项目（参照Bellcore 1209）
插入损耗变化量（dB）
分光比变化量
1
振动实验(GB /T2423.10)
【实验原理】
熔融拉锥型全光纤耦合器(Coupler)是光纤通信系统中重要的基本器件，可以用作各种比例的功率分路(Splitter)/合路(Combiner)器；波分复用器(WDM)；光纤激光器的全反镜；非线性光环镜(NOLM)；无源光纤环；Mach-Zehnder光纤滤波器等；在传感领域可利用其作成Mach-Zehnder,Michelson,Sagnac,Fabry-Perot光纤干涉型和光纤环形腔干涉型光纤传感器；此外还是光纤陀螺仪和光纤水听器及多种光学测量仪器的关键部件。
光纤特性测试原理和方法
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光纤测试
当在其寿命周期内分析光纤光缆时，必须执行一系列的测试以便确保其完 整性。 － 机械测试 － 几何测试 － 光测试 － 传输测试 前三个测试仅需执行一次，因为在光纤的整个寿命周期内，这些参数的变 化很小。对光纤或光缆执行几个测试以便在其被用于信号传输之前确定 其 特性。这些测量中的许多测试在电子产业协会（EIA）的光纤测试步骤 （FOTP）中都有描述，并且在 ITU-T的G650建议或者 EN188 000 文件 中被定义。
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光损耗的测试
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光纤测试－传输测试－功率与损耗的表达
相对值： 绝对值： 功率的损耗：输出与输入的功率差
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损耗的测试
光纤的损耗或衰减的测试：测量光纤中整个衰减的最精确方 法是在一端入射一个已知电平的光,并测 量另一端输出的光 电平.光源与功率计是ITU-T G650.1和 IEC 61350所建 议 的测量插入损耗的主要测量仪表。这一测量需要接入光纤的 两端。 截短法 截短法是最精确的测量方法，但是，它也是破坏性的， 不能用于现场。由 于这一原因，它不被用于安装与维护中。 采用截短法的测试需要首先测试 被测光纤长度上的衰减。然 后，从源端光纤处截下光纤长度的一部分，测 量其衰减作为 参考。将两值相减则获得被截短光纤的衰减。 插入损耗法 插入损耗法是一种非破坏性方法，它可以被用于 测量光纤的衰减、无源器 件，或者一条光链路。采用这一替 代方法，测量源端光纤以及参考光纤的 输出。然后，将被测 光纤加到系统中进行测量。这两个结果之间的差异就 获得了 光纤的衰减。 第一个测试或者称为参考测试，是为了尽可能消除由各种跳 接线所引起的 损耗。
十光纤无源器件特性测试
实验十光纤无源器件特性测试实验
一、实验目的
1、了解光纤无源器件，如活动连接器、Y型分路器、星型耦合器等器件的工作原理及
结构。
2、了解它们对光纤通信系统的影响。
3、掌握它们的正确使用方法。
4、掌握其主要特性参数。
二、预习要求
1、阅读光纤通信系统有关无源光器件的章节。
2、熟悉待测器件。
三、实验框图
图12-1 光纤无源器件特性测试框图
四、实验内容
1、测量光纤活动连接器的插入损耗。
读者可根据图12-1光纤无源器件特性测试框图将
光纤活动连接器接入系统进行测试，图中标注“光波信号输入”，可输入任一数字信号做光纤传输。
测量记录并填写下表：
在测试中，可通过调节发射电流来调节发射功率，也可改变输入的码元调节发射功率。
2、测量Y型分路器的插入损耗及回波损耗。
3、测量星型耦合器的插入损耗及光串扰。
五、实验要求
1、对每一器件写出测试步骤。
2、将测试结果进行记录整理。
六、无源器件结构图
Y型分路器
星型耦合器
七、实验仪器
光功率计、光无源器件。
实验五光无源器件特性测试实验
实验五-光无源器件特性测试实验实验五：光无源器件特性测试实验一、实验目的1.掌握光无源器件的基本特性测试方法；2.熟悉光无源器件的性能指标；3.学习并掌握光损耗测试、光回波损耗测试、光方向性测试等基本光无源器件测试方法。
二、实验原理光无源器件是构成光通信网络不可或缺的部分，其特性测试对于确保系统的稳定性和性能至关重要。
实验中，我们将对光损耗、光回波损耗和光方向性等关键指标进行测试。
1.光损耗：光损耗是指光在传输过程中，由于各种原因导致的光功率减弱。
实验中，我们通过测量输入光功率和输出光功率之差，得到器件的光损耗。
2.光回波损耗：光回波损耗是指反射回来的光功率与入射光功率之比。
高回波损耗意味着低反射，有助于减少光信号的散射和增强系统的稳定性。
3.光方向性：光方向性描述了光在特定方向上的传播能力。
实验中，我们通过测量器件在不同角度上的透射和反射光功率，评估其方向性。
三、实验步骤1.搭建测试平台：准备好测试所需的设备和器材，包括光源、光功率计、稳定光源、光无源器件待测件、光纤跳线等。
2.初始化：对测试平台进行初始化，包括连接光纤、设置光源波长等。
3.测试光损耗：首先，调整好光源的输出功率，将稳定光源的光纤连接到光无源器件的输入端，同时将光功率计连接到输出端，测量原始的光功率P1；然后，将待测件插入到稳定光源与光功率计之间，再次测量输出光功率P2；最后，通过计算P1和P2的差值，得到光损耗=10*log10(P1/P2)。
4.测试光回波损耗：将稳定光源的光纤连接到光无源器件的输入端，同时将回波损耗仪连接到输出端，测量回波损耗值。
5.测试光方向性：通过旋转待测件，在不同角度上测量透射和反射光功率，并记录数据。
通常以角度为横坐标，以功率为纵坐标绘制曲线图，即可得到光方向性的结果。
6.数据处理与分析：对测试得到的数据进行分析，评估待测件的性能。
对比同类型器件的测试结果，可以对器件进行优化或改进设计。
7.清理现场：实验结束后，关闭设备并整理现场。
无源器件性能测试及对现网影响分析.
