光纤耦合实验报告

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光纤耦合实验报告

光纤耦合实验报告

光纤耦合实验报告一.实验目的将一束空间平行光(红外1068nm或者紫外)耦合进光纤里,本实验是耦合红外1068nm激光二.实验原理1.光纤耦合头:一个透镜mount在一可调焦距的耦合装置上,我们实验室用的型号有()2.光纤型号()一束平行光通过耦合头里的可调节透镜,使光聚焦至光纤里面三.实验仪器激光器(波长1068nm),光纤耦合头,光功率计,光纤(波长1068nm),45o反射镜,透镜(如果需要光斑需要整形),红外探片,尺子四.实验步骤1. 首先,调节45o反射镜,使需要耦合的平行光束平行于光路平台(高度约为75mm)P2. 用光功率计测量一下耦合前的光功率并记下3. 安装耦合头,将耦合头固定在支架上(耦合头中心轴到支架底部的高度约为75mm),将支架摆放在光学平台上,调节45o反射镜和支架,使平行光束基本恰好通过耦合头,此时用探片在耦合头后方观察时,呈均匀的圆斑状,说明光束基本打到透镜的轴心上,将支架固定在平台上即可。

4. 取出光纤使光纤的一头用胶带固定在光功率计探头上,另一头安装在耦合头上5. 首先,调节功率计的量程约为纳瓦级别,此时,可看到功率计上示数为十几或是几十纳瓦(),然后,调节45o反射镜和支架上的旋钮,观察功率计示数并使之最大,接着调节透镜聚焦(功率计示数会有大的波动),使功率计示数最大,接着再次调节45o反射镜和支架,使功率计示数最大,再次调节透镜聚焦,使功率计示数最大,这样迭代下去,一直使功率计P示数最大为止,读出示数16. 计算耦合效率10ηP =P五.实验总结1. 调节光纤耦合需要很大的耐心,掌握正确的方法原理实验难点,总会调很高的效率.2. 影响光纤耦合的效率有:○1.光路是否等高同轴,平行光束是否恰好通过透镜中心 ○2.光纤头是否被污染, ○3.光斑质量(大小)是否需要整形 ○4.耦合头的选择注意事项1.由于红外激光对眼的视网膜具有不可修复性伤害,所以不许人的眼线与光线所走的水平面重合,更不许用眼激光直接打进眼睛,做好光线格挡,避免光束外露,以免对人体造成伤害。

光纤合束实验报告(3篇)

光纤合束实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解光纤合束的基本原理和过程。

2. 掌握光纤合束器的类型及其应用。

3. 学习光纤合束过程中的关键技术,如光纤对接、光纤耦合等。

4. 通过实验验证光纤合束的性能,提高实验操作技能。

二、实验原理光纤合束是指将两根或多根光纤的端面进行精确对接,使光信号在光纤中传输,实现光信号的合成与传输。

光纤合束实验主要涉及以下原理:1. 光纤端面处理:为了实现良好的光耦合,需要对光纤端面进行精确切割、抛光和清洁处理。

2. 光纤对接:通过精确对接两根光纤的端面,使光信号在光纤中传输。

3. 光纤耦合:利用光纤耦合器将多根光纤连接在一起,实现光信号的合成与传输。

三、实验仪器与材料1. 光纤合束仪2. 光纤切割器3. 光纤抛光机4. 光纤清洁器5. 光纤耦合器6. 光纤跳线7. 光功率计8. 光纤9. 实验平台四、实验步骤1. 光纤切割:使用光纤切割器将两根光纤切割成所需长度,确保切割面垂直于光纤轴线。

2. 光纤抛光:使用光纤抛光机对切割后的光纤端面进行抛光处理,使端面平整、光滑。

3. 光纤清洁:使用光纤清洁器清洁抛光后的光纤端面,去除尘埃和油污。

4. 光纤对接:将两根光纤端面进行精确对接,确保对接紧密、无间隙。

5. 光纤耦合:使用光纤耦合器将多根光纤连接在一起,实现光信号的合成与传输。

6. 性能测试:使用光功率计测试光纤合束后的光功率,验证合束性能。

五、实验结果与分析1. 光纤端面处理:通过实验发现,光纤端面处理对合束性能影响较大。

端面平整、光滑的光纤合束性能较好,而端面不平整、有油污的光纤合束性能较差。

2. 光纤对接:光纤对接的精度对合束性能影响较大。

对接紧密、无间隙的光纤合束性能较好,而对接不紧密、有间隙的光纤合束性能较差。

3. 光纤耦合:光纤耦合器的性能对合束性能影响较大。

耦合性能良好的光纤耦合器能实现光信号的合成与传输,而耦合性能较差的光纤耦合器会导致光信号损耗较大。

4. 性能测试:通过实验发现,光纤合束后的光功率与理论计算值基本一致,说明光纤合束实验取得了较好的效果。

光纤耦合实验报告

光纤耦合实验报告

篇一:光纤测量实验报告光纤测量实验报告课程名称:光纤测量实验名称:耦合器光功率分配比的测量学院:电子信息工程学院专业:通信与信息系统班级:研1305班姓名:韩文国学号:13120011实验日期:2014年4月22日指导老师:宁提纲、李晶耦合器光功率分配比的测量一、实验目的:1. 理解光纤耦合器的工作原理;2. 掌握光纤耦合器的用途和使用方法;3. 掌握光功率计的使用方法。

二、实验装置:ld激光器,1 ×2光纤耦合器,2 ×2光纤耦合器,tl-510型光功率计,光纤跳线若干。

1. ld激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。

.其工作原理是通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(gaas)、硫化镉(cds)、磷化铟(inp)、硫化锌(zns)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。

本实验用的ld激光器中心频率是1550nm。

2. 光功率计光功率计(optical power meter )是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。

在光纤系统中,测量光功率是最基本的,非常像电子学中的万用表;在光纤测量中,光功率计是重负荷常用表。

通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。

用光功率计与稳定光源组合使用,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。

3. 耦合器光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件,是光纤系统中使用最多的光无源器件之一,在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。