无源器件性能测试及对现网影响分析随着微蜂窝规模的日益庞大，室分系统的复杂程度也越来越高，现网中存在大量干扰伴随话务量变化的站点，极大的影响了网络性能，导致用户通话感知下降。
根据以往排查故障的经验来看，伴随话务变化的干扰通常与无源器件相关。
本文档对无源器件进行了详尽的测试，在测试的基础上对故障现象进行了理论分析，解释了无源器件关键性指标不达标对网络的影响，以期为今后室分优化与维护工作提供可靠依据。
一、常用无源器件及关键性指标室分系统中常用的无源器件有电桥，耦合器等，主要介绍电桥、耦合器、功分器、负载这四类最常见的无源器件结构及在室分中系统中的作用。
1.1常用无源器件简介1.1.1电桥图1.1：3dB电桥（图片实物生产商：国人通信）上图为目前在室分系统中广泛使用的3dB电桥的实物照片。
3dB电桥的主要用途为室分系统中的同频段合路，以取代早期的体积比较庞大的同频段合路器件。
如图中所示，上述电桥设备有四个端口，分别为两入两出。
每个端口之间的功率关系如下：OUT1=OUT2=0.5*(IN1+IN2) (式1.1)从上式可知，每个端口的输出功率皆等于输入功率之和的一半，即输入信号衰减3dB以后分别从两个端口等功率的输出，就是3dB电桥名称的由来。
3dB电桥在室分系统中的安装方式如下图所示：主设备图1.2：3dB电桥用于同频合路如上图所示，当微蜂窝配置较大时，内部合路不够用，载频分为两组合路，分别经由两个架顶双工器输出。
对于宏站而言，可以用两种方法解决主设备两路输出问题。
一是采用物理位置邻近的两付单极化天线输出，二是采用一付45度双极化的天线输出，前者相当于在空间自由合路，后者由不同的极化振子合路，本质上也是空间合路。
但是在分布系统中，不具备上述条件。
分布系统只能有一套天线，一个入口。
因此要将一个CI的频点完整的通过分布系统发射出去，只能通过电桥将两组载频事先合路后再接入分布。
综上所述，3dB电桥起的作用为射频级同频合路。
无源器件测试方法
功分器插入损耗和带内波动的测试1)按照上图连接测试系统，在输出端口加衰减器；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上的最大功率值和最小功率值；4)用最小功率值的绝对值减去最大功率值的绝对值即为功分器的带内波动；5)用最小功率值的绝对值减去理论插入损耗即为功分器的插损。
功分器驻波比的测试1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S11；3)读取曲线上的最大值即为该端口驻波比；4)更换端口重复上述操作；5)比较所测输入端口和输出端口值，最大值即功分器的端口驻波比。
耦合器的耦合偏差测量1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上的最小功率值和最大功率值；4)用最小功率值的绝对值减去耦合度设计值，再用最大功率值减去耦合度设计值，比较两个差值，取其中最大的一个即为耦合度的偏差。
耦合器的插入损耗测量1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上最小功率值；4)最小功率值的绝对值减去理论耦合损耗即为耦合器的插入损耗。
耦合器驻波比的测试方法1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S11；3)读取曲线上的最大值即为输入端的驻波比；4)更换端口重复上述操作；5)比较所测的输入端、输出端、耦合端的值，最大值即耦合器的端口驻波比。
耦合器隔离度的测试方法1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上的最大功率值，对其取绝对值即为其隔离度。
3dB电桥的插入损耗测量1)按照上图连接测试系统；2)设置矢量网络分析仪显示3dB电桥的工作频带，测试参数选择回波损耗S21；3)从仪表读取频段内最大衰减值，该值即为端口IN1和OUT1插入损耗；4)测试IN2与OUT2直通损耗的方法同上。
(整理)光无源器件测试
光无源器件摘要目录-1.2.1概念3.2品种4.3测试图5.6.4原理及应用概念光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。
具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。
品种▲ FC、SC、ST、LC等多种类型适配器▲ 有PC、UPC、APC三种形式▲ FC、SC、ST、LC等各种型号和规格的尾纤（包括带状和束状），芯数从单芯到12芯不等。
测试图光无源器件测试是光无源器件生产工艺的重要组成部分，无论是测试设备的选型还是测试平台的搭建其实都反映了器件厂商的测试理念，或者说是器件厂商对精密仪器以及精密测试的认识。
不同测试设备、不同测试系统搭建方法都会对测试的精度、可靠性和可操作性产生影响。
本文简要介绍光无源器件的测试，并讨论不同测试系统对精确性、可靠性和重复性的影响。
在图一所示的测试系统中，测试光首先通过偏振控制器，然后经过回波损耗仪，回波损耗仪的输出端相当于测试的光输出口。
这里需要强调一点，由于偏振控制器有1～2dB插入损耗，回波损耗仪约有5dB插入损耗，所以此时输出光与直接光源输出光相比要小6～7dB。
可以用两根单端跳线分别接在回损仪和功率计上，采用熔接方式做测试参考，同样可采用熔接方法将被测器件接入光路以测试器件的插损、偏振相关损耗(PDL)和回波损耗(ORL)。
该方法是很多器件生产厂商常用的，优点是非常方便，如果功率计端采用裸光纤适配器，则只需5次切纤、2次熔纤(回损采用比较法测试*)便可完成插损、回损及偏振相关损耗的测试。
但是这种测试方法却有严重的缺点：由于偏振控制器采用随机扫描Poincare球面方法测试偏振相关损耗，无需做测试参考，所以系统测得的PDL实际上是偏振控制器输出端到光功率计输入端之间链路上的综合PDL值。
由于回损仪中的耦合器等无源器件以及回损仪APC的光口自身都有不小的PDL，仅APC光口PDL值就有约0.007dB，且PDL相加并不成立，所以PDL测试值系统误差较大，测试的重复性和可靠性都不理想，所以这种方法不是值得推荐的方法。
无源器件测试方法
e. 曲线上的最大值即为端口IN1和OUT1的插入损耗； f. 测试端口IN1和OUT2；IN2和OUT2；IN2和OUT1 的插入损耗和带内波动方法同上； g. 分别取四组连接方式下的差损和带内波动的最大 值（最差值）记录下来，即为该电桥的差损和带 内波动；
驻波比
a. 按右图所示连接测试系统，在端口IN2、 OUT1和OUT2加匹配负载； b. 设置网络分析仪的工作频段为待测器件的
矢量网络分析仪
PORT1 PORT2
c. 寻找S21曲线上绝对值最大的读数；
d. 寻找S21曲线上绝对值最小的读数； e. 该衰减器的带内波动为最大的读书-最小的读数。
INPUT
OUTPUT
衰减器
衰减值、衰减精度
a. 将矢量网络分析仪的工作频率范围设置为标 称频率范围，并进行校准；
矢量网络分析仪
注意事项
采用附带电子校准件的网络分析仪进行双端口校准。 S21参数用于测试插损，S11、S22测试输入/输出驻波； 设置网络分析仪的中频带宽为1KHz，POWER为0dBm，对 测试仪表进行双端口校准； port1连接耦合器输入端口，port2连接待测输出端口或耦合 端口； 耦合器的总插入损耗包含分配损耗和插入损耗两部分。
输入反射互调 功率容量
插入损耗和带内波动
a. 按右图所示连接测试系统，在端口IN2和 OUT2加匹配负载； b. 设置网络分析仪的工作频段为8002500MHz，显示参数为S21； c. 读取S21曲线上的最大值和最小值；
光无源器件参数测试实验
光无源器件参数测试实验光无源器件参数测试实验是对光通信系统中使用的无源器件进行性能测试的一种方法。
无源器件包括光纤、光分路器、光耦合器等，它们在光通信系统中起到传输和分配光信号的作用。
在光通信系统中，无源器件的性能直接影响到系统的传输效率和稳定性，因此准确测试无源器件的参数是非常重要的。
1.实验目的测试光无源器件的参数，包括插入损耗、反射损耗、带宽、槽隔离度等，以评估器件的性能，为光通信系统的设计和优化提供依据。
2.实验仪器与设备(1)光源：常用的光源有激光二极管光源、电子脉冲激光器、气体激光器等。
光源的选择应根据实际应用需求确定。
(2)光功率计：用于测量光源的输出光功率，常用的光功率计包括光纤功率计和探头功率计。
(3)光分路器：用于将光信号分成两个或多个信号，常用的光分路器有耦合式光纤分路器和干涉式光纤分路器。
(4)光耦合器：用于将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤中，常用的光耦合器有耦合式光纤耦合器和波导式光纤耦合器。
(5)光衰减器：用于调节光信号的光功率，常用的光衰减器有可调半波电压衰减器、可调半波电压Tipo式衰减器。
(6)光检测器：用于检测光信号的强度和特性，常用的光检测器有光电二极管、光电探测器等。
(7)光谱仪：用于测量光信号的频谱，获取光信号的频率信息，常用的光谱仪有光栅光谱仪、波长计等。
3.实验步骤(1)校准仪器：调节光源的输出光功率，使用光功率计校准光源的输出功率，并记录下来。
(2)测量插入损耗：将光无源器件与光源和光功率计连接起来，记录下光源的输出功率和光经过器件后的功率，计算插入损耗。
(3)测量反射损耗：将光无源器件与光源和光功率计连接起来，记录下光源的输出功率和光反射回来的功率，计算反射损耗。
(4)测量带宽：使用光谱仪测量无源器件的光信号频谱，记录下信号的中心频率和带宽。
(5)测量槽隔离度：使用光分路器或光耦合器将光信号分成两个或多个信号，分别测量各个信号的光功率，并计算槽隔离度。
光无源器件原理与实验
光无源器件原理与实验光纤是一种光无源器件，它由一种具有相对较高折射率的芯部和一种具有较低折射率的包层组成。
光纤的原理是通过光在高折射率的芯部中的全反射，实现对光信号的传输。
光纤可以实现长距离的光信号传输，具有低损耗、大带宽等优点，在通信和光学传感领域得到了广泛应用。
衍射光栅是另一种光无源器件，它是一种用于分光和光谱分析的重要元件。
衍射光栅的原理是基于光波在光栅的周期性结构上产生衍射，从而实现对不同频率光的分散。
光栅的间距和结构决定了分光的波长范围和分辨率。
衍射光栅广泛应用于光谱仪、激光器和光通信设备等领域。
光栅耦合器是一种用于实现光纤与光波导之间能量传输和耦合的器件。
它利用光在光波导和光纤之间的耦合效应，将输入的光信号有效地耦合到输出的光波导中。
光栅耦合器的原理是通过在光波导中制作周期性的折射率变化，实现对光信号的散射和耦合。
光栅耦合器在集成光学芯片、光通信和光数据处理等领域得到了广泛应用。
光波导是一种用于实现光信号传输和调制的光无源器件。
它由具有较高折射率的光波导芯片和具有较低折射率的包层构成。
光波导的原理是通过光波在光波导芯片中的传播实现对光信号的传输和调制。
光波导可以根据其结构和材料的不同，实现对光波的分导、合并和调制等功能。
光波导广泛应用于光通信、光传感和集成光学芯片等领域。
实验上，研究光无源器件的原理和性能可以采用多种方法。
例如，使用光纤传输系统可以实现对光纤传输性能的测量和优化。
利用干涉仪等实验装置可以研究衍射光栅的性质和应用。
通过光栅耦合器的制作和测试可以了解其耦合效率和性能特点。
利用微纳加工技术可以制备光波导芯片，并通过波导损耗测试和光调制实验等方法研究其性能和特性。
综上所述，光无源器件是利用光学原理实现光传输、分光、耦合和调制等功能的重要器件。
研究光无源器件的原理和实验有助于深入了解和优化其性能，为光通信、光传感和集成光学芯片等领域的应用提供技术支持。
实验五-光无源器件特性测试实验