光纤耦合器一般具有以下几个特点:一是器件由光纤构成,属于全光纤型器件;二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现;三是光信号传输具有方向性。

实验十一光纤耦合器的原理及性能测试

实验十一光纤耦合器的原理及性能测试

实验十一光纤耦合器的原理及性能测试光纤耦合器是一种用于将光信号从一个光纤传输到另一个光纤的设备。

它通常由光源、光纤、光学元件和检测器组成。

光纤耦合器的原理是利用光学元件将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤中,同时保持信号的传输和质量。

光纤耦合器的主要性能指标包括插损、回波损耗、偏振相关性和耦合效率。

插损是指从输入光纤到输出光纤间能量的损失程度。

回波损耗是指在耦合过程中返回到光源的光信号损失的量。

偏振相关性是指光信号在耦合过程中发生的偏振旋转程度。

耦合效率是指被输入光纤耦合到输出光纤中的光信号的比例。

为了测试光纤耦合器的性能,可以采用以下方法:1.插入损耗的测试:将光纤耦合器与光学光源和光学检测器连接起来,测量输入和输出光功率的差异。

通过比较输入和输出光功率的差值,可以计算出耦合器的插损。

2.回波损耗的测试:将光纤耦合器的输入端连接到光源,输出端连接到光学检测器,并将光学反射镜连接到输出端。

测量从光源输入到输出端的光功率损失,以确定回波损耗。

3.偏振相关性的测试:将光纤耦合器的输入端连接到偏振光源,输出端连接到光学检测器,并通过改变输入端的偏振方向来测量输出端的光功率变化。

通过测量光功率的变化,可以确定光纤耦合器的偏振相关性。

4.耦合效率的测试:将光纤耦合器的输入端连接到光学光源,输出端连接到光学检测器,并将光纤耦合器连接到光纤,并测量输入光功率和输出光功率。

通过比较输入和输出光功率,可以计算出耦合效率。

此外,还可以通过使用OTDR(光时域反射仪)等仪器来测量光纤的损耗和传输性能。

通过TOF(飞行时间)测量等方法,可以实现对光纤传输的延迟和带宽的测量。

总之,了解光纤耦合器的原理以及性能测试的方法对于光纤通信系统中的光信号传输至关重要。

通过对光纤耦合器的性能进行测试,可以确保光信号在传输过程中的稳定性和最佳质量。

光纤与光源耦合方法实验

光纤与光源耦合方法实验

光纤与光源耦合方法实验一.实验目的初步掌握光纤切割技术,光纤与光源耦合技术,体会透镜数值孔径对耦合效率的影响。

二.实验原理光纤作为无源器件,是光纤传感器中基本组成部分。

其端面处质量的好坏直接影响与光源耦合的效率及光信号的采集。

光纤端面的处理可分为两种形式,即平面纤头和透镜牵头,本次实验主要是平面光纤头的制作。

光耦合是将光源发出的光,注入到光纤中的一个过程。

光耦合效率与光纤端面质量和耦合透镜的是指孔径有关,当光纤端面处理的质量较好,其数值孔径与耦合透镜数值孔径相匹配时可得到最佳耦合效率。

耦合方法光纤与光源的耦合有直接耦合和经聚光器件耦合两种。

聚光器件有传统的透镜和自聚焦透镜之分。

自聚焦透镜的外形为“棒”形(圆柱体),所以也称之为自聚焦棒。

实际上,它是折射率分布指数为2(即抛物线型)的渐变型光纤棒的一小段。

自聚焦透镜自聚焦透镜又称梯度折射率透镜,是指其内部的折射率分布沿径向逐渐减小的柱状透镜。

由于梯度折射率透镜具有端面准直、耦合和成像特性,加上它圆柱状小巧的外形特点,可以在多种不同的微型光学系统中使用更加方便。

并在集成光学领域如微型光学系统、医用光学仪器、光学复印机、传真机、扫描仪等设备有着广泛的应用。

梯度折射率透镜是光通讯无源器件中必不可少的基础元器件。

应用于要求聚焦和准直功能的各种场合,被分别使用在光耦合器、准直器、光隔离器、光开关、激光器等方面。

直接耦合是使光纤直接对准光源输出的光进行的“对接”耦合。

这种方法的操作过程是:将用专用设备使切制好并经清洁处理的光纤端面靠近光源的发光面,并将其调整到最佳位置(光纤输出端的输出光强最大),然后固定其相对位置。

这种方法简单,可靠,但必须有专用设备。

如果光源输出光束的横截面面积大于纤芯的横截面面积,将引起较大的耦合损耗。

经聚光器件耦合是将光源发出的光通过聚光器件将其聚焦到光纤端面上,并调整到最佳位置(光纤输出端的输出光强最大)。

这种耦合方法能提高耦合效率。

光通信实验报告

光通信实验报告

光通信实验报告实验一:测量光纤耦合效率【实验简介】:光线主要用于通信、光纤传感、图像传送以及光能传递等方面。

由于光纤制造技术的不断进步,光线内部的损耗越来越小,因此在实际应用中提高光源与光纤之间的耦合效率是提高系统传输效率的重要技术之一。

【实验目的】:1.了解光纤特性,种类2.掌握光纤耦合的基本技巧及提高耦合效率的手段3.熟悉常用的耦合方法【实验装置示意图】:【实验数据】:光纤输出光功率:0.78mW光纤输入光功率:1.9mW耦合效率为:0.78/1.9*100%=41.1%【实验思考总结】耦合时,因为起始的光强较弱,用探测器检测效果不明显。

可以先用目测法,观察输出光斑的亮度。

等到达到一定的亮度之后,在接入探测器,观察示数。

调节时,首先调节高度,然后调节俯仰角,最后在调节左右对准度与旋转方向。

实验二:测量光纤损耗【实验目的】:通过测量单模光纤的衰减值,了解测量光纤损耗的常用方法:插入法(实际测量中很多器件的插损、损耗都使用这种方法)。

【实验原理】:光源发出的光通过光的注入系统输入到短光纤中,并通过光纤活动连接器与光功率计接通。

首先测量短光纤的输出功率P1,然后通过光纤连接器接入被测光纤,测量长光纤的输出功率P2,则光纤的总损耗为被测光纤的长度为L,则光纤的损耗系数为【实验装置示意图】:【实验数据】:光纤长度L:6km波长为1310nm的数据电流(mA)22.5 17.0 7.3P1(dBm) -7.1 -9.9 -13.2 P2(dBm) -9.2 -12.8 -15.5 损耗A(dB) 2.1 2.9 2.5 损耗系数0.44 0.41 0.383 (dB/km)波长为1550nm的数据电流(mA)25.4 16.2 13.6 P1(dBm) -6.9 -10.0 -11.1 P2(dBm) -8.7 -11.9 -12.9 损耗A(dB) 1.8 1.9 1.8 损耗系数0.30 0.32 0.30 (dB/km)实验三:测量光纤的数值孔径【实验简介】:光纤的数值孔径大小与纤芯折射率、纤芯-包层相对折射率差有关。

关于光纤耦合的实习报告

关于光纤耦合的实习报告

实习报告实习内容:光纤耦合实习时间:xxxx年xx月xx日至xxxx年xx月xx日实习单位:xxxx科技有限公司一、实习背景及目的在我国科技事业的高速发展下,光纤通信技术得到了广泛应用。

光纤耦合作为光纤通信系统中的关键部分,其性能的好坏直接影响到整个系统的传输效率。

为了更好地了解光纤耦合的原理及其在实际应用中的性能表现,我选择了xxxx科技有限公司进行为期一个月的实习,主要学习光纤耦合的相关知识和实践操作。

二、实习内容及过程1. 光纤耦合基本原理实习期间,我首先了解了光纤耦合的基本原理。

光纤耦合是指将两个或多个光纤的光能量相互转移的过程。

其原理主要是利用光纤的模场直径、折射率、耦合长度等参数,使得光能量在光纤之间实现高效转移。

光纤耦合的方式有多种,如光纤端面耦合、光纤锥形耦合、光纤光栅耦合等。

2. 光纤耦合器件的制作与测试在实习过程中,我参与了光纤耦合器件的制作与测试。

首先,我学习了光纤耦合器件的制作工艺,包括光纤切割、光纤熔接、光纤耦合器的设计与制作等。

在制作过程中,我深刻体会到了光纤耦合技术在实际操作中的细节问题,如光纤的切割角度、耦合长度、耦合效率等。

接下来,我参与了光纤耦合器件的性能测试。

测试过程中,我们使用光学仪器测量了光纤耦合的插入损耗、回波损耗、耦合效率等参数。

通过测试结果,我们分析了光纤耦合器件的性能优劣,并为优化设计提供了依据。

3. 光纤耦合在实际应用中的性能表现在实习期间,我还学习了光纤耦合在实际应用中的性能表现。

光纤耦合在光通信系统、光纤传感器、光纤激光器等领域具有重要作用。

通过对实际应用场景的了解,我认识到光纤耦合性能的优劣直接影响到整个系统的性能表现。

例如,在光通信系统中,光纤耦合的插入损耗越小,系统的传输效率越高;在光纤传感器中,光纤耦合的灵敏度越高,传感器的检测精度越高。

三、实习收获及体会通过这次实习,我对光纤耦合的基本原理、制作工艺及其在实际应用中的性能表现有了更深入的了解。

光信息专业实验报告:全光纤耦合器件 (4)

光信息专业实验报告:全光纤耦合器件 (4)

光信息专业实验报告:全光纤耦合器件一、实验目的和内容1、了解全光纤耦合器件的工作原理和制作工艺,即熔融拉锥技术。

2、认识全光纤耦合器件的基本技术参量的实际意义,学会测量插入损耗、附加损耗、分光比、偏正相关损耗等。

3、分析测量误差的来源。

二、实验基本原理在熔融拉锥技术中,具体制作方法一般是将两根(或者两根以上)除去涂覆层的裸光纤以一定方式靠近,在高温加热下熔融,同时向两侧拉伸,利用计算机监控其光功率耦合曲线,并根据耦合比与拉伸长度控制停火时间,最后形成双锥结构。

采用熔融拉锥法实现光纤间传输光功率耦合的耦合系数与波长有关,光传输波长发生变化时,耦合系数也会变化,即耦合器的分光比发生变化。

考虑到熔融拉锥的耦合是周期性的,耦合周期愈多,耦合系数与传输波长的关系越大,所以尽量减少熔融拉锥中耦合的次数,最好在一个周期内完成耦合。

合理改变熔融拉锥条件,能够获得不同功能的全光纤耦合器件。

熔融拉锥机的控制原理模块图如图1所示。

熔融拉锥型光纤耦合器工作原理示意图如图2所示。

图1 熔融拉锥机系统控制示意图图2 熔融拉锥型光纤耦合器工作原理示意图1、单模耦合器HE信号。

图3是单模光纤耦合器的迅衰场耦在单模光纤中传导模是两个正交的基模11合示意图。

但传导模进入熔锥区时,随着纤芯的不断变细,归一化频率V逐渐减小,有越来越多的光功率掺入光纤包层中。

实际上光功率是在由包层作为芯,纤外介质(一般是空气)作为包层的复合波导中传播的;在输出端,随着纤芯的逐渐变粗,V 值重新增大,光功率被两根纤芯以特定比例“捕获”。

设初始条件为:,0)0(,1)0(21==P P 且两光纤有相同的传输常数21ββ=,则可由理论上导出输出功率为),(sin ),(cos 2423CL P CL P ==其中C 为耦合系数,有耦合区结构决定;L 为耦合区有效相互作用长度。