常用光纤器件特性测试实验实验五 光无源器件特性测试实验一、实验目的1、了解光无源器件，Y 型分路器以及波分复用器的工作原理及其结构2、掌握它们的正确使用方法3、掌握它们主要特性参数的测试方法二、实验内容1、测量Y 型分路器的插入损耗2、测量Y 型分路器的附加损耗3、测量波分复用器的光串扰三、预备知识1、光无源器件的种类，有哪些？重点学习几个特性。
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-FC 法兰盘 1个5、Y 型分路器 1个6、波分复用器2个7、连接导线20根五、实验原理光通信系统的构成，除需要光源器件和光检测器件之外，还需要一些不用电源的光通路元、部件，我们把它们统称为无源器件。
它们是光纤传输系统的重要组成部分。
光无源器件包括光纤活动连接器（平面对接FC 型、直接接触PC 型、矩形SC 型）、光衰减器、光波分复用器、光波分去复用器、光方向耦合器（例如：Y 型分路器、星型耦合器）、光隔离器、光开关、光调制器……本实验重点介绍Y 型分路器和光波分复用器，下一实验重点讲光纤活动连接器。
在应用这些无源器件时必须考虑无源器件的各项指标，如Y 型分路器（1分2的光耦合器）的插入损耗，分光比，波分复用器的光串扰等。
下面对Y 型分路器插入损耗及附加损耗及其分光比、波分复用器的光串扰分别进行测试。
Y 型分路器的技术指标一般有插入损耗（Insertion Loss ）、附加损耗（Excess Loss ）、分光比和方向性、均匀性等，在实验中主要测试Y 型分路器的插入损耗，附加损耗及分光比。
就Y 型分路器而言，插入损耗定义为指定输出端口的光功率相对全部输入光功率的减少值。
插入损耗计算公式为5-1式。
)lg(10.IN outi P P Li I -=(5-1)其中，I.Li 为第i 个输出端口的插入损耗，P outi 是第i 个输出端口测到的光功率值，P IN是输入端的光功率值。
光纤无源器件实验报告
光纤无源器件实验报告1 光纤无源器件综合实验一、耦合器的测试1、插入损耗（IL ） IL =OUTIN P P lg 10 （1）对1310nm 光波长 A IL =7.93 dB B IL =0.79 dB（2）对1550nm 光波长 A IL = 1.60 dB B IL = 5.17 dB2、附加损耗（EL ）（1）对1310nm 光波长EL = 0.02 dB （2）对1550nm 光波长EL = 0.03 dB3、分光比（CR ）（1）对1310nm 光波长 A CR =0.16% B CR =0.83%（2）对1550nm 光波长 A CR = 0.69% B CR =0.31%测试结果分析：本次测量实验数据，计算结果略高于所给的损耗变化量和分光比变化量参考值，说明由于温度及器件等因素的影响存在一定的测量误差。
二、光纤隔离器的特性和参数测试正向插入损耗1a =OUT IN P P lg10=0.19 dB 反响隔离度比2a =OUT IN P P lg 10=20.48 dB 测试结果分析：通过比较隔离器正、反两次测量实验结果，1a 与2a 数值相差很大，说明光正向通过时衰减很小，但反向通过时衰减很大。
与隔离器的工作性能相符，此次实验结果较理想。
三、波分复用/解复用器（WDM ）的测试1、插入损耗（IL ） A IL = 7.83 dB B IL = 6.46 dB2、附加损耗（EL ） EL = 4.08 dB测试结果分析：根据参考实验值，本次实验数据损耗存在一定的误差。
四、光纤衰减器（VOA ）特性实验（1）对1310nm 光波长衰减器衰减量功率值变化范围 5.1-0 nW （2）对1550nm 光波长衰减器衰减量功率值变化范围 28.5-27.2 nW 测试结果分析：本实验测试了固定、可调衰减器，实验现象明显，功率变化值明显。
室内无源器件性能测试及对移动通信网络质量的影响
经过网络排查 ，技术人员经常会发现移动通信频率出现低噪
太 高 、产 生 宽 带 冲 击 噪 声 、互 调 干 扰 等现 象 。室 内 分布 系 统 怎 么会 出 现这 些 问题 ，如何 避 免这 些 问题 出现 呢 ？
２ 室内无源器件对网络的影响
由于 多 制 式 移动 通 信 系 统 的存 在 ，室 内分 布 系 统在 建 设 Ｂ ￣Ｉ 了许 多 无 源 器 件 。正 是 这 些 无 源器 件 的 引 入 才让 室 内 － 入 ， Ｊ Ｊ
圈
室内无源器件性能测试 及对 移动 通信 网络质 量 的影 响
陕西省 通信管理 局 马瑾
通过进行实 际网络质量测试及 网络参数分析可 以看 出 ，
１ 引言
经 过 近 年 来 的 持 续 快 速 发 展 ，国 内 三 大 移 动 通 信 运 营 商 的 网 络 规 模 、 用 户 数 量 、 业务 收 入 都 得 到 了 快 速 增 长 。
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分布变得更加简单 ， 但室内无源器件给 网络带来了新的问题 。
在 排查 室 内干 扰 时 技术 人员 会 发 现 ，室 内无 源 器件 的干 扰 主
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定 运 营 商 竞 争 力 的 一 个 关 键 因 素 ， 因此 提 高 网络 质 量 已成
大功率 的涉入 ，会引起无源器件产生底 噪抬高 （ 合热 噪声和
飞狐噪声 ），造成接收灵敏度降低 。第三 ，这些无源器件 由 于基站大功率的涉入 ，会使器件产生的各类制式的无源互调
光无源器件测试方法
power meter
在这个测试中, 你先要测量被测设备 每个端口的输出光功率, 然后计算出 这个比值. 如果你使用两个功率计或 者简单重新连接功率器就可以不需要 使用光开关. 一些两个通道的功率计 可以直接计算出这个比值. 如果分光 器有多个通道的时候, 光开关就显得 很重要.