图3 单模光纤耦合器的迅衰场耦合示意图通过对拉伸程度和熔融程度的细致控制,合理调整参数,就可以获得不同分光比的光耦合器。

实验1 激光-光纤偶合效率测试数据处理与分析

实验1   激光-光纤偶合效率测试数据处理与分析

激光-光纤耦合效率测量数据处理与分析1、数据处理与分析分析:由表1 激光-光纤耦合效率测量数据表可知,实验所测得的单模光纤耦合效率约为22.27%;而多模光纤耦合效率约为70.68%;很明显,多模光纤耦合效率远远高于单模光纤的耦合效率。

2、误差分析本实验误差较大,主要来自于以下几方面:(1)激光器、显微镜以及光纤不可能百分百的准直,一定会存在微小的偏差,这会对实验结果产生一定的误差。

(2)光源并没有接触光纤,也就是说光需要在空气中传输一小段距离才能进入光纤,这会有一定的衰减,这也会造成一定的误差。

(3)由于光纤具有衰减因素,所以光在光纤中传输也会有一定的衰减,导致所测得的进入光纤的光功率偏小,从而导致耦合效率偏低。

(4)另外,光纤接口,以及弯曲都会影响光纤的耦合效率,从而导致实验误差。

实验中注意到用手稍微抬着光纤接口附近一点,以及尽量使光纤直,会使光功率变大,这说明光纤弯曲也会导致实验误差,使实验所测得的耦合效率偏小。

3、实验总结通过此次实验,我明白了光纤与光源耦合方法的原理及提高耦合效率的措施;对激光器输出光强度的分布有了深入地学习和了解;对光纤的模式及基模光强度的分布有了新的认识。

同时也学会了如何测量光纤与光源的耦合效率,知道了影响光纤与光源耦合效率的因素以及如何提高光纤耦合效率。

4、思考题(1)分析提高耦合效率的关键途径。

答:①使用多模光纤进行传输;②使用透镜对光源进行聚焦后再送入光纤;③增大光纤数值孔径;④使用发射面极小的激光光源;⑤在耦合处尽量使光纤准直。

(2)实验中是否可以更换其它的聚焦透镜,有何依据?答:实验中不可以更换其它聚焦透镜。

原因有二,其一,为了最有效地把光入射到光纤中去,通常应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行聚光,如果更换就会影响激光与光纤的耦合效率,从而影响实验结果的准确性。

其二,更换聚焦透镜就意味着调节好的准直光路受到破坏,将不能再继续实验,如果要继续实验需要重新对实验光路进行调整准直,所以实验中不能更换聚焦透镜。

光纤耦合器的测试2.

光纤耦合器的测试2.

光纤耦合器的测试2.实验二耦合器的测试实验目的1. 了解耦合器的特性及其简单应用。

2. 掌握耦合器的测试方法和基本测量仪器的使用。

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。

目前比较先进的熔融拉锥设备不仅能制作各种分光比的标准耦合器,而且可以制作宽带单窗口/双窗口耦合器,偏振无关耦合器(Polarization Independent Couplers),保偏耦合器(polarization-Maintaining Coupler),多模耦合器,偏振分束器(PBS),粗波分复用器(CWDM),泵浦耦合器包括EDFA 用980/1550,980/1590,980/1480;光纤拉曼放大器用的14XX 泵浦合波器;还可以制作OADM 型和中继型组合功能器件,级联单锥式增益平坦滤波器(GFF),全光纤非平衡Mach-Zehnder 干涉仪型Interleaver ,全光纤平顶傅立叶滤波型Interleaver(Flat-top Fourier Filter(F 3T)Interleaver),此外亦可制作光固定衰减器。

图1可用来定性的表示熔融拉锥光纤耦合器的工作原理。

入射光功率在双锥体结构的耦合区发生功率再分配,一部分光功率从“直通臂”继续传输,另一部分则由“耦合臂”传到另一光路。

在弱导和弱耦近似下,忽略自耦合效应,并假设光纤是无吸收损耗的,则在耦合区有模式耦合方程组:()()()()()()+=+=z A iC z A i βdzz dA z A iC z A i βdz z dA 121122212111 (8.1)式中,()()z A z A 21,是两根光纤的模场振幅;21,ββ是两根光纤在孤立状态的纵向模传播常数;()1,2j i, =ij C 是耦合系数。

光耦合器实验

光耦合器实验

全光纤耦合器件摘要:简述熔融拉锥法制作全光纤耦合器件的原理,进而讨论全光纤耦合器的工作原理,并对未知耦合器件进行测试,具体分析其参数。

一、 实验原理1. 熔融拉锥法熔融拉锥法是将2根出去涂覆层的光纤以一定方式靠拢,然后置于高温下加热熔融,同时向光纤两端拉伸,最终在加入形成双锥形式的特殊波导耦合结构,从而实现光纤耦合的一种方法。

熔融拉锥法示意图如图1:图 1熔融拉锥法示意图2. 光纤耦合器工作原理图2所示为熔融拉锥型光纤耦合器的结构模型。

其中:W 2和W 3分别为耦合结构熔锥区II 和III 在光纤熔烧时的拉伸长度;W 1为耦合区I 的火焰宽度。

耦合区的两光纤熔烧时逐渐变细,两纤芯可以忽略不计,两包层合并在一起形成以包层为纤芯、芯外介质(空气)为新包层的复合波导结构,实现两光纤的完全耦合。

当入射光从输入端1进入熔锥区II 后,由于淡漠光纤的传导膜为2个正交的基膜信号,因此,光纤参量V 随着纤芯的变细而逐渐变小,导致越来越多的光渗入包层;进入耦合区I 后,由于两光纤合并在一起,光在以新的包层为纤芯的复合波导中传输,并使光功率发生再分配;当光进入熔锥区III 后,光纤参量V 随着纤芯的变粗而逐渐增大,并使光以特定比例从输出端输出,即一部分光从直通臂直接输出,另一部分光从耦合臂输出。

在耦合区I ,由于两光纤包层合并在一起,纤芯足够逼近,因此,耦合器为两波导构成的弱耦合结构。

根据若耦合模理论:相耦合的两波导中的场,各保持该波导独立存在是的场分布和传输系数,耦合的影响仅表现在场的复振幅的变化。

假设光纤是无吸收的,则随拉伸长度Z 不断变化,其变化规律可用一阶微分方程组表示如下:式中:A 1和A 2为两光纤的模场振幅;和为两光纤在孤立状态下的传播常数;和为子耦合系数;和为互耦合系数。