类似插入损耗测试, 分光比测试也是 一个相对测试. 线性, 稳定性, 和连接 的重复精度都决定了测试的可靠性.
所有的功率都集中在你所需要的通带上没有其他波长的背景辐射可以让它所有的功率都集中到一根光纤中不受从测试系统或者dut反射回来的光的影响图11理想窄带源既然我们买不到图11那样的光源那我们来分析真实世界的一些折衷方案
18 # 无源器件基本测试方法
无源光器件基本测试方法
John Flower
介绍
由于对网络带宽要求不断提高, 用于 这种全光网络的器件的市场也不断扩 大. 本文章描述了无源器件测试的基 本原理, 对比几种不同的测试方法. 特别对测量宽带源和窄带源各种方法 的利弊进行讨论.
Insertion Loss (dB) = 10 log P in Pout
因为是相对测试, 所以仪表的精度不 会直接影响到测试结果. 仪表的稳定 性, 线性, 和连接的重复精度决定了
测试结果的准确性. 仪表的长期稳定 性决定了是否经常需要进行标准测量.
裸纤测量 从裸纤尾端进行可重复的精确的测 量需要细心. 使用一个调整好的切 割机制作一个标准的90度的端面. 把光纤夹具安装到检波器上, 旋转 它并得到读数的变化. 当我们将光 纤从夹具移开放回到原处的时候, 也检查这些读数的变化. 这些”重复 性”误差(root-sum)也要添加到计量 器的精度或稳定性中. 如果使用积 分球, 效果经常会更好.
光纤无源器件特性测试实验
光纤无源器件特性测试实验[实验目的]1. 了解光纤活动连接器,光分路器,光耦合器及光波分复用器的工作原理及其结构.2. 掌握光纤活动连接器,光分路器,光耦合器及光波分复用器的正确使用方法.3. 掌握它们的主要特性参数的测试方法.[实验内容]1. 测量活动连接器的插入损耗.2. 测量活动连接器的回波损耗.3. 测量波分复用器的光串扰.4. 学习光分路器和耦合器的结构及原理.[实验仪器]RC-GT-II光纤通信原理实验箱,光功率计,FC/PC光纤活动连接器两只,FC/PC Y 型光分路器(分光比1:1)一只,FC/PC波分复用器两只,FC/PC光纤跳线四根. [实验原理](一)单模光纤活动连接器一个完整的光纤线路是由许多光纤接续而成的.接续分为永久性的和可拆卸的两类,前者是用电弧放电法,使两根光纤端头熔化而连接在一起,后者是通过活动连接器使两根光纤 31的端面作机械接触.无论哪种接续,其基本的技术要点都是光纤模斑要匹配,光纤端面要平整,光纤轴线要对准.好的连接的标准是插入损耗小和反射损耗大.光纤连接处的插入损耗和反射损耗的定义为1210lgsPLP= (dB) 式10-11210lgtPLP= (dB) 式10-2式中P1为入射光功率,P2为出射光功率,P3为反射光功率,如图10-1所示.由于连接处不可免的不连续性,P2P2+P3,即使后向反射光P3小到可以略去不计,仍然有P1>P2,即插入损耗存在.图10-1 光纤连接处的功率关系光纤活动连接器是可重复拆卸的无源器件.主要的技术要求除了插入损耗小,反射损耗大外,还有拆卸方便,互换性好,重复性好,能承受机械振动和冲击以及温度和湿度的变化. 光纤活动连接器种类很多,现在使用最多的是非调心型对接耦合式活动连接器,如平面对接式(FC型),直接接触式(PC型)和矩形(SC型)活动连接器等.单模光纤的模场直径不足10um,被连接的两段光纤的轴心对准度必须小于1um.因此, 单模光纤活动连接器的机械精度应达到亚微米级,需要超精细加工技术,包括切削加工和光学冷加工工艺技术来保证.1. FC型单模光纤活动连接器.典型的FC型单模光纤活动连接器结构如图10-2 所示,它由套筒,插针体a,b和装在插针体中的光纤组成.将a,b两者同时插入套筒中再将螺旋拧紧,就完成了光纤的对接. 两插针体端面磨成平面,外套一个弹簧对中套筒,使其压紧并精确对准定位. 32图10-2 FC型单模光纤活动连接器2. PC型单模光纤的活动连接器FC型连接器中的两根光纤处于平面接触状态,端面间不免有小的气隙,从而引起损耗和菲涅尔反射.改进的办法是把插针体端面抛磨成凸球面,这样就使被连接的两光纤端面直接接触.FC型和PC型单模光纤活动连接器的插入损耗都小于0.5dB,而PC型结构可将反射损耗提高到40dB.早期的FC型和PC型光纤活动连接器的套筒和插针套管都是用合金铜或不锈钢制造的, 但铜的耐磨性差,重复插拔的磨损会破坏对中精度,磨损产生的尘粒有时还会影响光的传输, 因而使用寿命短.不锈钢比铜加工困难,使磨损程度有所改进.现在最好的方案是套筒和插针套管都用陶瓷制造.用氧化锆制作开槽套筒,用氧化铝制作插针套管,可得到最好的配合. 采用陶瓷材料后,光纤活动连接器的寿命(插拔次数)可大于10000,而温度范围可扩展至一 40～+80?.3. SC型单模光纤活动连接器图10-3 SC型单模光纤活动连接器33图10-4 FC/APC型单模光纤活动连接器SC型单模光纤活动连接器如图10-3所示.