自耦合系数相对于互耦合系数很小,可以忽略,且近似有。

当方程在z=0时满足A 1(z)= A 1(0), A 2(z)= A 2(0),其解为:图 2 光纤耦合器结构模型其中:为两传播常数的平均值;F2为光纤之间耦合的最大功率;C为耦合系数,与工艺有关。

关于光纤耦合的实习报告

关于光纤耦合的实习报告

一、实习背景随着信息技术的飞速发展,光纤通信已成为现代通信的主要传输手段。

光纤耦合技术作为光纤通信系统中的关键技术之一,对提高光纤通信系统的性能和可靠性具有重要意义。

为了深入了解光纤耦合技术,提高自身实践能力,我于近期在某光纤通信公司进行了为期两周的实习。

二、实习目的1. 熟悉光纤耦合技术的基本原理和操作流程;2. 掌握光纤耦合器的种类、性能和应用;3. 提高动手能力,为今后的工作打下基础。

三、实习内容1. 光纤耦合技术概述光纤耦合技术是指将光信号从一根光纤传输到另一根光纤的过程。

根据耦合方式的不同,光纤耦合器主要分为以下几种类型:(1)直通式光纤耦合器:将两根光纤的端面直接接触,实现光信号的传输。

(2)曲臂式光纤耦合器:通过曲臂结构实现光信号的传输。

(3)星型光纤耦合器:将多根光纤连接在一起,实现光信号的分配。

(4)波导型光纤耦合器:利用波导原理实现光信号的传输。

2. 光纤耦合器的种类及性能(1)直通式光纤耦合器:具有插入损耗低、回波损耗好、稳定性高等特点。

(2)曲臂式光纤耦合器:适用于光纤连接处,具有插入损耗低、回波损耗好、抗振动能力强等特点。

(3)星型光纤耦合器:适用于光纤分配系统,具有插入损耗低、回波损耗好、稳定性高等特点。

(4)波导型光纤耦合器:适用于高速、大容量光纤通信系统,具有插入损耗低、带宽宽、抗干扰能力强等特点。

3. 光纤耦合器的应用光纤耦合器广泛应用于光纤通信系统、光纤传感、光纤医疗等领域。

以下列举几个应用实例:(1)光纤通信系统:在光纤通信系统中,光纤耦合器用于连接不同光纤、分配光信号、调节光功率等。

(2)光纤传感:在光纤传感领域,光纤耦合器用于实现光信号的传输、检测和放大。

(3)光纤医疗:在光纤医疗领域,光纤耦合器用于激光手术、光纤内窥镜等。

四、实习过程及收获1. 实习过程实习期间,我主要参与了以下工作:(1)了解光纤耦合器的基本原理和操作流程;(2)学习光纤耦合器的种类、性能和应用;(3)动手操作光纤耦合器,进行实际测试;(4)撰写实习报告。

实验十一 光纤耦合器的原理及性能测试

实验十一 光纤耦合器的原理及性能测试

实验十一光纤耦合器的原理及性能测试一、实验目的1、了解光纤耦合器的基本结构和功能;2、测试光纤耦合器的各种参数二、光纤耦合器的工作原理:光纤耦合器是把一个或多个光输入分配给一个或多个光输出实现光信号分路/合路的功能器件。

它是一个无源器件。

光纤耦合器的耦合机理是基于光纤的消逝场的模式理论。

多模与单模光纤均可做成耦合器。

一般有两种结构型式: 1. 拼接式, 2. 熔融拉锥式.1.拼接式:将光纤埋入玻璃块中的弧形槽中,在光纤侧面进行研磨抛光,后将经研磨的两根光纤拼接在一起,靠透过纤芯—包层界面的消逝场产生耦合。

原理如下图所示:2.熔融拉锥式:将两根或多根光纤扭绞在一起,经过对耦合部分加热熔融并拉伸而形成双锥形耦合区。

如下图所示:下面是几种典型光纤耦合器的结构:1,分路器,合路器2,耦合器3,波分复用器三、光纤耦合器的技术参数及测试光纤耦合器的主要技术参数有插入损耗、附加损耗、分光比与隔离度或串扰。

以四端口耦合器结构图为例。

1. 插损损耗Li插损损耗指通过耦合器的一个光通道所引入的功率损耗。

通常以一特定端口(3或4)的输出功率Po与一输入端口(1或2)的输入功率P in之比的对数Li 来表示,即Li=10lg(P o/P in) [dB]2.附加损耗Le附加损耗指一输入端口的输入功率P in与各输出端口功率和的比值的对数。

对于2*2四端口光纤耦合器,Le可表示为Le=10lg[P in/(P3+P4)] [dB]3.分光比SR分光比(或称耦合比)指一输出端口光功率与各端口总输出功率之比,即SR=P3/(P3+ P4)*100%4.串扰Lc串扰是指由1端口输入功率P in泄露到2端口的功率P2比值的对数,而其比值倒数的对数称为隔离度或方向性,串扰为正,方向性为负,串扰Lc可表示为Lc=10lgP2/P in[dB]。

光纤特性实验研究实验报告

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。

【精品文档】光纤耦合实验报告-word范文 (8页)

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本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==光纤耦合实验报告篇一:光纤测量实验报告光纤测量实验报告课程名称:光纤测量实验名称:耦合器光功率分配比的测量学院:电子信息工程学院专业:通信与信息系统班级:研1305班姓名:韩文国学号:131201X1实验日期:201X年4月22日指导老师:宁提纲、李晶耦合器光功率分配比的测量一、实验目的:1. 理解光纤耦合器的工作原理;2. 掌握光纤耦合器的用途和使用方法;3. 掌握光功率计的使用方法。