与FC型,PC型活动连接器依靠螺旋锁紧对接光纤不同,SC型活动连接器只需轴向插拔操作,能自锁和开启,体积小,最适宜于高密度安装.SC型活动连接器采用塑料模塑工艺制造,插针套管是氧化锆整体型,端面磨成凸球面. 4. FC/APC型单模光纤活动连接器为了获得更高的反射损耗,已发展了FC/APC型单模光纤活动连接器,其结构如图10-4 所示.在这种结构中,两个插针体端面被磨成8?倾斜,使反射波不能沿入射波的反方向前进而是逃逸到光纤之外,因此,FC/APC单模光纤活动连接器的反射损耗可达到60dB以上,而最小插入损耗可达到0.3dB.(二)光分路器光分路器是一种光无源元件,用来将一路输入光功率分配成若干路输出.在光纤电视分配网络中特别需要将光发送机的大功率分配给一系列光接收机.从性能,可靠性,使用方便和价格等方面考虑,现在无例外地都采用熔锥型单模光纤耦合器构成1Xn光分路器. 将2X2单模光纤耦合器(图10-5)的第4臂剪去,即得1X2光分路器.同法将3X3单模光纤耦合器(图10-6)的第5,6臂剪去即得1X3光分路器.P1 P21 24 3P4 P3图10-5 2X2单模光纤耦合器单模光纤耦合器346 2 P2P1 1 3 P35 4 P4图10-6 3X3单模光纤耦合器对于n?4,有两个办法构造1Xn光分路器,其一是若干个1X2的光分路器的级联,其二是若干个1X2光分路器和1X3光分路器级联.在1X3光分路器出现以前,只能用1X2光分路器链构造1Xn光分路器,例如:两个1X2 光分路器级联构成1X3光分路器,三个1X2光分路器级联构成1X4光分路器.依此类推, 为了构造一个n=2k的1Xn光分路器,就需要n-1个1X2光分路器作k级级联,图10-7是 1X8光分路器的例子.由于第一个1X2光分路器都有附加损耗,帮多级级联必然造成较大的附加损耗和多重反射,特别是级联是通过熔接来实现时尤其如此.采用1X3光分路器作为1Xn光分路器的构成单元,可以大大减少级联数,从而减小1Xn 光分路器的附加损耗和多重反射.图10-8是联合运用1X2和1X3光分路器单元来构造1Xn (n?4)光分路器的方案.由图可见一个1X9光发路器只需四个1X3光分路器的二级级联. 利用自动化的连续熔融拉锥设备可以实现图10-8的构成方案而级间不用熔接,并且各输出口的分光比可任意指定.这比用多个分光比5%分档的市售1X2光分路器熔接而构成的1Xn 光分路器要优越得多.图0-7 1X8分路器的构成图10-8 光分路器的构成方案单模光纤耦合器35(三)光耦合器光耦合器又称光定向耦合器(directional coupler),是对光信号实现分路,合路,插入和分配的无源器件.它们是依靠光波导间电磁场的相互耦合来工作的.1. 光耦合器的分类光定向耦合器的种类很多,最基本的是实现两波耦合的耦合器.从结构上说,两个入口的光定向耦合器有如图10-9所示的品种.第一类为微光元件型.除了图10-9(a)那样采用微型透镜,半反射透镜的结构外,多数都是以自聚焦透镜为主要的光学构件,如图24-9(b),(c),(d),(e),(f).利用λ/4的自聚焦透镜能把会聚光线变成平行光线的特点来实现两束光线的耦合.第二类为光纤成形型,如图10-9(g).星形耦合器是光纤成形中最典型的形式,可以用两根以上的光纤经局部加热融合而成.这种光纤耦合器的制作要经过几道工序:首先去掉光纤的被覆层,再在熔融拉伸设备上平行安装两根光纤,然后用丁烷氧微型喷灯的火焰将光纤局部加热融合,并渐渐将融合部分的直径从200um左右拉细到20～40um左右.由于这种细芯中的光场渗透到包层中,所以两个纤芯之间就会产生光的耦合,拉伸程度不同,耦合比也不同.这种光纤耦合器的附加损耗和分光比由光纤选型和熔融拉伸工艺所决定,若人工操作, 则成品率不高.现在已出现自动熔融拉伸设备,可以自动监测分光比和拉伸量,用计算机控制微型喷灯的工作及气流量,这样制得的熔锥型光纤耦合器的平均插入损耗可达0.1 dB以下,分光比精度可达1%以下.熔锥型光纤耦合器的结构如图10—10所示.第三类为光纤对接耦合型.它是用玻璃加工技术,把光纤磨抛成楔形,将两根光纤的楔形斜面对接胶黏后,再与另一根光纤的端面黏结.其附加损耗可以低于1dB,隔离度大于 50dB,分光比可由1:1至1:100.或者先将两根光纤在一定长度上磨掉近一半,然后把这两半光纤黏结在一起.如图10-9(h)所示.第四类为平面波导型.它是用平面薄膜光刻,扩散工艺制作的,其一致性好,分光比精度也高,但耦合到光纤的插入损耗较大.如图10-9(i)所示.在上述各类光耦合器中,熔锥型光纤耦合器制作方便,价格便宜,容易与外部光纤连接为一整体,而且可以耐受机械振动和温度变化,故应用最多.36图10-9 几种光定向耦合器的结构示意图37图10-10 熔锥型光方向耦合器2. 2X2单模光纤耦合器的性能指标2 X 2单模光纤耦合器的结构方框图如图10-11所示.