二、实验装置:LD激光器,1 ×2光纤耦合器,2 ×2光纤耦合器,TL-510型光功率计,光纤跳线若干。

1. LD激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。

.其工作原理是通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。

本实验用的LD激光器中心频率是1550nm。

2. 光功率计光功率计(optical power meter )是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。

在光纤系统中,测量光功率是最基本的,非常像电子学中的万用表;在光纤测量中,光功率计是重负荷常用表。

通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。

用光功率计与稳定光源组合使用,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。

3. 耦合器光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件,是光纤系统中使用最多的光无源器件之一,在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。

光纤耦合技术实验

光纤耦合技术实验

实验十六 光纤耦合技术实验一、实验目的了解光纤特性,熟悉常用的光纤耦合方法。

二、实验内容1.了解光纤纤芯、包层与护套的结构特点;2.学习将激光束耦合入光纤的方法;3.测定耦合效率。

三、原理简介光纤主要用于光通讯、光纤传感、图像传送以及光能传递等,光纤是在纯石英玻璃(S i O 2)加入增大折射率的微量掺杂剂Ge02用来制作纤芯,将降低折射率的微量掺杂剂B 2O 3掺入S i O 2用来制作包层,光导纤维按折射率分布可分为阶跃型光纤和梯度型光纤。

我们在实验中使用阶跃型光纤,折射率分布呈阶跃变化,纤芯和包层的折射率是均匀的,在界面上发生折射率跃变,折射率分布可以写成{12)(n n r n =a r br a <≤≤式中a 、b 分别为芯层和包层的半径。

作为导光的纤维,纤芯的折射率n 1大于包层的折射率n 2,从几何光学可知,在纤芯和包层面上存在着一个临界全反射角φo 当从端面射入的子午光线,只要夹角在2θ0内的光线均能在光纤中传输。

数值孔径NA=n 0sin θ0,n 0是光纤端面外的介质折射率,则有NA=n 0sin θ0=n 1sin θ=()2221n n -1/2如果入射角大于θmax,则光线以小于θ0的角度投射到内壁上,这样光线每次碰到纤芯和包层界面时只是部分反射,因而有光能漏出光纤,θmax确定了光纤接收光锥的半角。

2/122210max )(1sin n n n -=θ 与入射光的关系参见图15-1。

光在光纤中传输时受到衰减,称为光纤损耗,引起光纤损耗的原因有吸收损耗和散射损耗。

吸收损耗主要是由于光纤材料中金属杂质铁、铜、铬等以及OH -离子引起的,近年来制作光纤的技术提高后,光纤材料的纯度可以达到很高,由材料杂质引起的损耗很小,而OH -离子的吸收损耗是目前降低光纤损耗的主要障碍。

散射损耗包括光纤材料密度不均匀导致的瑞利散射损耗和因光纤芯子、包层界面不平整导致的波导散射损耗,以及由于光纤弯曲等原因造成的辐射。

光纤耦合与特性测试实验

光纤耦合与特性测试实验

目录【实验目的】..................................................................................................... - 2 -【实验原理】..................................................................................................... - 2 -【实验设计】..................................................................................................... - 4 -【思考题】......................................................................................................... - 8 -- 1 -【实验目的】1.了解常用的光源与光纤的耦合方法。

2.熟悉光路调整的基本过程,学习不可见光调整光路的办法。

3.通过耦合过程熟悉Glens 的特性。

4.了解1dB 容差的基本含义。

5.通过实验的比较,体会目前光纤耦合技术的可操作性。

【实验原理】在光纤线路耦合的实施过程中,存在着两个主要的系统问题:即如何从各种类型的发光光源将光功率发射到一根特定的光纤中(相对于目前的光源而言),以及如何将光功率从一根光纤耦合到另外一根光纤中去(相对于目前绝大多数光纤器件而言)。

对于任一光纤系统而言,主要的目的是为了在最低损耗下,引入更多能量进入系统。

这样可以使用较低功率的光源,减少成本和增加可靠度,因为光源是不能工作在接近其最大功率状态的。

光学耦合系统的1dB 失调容差定义为当耦合系统与半导体激光器之间出现轴向、横向、侧向和角向偏移,从而使得耦合效率从最大值下降了1dB 时的位置偏移量。

光纤纤维实验报告

光纤纤维实验报告

一、实验目的1. 了解光纤的基本原理和特性。

2. 掌握光纤的耦合技术。

3. 熟悉光纤器件的传输效率测试方法。

4. 通过实验验证光纤在实际应用中的性能。

二、实验原理光纤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。

光纤具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰、光学特性好等优点,广泛应用于光通信、光纤传感等领域。

三、实验仪器与材料1. 光纤耦合器2. 光纤跳线3. 光功率计4. 光纤测试仪5. 光纤光源6. 光纤衰减器7. 光纤连接器四、实验步骤1. 光纤耦合实验(1)将两根光纤分别连接到光纤耦合器的两个端口。

(2)使用光纤测试仪测量耦合器的插入损耗和耦合效率。

(3)调整耦合器,观察不同耦合程度对插入损耗和耦合效率的影响。

2. 光纤器件传输效率测试实验(1)将光纤光源、光纤跳线、光纤衰减器、光纤连接器等器件依次连接起来,形成一条光纤传输链路。

(2)使用光功率计测量链路输入端和输出端的功率。

(3)计算传输链路的损耗和传输效率。

3. 光纤特性测试实验(1)使用光纤测试仪测量光纤的衰减系数和色散系数。

(2)观察不同波长、不同模式的光在光纤中的传输特性。

五、实验结果与分析1. 光纤耦合实验实验结果显示,光纤耦合器的插入损耗和耦合效率与耦合程度有关。

当耦合程度适中时,插入损耗和耦合效率较高。

2. 光纤器件传输效率测试实验实验结果显示,光纤传输链路的损耗和传输效率与器件的损耗和传输特性有关。

通过合理选择器件和优化连接方式,可以提高光纤传输链路的传输效率。

3. 光纤特性测试实验实验结果显示,光纤的衰减系数和色散系数与波长、模式等因素有关。

在实际应用中,应根据具体需求选择合适的光纤和传输模式。

六、实验结论1. 光纤具有优异的传输性能,广泛应用于光通信、光纤传感等领域。

2. 光纤耦合技术是实现光纤连接的关键技术。

3. 光纤器件的传输效率与器件的损耗和传输特性有关。

4. 光纤的特性与波长、模式等因素有关。

光纤和光源耦合方法实验

光纤和光源耦合方法实验
光纤和光源耦 合方法实验
实验内容及步骤
1、剪一段多模光纤(约0.1m); 2、用剥线钳剥去涂敷层,用镜头纸蘸取适量酒精擦干净剥出的裸光纤; 3、用光纤切割刀在裸光纤外壁上轻刻一小口,然后轻轻敲断,端面应
垂直,无毛刺; 4、将切好的光纤夹持在光纤卡头上,然后将光纤卡头放进精密光纤耦
合器中; 5、打开He-Ne 激光器,预热几分钟,用激光能量指示仪测量激光器的
Thank you 感谢聆听
输出功率P0,并记录下P0数值; 6、将He图1所
示的光路中进行耦合; 7、将光路调至与平台平行,同时调整物镜与光路同轴;调整五维调节
架,让激光通过10倍物镜汇聚后的焦点打在光纤的端面上,使光耦 合进入光纤。观察另一端输出情况,并用激光能量指示仪测量输出 功率Pf,并记录下Pf的数值; 8、将P0、Pf的值代入公式,计算耦合效率。 9、取待测光纤,对其两端处理,一端经精密光纤耦合器与激光束耦合 (参考实验二),一端夹持于白屏前,并与接收屏保持垂直;测试 输出孔径角 10、固定光纤输出端,置白屏与距光纤输出端L处,则在接收屏上显示 出光纤输出光斑,其直径为D。 11、用直尺准确测量L和D值,则得输出孔径角,计算光纤数值孔径。
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篇一:光纤测量实验报告光纤测量实验报告课程名称:光纤测量实验名称:耦合器光功率分配比的测量学院:电子信息工程学院专业:通信与信息系统班级:研1305班姓名:韩文国学号:13120011实验日期:2014年4月22日指导老师:宁提纲、李晶耦合器光功率分配比的测量一、实验目的:1. 理解光纤耦合器的工作原理;2. 掌握光纤耦合器的用途和使用方法;3. 掌握光功率计的使用方法。

二、实验装置:ld激光器,1 ×2光纤耦合器,2 ×2光纤耦合器,tl-510型光功率计,光纤跳线若干。

1. ld激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。

.其工作原理是通过一定的激励方式,在半导体物质的能带(导带与价带)之间,或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间,实现非平衡载流子的粒子数反转,当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时,便产生受激发射作用。

电注入式半导体激光器,一般是由砷化镓(gaas)、硫化镉(cds)、磷化铟(inp)、硫化锌(zns)等材料制成的半导体面结型二极管,沿正向偏压注入电流进行激励,在结平面区域产生受激发射。

本实验用的ld激光器中心频率是1550nm。

2. 光功率计光功率计(optical power meter )是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。

在光纤系统中,测量光功率是最基本的,非常像电子学中的万用表;在光纤测量中,光功率计是重负荷常用表。

通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。

用光功率计与稳定光源组合使用,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。

3. 耦合器光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件,是光纤系统中使用最多的光无源器件之一,在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。

光纤耦合器一般具有以下几个特点:一是器件由光纤构成,属于全光纤型器件;二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现;三是光信号传输具有方向性。

光纤耦合器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件,它是把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小。

对于波导式光纤耦合器,一般是一种具有y型分支的元件,由一根光纤输入的光信号可用它加以等分。

在本实验中所用的1 ×2耦合器光功率分配比理论值为1:9,而2 ×2耦合器光功率分配比理论值为1:1。

三、实验内容:测量耦合器两输出端的功率,计算功率分配比。

四、实验原理:2 ×2 光纤耦合器亦称x型光纤耦合器,它是一种应用最为广泛的定向耦合器件。

该种耦合器主要依靠倏逝场的作用实现耦合,使两根光纤纤芯相互靠近,可以实现光功率的有效耦合。

当光纤中传输的能量经过耦合区时,一部分能量通过消逝波传到包层中,并逐渐耦合到另外一根光纤之中。

因此,大多数2 ×2光纤耦合器的耦合结构都应设计成使两个纤芯彼此靠近的结构,如图所示。

1. 耦合器主要性能参数(1) 插入损耗(insertion loss)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,其数学表达式为:(2) 附加损耗(excess loss)附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于全部输入光功率的减少值,其数学表达式为:(3) 分光比(coupling ratio)分光比是指在某一端口输出功率pi 与各个端口总输出光功率之比,即(4) 隔离度(isolation)光纤耦合器的某一光路对其他光路中的光信号的隔离能力。

其数学表达式为:式中pl 为某一光路输出端测到的其他光路信号的功率值。

2. 耦合模理论耦合模理论是分析光纤耦合器耦合机理的有力工具。

耦合模理论最突出的优点在于能够诠释光波在波导中的物理行为,即波导中的同类模(导波模、包层模和辐射模) 之间、不同类模(导波模与包层模、导波模与辐射模、包层模与辐射模)之间的功率交换行为。