图10-11 2X2单模光纤耦合器方框图2X2单模光纤耦合器按应用目的可分别制成分路器和波分复用器,前者工作于一个波长,而后者则工作于两个不同的波长.当工作于一个波长时,光源接于端口1(或4),光功率除了传输到端口2(或3)外,也耦合到端口3(或2).几乎没有光功率从端口1(或4)耦合到端口4(或1).另外系统是可互易的,端口1,4可以与端口2,3交换.这种耦合器的技术指标如下.1. 工作波长λ0通常取1.31 m或1.55 m.2. 附加损耗Le附加损耗的定义为21110lgePPLP+= (dB) 式10-3式中Pl为注入端口1的光功率,P2,P3分别为端口2,3输出的光功率.好的2 X 2单模光纤耦合器的附加损耗可小于0.2dB.3. 分束比(或分光比)Ri分束比的定义为23iiPRPP=+i=2,3 式10-438其值根据应用要求而定.4. 分路损耗Li分路损耗的定义为eiiiLRpPL+ = =lg10lg101i=2,3 式10-55. 反向隔离度Lr反向隔离度的定义为4110lgrPLP= 式10-6通常应有Lr>55dB.测量反向隔离度时,须将端口2,3浸润于光纤的匹配液中,以防止光的反射.6. 偏振灵敏度?R偏振灵敏度的定义为光源的偏振方向变化90?时,光纤耦合器分束比变化的分贝数.好的光纤耦合器的偏振灵敏度应小于0.2dB. 7. 光谱响应范围?λ光谱响应范围是指光纤耦合器的分束比保持在给定误差范围内所允许的光源波长变化范围.通常?λ值为土20nm.除此以外,尚有机械性能和温度性能指标.当工作于两个不同的波长时,若两个波长为λ1,λ2的光波都从端口l注入,则端口2为λ1光波的输出口,端口3为λ2光波的输出口.波分复用器的主要技术指标如下. 1)工作波长λ1,λ2工作波长A1,λ2值由应用要求而定,例如1.31 m/1.55 m…2)插入损耗Li插入损耗的定义为12110lgiPLPλ=或23110lgPPλ式10-7 即波长为λ1输入光功率P1与输出光功率P2之比(化成分贝数)或波长为λ2的输入光功率P1与输出光功率P2之比(化成分贝数).优良的波分复用器的插入损耗可小于0.5dB.3)波长隔离度Lλ波长隔离度的定义为3913210lgPLPλλ=或22310lgPPλ式10-8它们是一个波长的光功率串扰另一波长输出臂程度的度量(化成分贝数).Lλ值一般应达到 20 dB以上.4)光谱响应范围?λ通常指插入损耗小于某一容许值的波长范围.要根据应用要求而定.除此以外还有机械性能和温度性能指标.一个典型的1.31 m/1.55 m熔锥型单模光纤波分复用器的谱损曲线如图10-14所示. 作为波分复用器的单模光纤耦合器可单向运用,也可双向运用.在单向运用时,两个不同波长的光波从端口1注入,端口2,3分别有一个波长的光波输出,这是分波器.反之, 两个不同波长的光波分别从端口2,3注人,则端口1有两个波长光波的合成输出,这是合波器.合波器,分波器分别应用在波分复用光纤传输系统的发送端和接收端,如图10-12所示.在双向运用时,正方向和反方向传输的光波的波长不同,两个波分复用器分别置于双向光纤传输系统的两端,起按波长分隔方向的作用,如图10-13所示.波分复用器的合波状态应用较多,例如,在掺饵光纤放大器中将980nm或1480nm 波长的泵浦(pump)光与1550 nm波长的信号光合成起来注入掺饵光纤.图10-12 波分复用光纤传输系统图10-13 双向光纤传输系统40图10-14 1.31 m/1.55 m熔锥型单模光纤波分复用器的谱损曲线(四)各无源器件特性测量框图1. 测试活动连接器插入损耗的实现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.将活动连接器连接在光发机与光功率计之间,记下此时的光功率P:;取下活动连接器,再测此时的光功率,记为P1,将P1,P2代入公式24-1即可计算出其插入损耗.其实验原理框图如图10-15所示:图10-15 活动连接器插入损耗的测量原理图2. 活动连接器的回波损耗: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.测得此时的光功率记为P1.将活动连接器按图10-16接入.测得此时的光功率为P2,将P1,P2 代入公式10-2即可计算出其回波损耗.其测试框图如图10-16所示:41图10-16 活动连接器回波损耗的测量3. 波分复用器的光串扰,波分复用器的光串扰即为其隔离度,其测试原理,框图如图 10-17所示:图10-17 波分复用器光串扰的测量原理图上图中波长为1310nm,1550nm的光信号经波分复用器复用以后输出的光功率分别为 P1,P2,解复用后分别输出的光信号,此时从1310窗口输出13lOnm的光功率为P11,输出 1550nm的光功率为P12;从1550窗口输出1550nm的光功率为P21,输出1310nm的光功率为P22.将各数字代入下列公式:1122210logPLP= 式10-92211210logPLP= 式10-10上式中L12,L21即为相应的光串扰.由于便携式光功率计不能滤除波长1310nm只测1550nm的光功率,同时也不滤除421550nm只测1310nm的光功率.所以改用下面的方法进行光串扰的测量.测量1310nm的光串扰的方框图如10-18(a)所示: 测量1550nm的光串扰的方框图如10-18(b)所示: 图10-18 波分复用器光串扰的测量框图 1122210logPLP= 式10-112211210logPLP= 式10-12上式中L12,L21即是光波分复用器相应的光串扰. [实验步骤](以下实验步骤以1310nm光端机的计算机接口一部分讲解,即实验箱左边的模块.1550nm光端机部分与其相同)(一)活动连接器的插入损耗测量1. 关闭系统电源,按图10-15(a)将光发送模块的的光输出端(1310nm TX),光跳线,光功率计连接好.2. 连接导线:将固定速率时分复用接口模块的FY-OUT与光发送单元的数字信号输入端口P202连接,连接固定速率时分复用单元的D1,D2,D3到D_IN1,D_IN2,D_IN3.3. 将单刀双掷开关S200拨向数字传输端.4. 开启系统电源用光功率计测量此时的光功率P1.5. 将光跳线和活动连接器串入其中,如图10-15(b),测得此时的光功率为P2.6. 代入公式10-1计算活动连接器的插入损耗.437. 关掉交流电开关.拆除导线以及各光器件.(二)活动连接器回波损耗测量1. 按图10-16 (a)将光发送模块的的光输出端(1310nm TX),Y型分路器,光功率计连接好.2. 连接导线:关闭系统电源,保持上一个实验内容的连接不变.3. 打开电源开关,用光功率计测量此时光发端机的光功率P1.4. 再按图10-16 (b)连接测试系统,测得此时的光功率为P2.代入10-2式计算活动连接器的回波损耗.5. 关掉各直流开关,以及交流电开关,拆除导线及光器件.(三)波分复用器的光串扰测量1. 连接导线:关闭系统电源,保持上一个实验内容的连接不变,新增加1550nm光端机部分的固定速率时分复用电路的连接线,产生FY-OUT,并送到1550nm光发送模块的数字信号输入端口.将两个光发送模块的开关S200拨向模拟传输端,并将跳线J200断开. 2. 波分复用器的连接.1) 将一波分复用器标有"1550nm"的光纤接头插入"1550nm TX"端口; 2) 将另一个波分复用器的标有"1310nm"的光纤接头插入"1310nm TX"端口. 3) 用FC/PC活动转接器将两个波分复用器"IN''端相连.3. 开启系统电源,将1310nm光发模块的开关S200拨向数字传输端,将光功率计选择 1310nm档,分别测出图10-18(a)中的P1,P22.4. 将13lOnm光发送模块的开关拨向模拟传输端,将1550nm发送模块的开关S200拨向数字传输端,将光功率计选择1550nm档,分别测出图10-3(b)中的P12,P21. 5. 将P1,P22,P2,P21代入式10-11,式10-13中算出波分复用器的光串扰. 6 .做完实验关闭系统电源开关.7. 拆除导线以及光学器件.8. 将各实验仪器摆放整齐.[实验结果]1. 记录各实验数据,根据实验结果算出活动连接器的插入损耗,活动连接器的回波损耗以及波分复用器的光串扰.2. 分析活动连接器插入损耗产生原因.3. 当Y型分路器的分光比为l:4时,设计测试活动连接器的回波损耗实验,并推导出计算公式.4. 试设计实验测量波分复用器的插入损耗.。
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实验十光纤无源器件特性测试实验
实验目的
1、了解光纤无源器件，如活动连接器、Y型分路器、星型耦合器等器件的工作原理及结
构。
2、了解它们对光纤通信系统的影响。
3、掌握它们的正确使用方法。
4、掌握其主要特性参数。
预习要求
1、阅读光纤通信系统有关无源光器件的章节。
2、熟悉待测器件。
实验框图
图12-1 光纤无源器件特性测试框图
四、实验内容
1、测量光纤活动连接器的插入损耗。
读者可根据图12-1光纤无源器件特性测试框图将光纤活
动连接器接入系统进行测试，图中标注“光波信号输入”，可输入任一数字
信号做光纤传输。
测量记录并填写下表：
五
、
五
、
六
、
六
、
在测试中，可通过调节发射电流来调节发射功率，也可改变输入的码元调节发射功率。
2、测量Y型分路器的插入损耗及回波损耗。
3、测量星型耦合器的插入损耗及光串扰。
实验要求
1、对每一器件写出测试步骤。
2、将测试结果进行记录整理。
无源器件结构图
耦合器
星型耦合器
波分复用器
七、实验仪器
光功率计、光无源器件。