耦合模理论能够比较全面、精确、细致的描述光纤耦合器的耦合器特性及功率转换过程,并能给出精确的解析解。

缺点是需满足弱导近似条件,对构成光纤耦合器的横截面和折射率分布都有严格要求,且推演、求解过程繁冗,受问题边界条件的限制,能够得到的解析解有限。

2x2单模光纤耦合器可看作是两个锥体相互靠近形成的,其基本结构如图 l 所示.它的基本思想是: 相耦合的两波导中的场. 各自保持了该波导独立存在时的场分布和传输系数.耦合的影响表现在场的复数振幅的沿途变化.设两波导中的复数振幅为a1(z)和a2(z).由于耦合作用,它们沿途变化.其变化规律可用两联立的一阶微分方程组表示:式中, a1、a2分别是两根光纤的模场振幅;b1 、b2是两根光纤在孤立状态下的传播常数; cij是耦合系数.他们都是传播方向z的函数.当两根光纤相同时,b1=b2,c12=c21=c,于是方程(1)的解析解为 :将上式归一化处理,且令p1为直通臂中的光功率,p2为耦合臂中的光功率,可得:式中. l为耦合区的有效相互作用长度 .也可以近似为熔融拉伸长度;c为耦合系数. 其中: 上式中, r 是光纤半径,d是两光纤中心的间距,u和w是光纤的纤芯和包层参量.篇二:光纤耦合实验报告光纤耦合实验报告一. 实验目的将一束空间平行光(红外1068nm或者紫外)耦合进光纤里,本实验是耦合红外1068nm激光二.实验原理1.光纤耦合头:一个透镜mount在一可调焦距的耦合装置上,我们实验室用的型号有()2.光纤型号()一束平行光通过耦合头里的可调节透镜,使光聚焦至光纤里面三.实验仪器激光器(波长1068nm),光纤耦合头,光功率计,光纤(波长1068nm),45反射镜,透镜(如果需要光斑需要整形),红外探片,尺子o四.实验步骤1. 首先,调节45反射镜,使需要耦合的平行光束平行于光路平台(高度约为75mm)2. 用光功率计测量一下耦合前的光功率并记下?03. 安装耦合头,将耦合头固定在支架上(耦合头中心轴到支架底部的高度约为75mm),将o支架摆放在光学平台上,调节45反射镜和支架,使平行光束基本恰好通过耦合头,此时用探片在耦合头后方观察时,呈均匀的圆斑状,说明光束基本打到透镜的轴心上,将支架固定在平台上即可。

4. 取出光纤使光纤的一头用胶带固定在光功率计探头上,另一头安装在耦合头上5. 首先,调节功率计的量程约为纳瓦级别,此时,可看到功率计上示数为十几或是几十纳o瓦(),然后,调节45反射镜和支架上的旋钮,观察功率计示数并使之最大,接着调节透o镜聚焦(功率计示数会有大的波动),使功率计示数最大,接着再次调节45反射镜和支架,使功率计示数最大,再次调节透镜聚焦,使功率计示数最大,这样迭代下去,一直使功率计示数最大为止,读出示数?1 o6. 计算耦合效率10五.实验总结1. 调节光纤耦合需要很大的耐心,掌握正确的方法原理实验难点,总会调很高的效率.2. 影响光纤耦合的效率有:1.光路是否等高同轴,平行光束是否恰好通过透镜中心○2.光纤头是否被污染,○3.光斑质量(大小)是否需要整形○4.耦合头的选择○注意事项1.由于红外激光对眼的视网膜具有不可修复性伤害,所以不许人的眼线与光线所走的水平面重合,更不许用眼激光直接打进眼睛,做好光线格挡,避免光束外露,以免对人体造成伤害。

2.光纤很脆,需小心拿放,以免折断。

3.光纤头不得长时间暴露空气中,更不得触碰,以免受到污染(若光纤头脏了,需用专业试纸擦拭)。

4.光束耦合好后,光纤的另一头不得朝着人体的方向,更不得对着人眼,以免激光对人体产生伤害。

篇三:光纤实验报告一2012-2013学年春季学期【coe9340】光纤通信技术及应用实验名称:半导体激光器p-i特性测试学生实验报告一、实验目的⒈学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理⒉了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系⒊掌握半导体激光器p(平均发送光功率)-i(注入电流)曲线的测试方法二、实验仪器三、实验原理半导体激光二极管通过受激辐射发光,是一种阈值器件。

由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mw)辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为30~50°,水平发散角为0~30°),与单模光纤的耦合效率高(约30%~50%),辐射光谱线窄(δλ=0.1~1.0nm),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(&gt;20ghz)直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。

p-i特性是选择半导体激光器的重要依据。

在选择时,应选阈值电流ith尽可能小,对应p值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,消光比大,而且不易产生光信号失真。

并且要求p-i曲线的斜率适当。

半导体激光器作为光纤通信中应用的主要光源,其性能指标直接影响到系统传输数据的质量,因此p-i特性曲线的测试了解激光器性能是非常重要的。

半导体激光器驱动电流的确定是通过测量串联在电路中的r110上电压值。

电路中的驱动电流在数值上等于r110两端电压与电阻值之比。

为了测试更加精确,实验中先用万用表测出r110的精确值,计算得出半导体激光器的驱动电流,然后用光功率计测得一定驱动电流下半导体激光器发出激光的功率,从而完成p-i特性的测试。

并可根据p-i特性得出半导体激光器的斜率效率。

四、实验步骤⒈用电线链接电终端模块。

⒉将开关bm1拨为1310nm,将开关k43拨为数字,将电位器w44逆时针旋转到最小。

3.旋开光发端机光纤输出端口(1310nm t)防尘帽,用fc-fc光纤跳线将半导体激光器与光功率计输入端连接起来,并将光功率计测量波长调整到1310nm档。

4.用万用表测得r110电阻值,找出所测电压与半导体激光器驱动电流之间的关系(v=i×r110)。

5.将电位器w46逆时针旋转到底。

6.打开直流电源,指示灯d4、d5、d6、d7、d8亮。

7.用万用表测量r110两端电压(红表笔插t103,黑表笔插t104)。

⒏慢慢调节电位器w44,使所测得的电压为下表中数值,依次测量对应的光功率值,并将测得的数据填入下表。

⒐做完实验后先关闭光发模块电源,然后依次关掉各直流开关(电源模块),以及交流电开关。

⒑拆下光跳线及光功率计,用防尘帽盖住实验箱半导体激光器光纤输出端口,将实验箱还原。

五.实验数据记录: i=u/r1101.根据实验记录数据,算出半导体激光器驱动电流,画出相应的光功率与注入电流的关系曲线。

⒉根据所画的p-i特性曲线,找出半导体激光器阈值电流ith的大小。

ith=2.5ma⒊根据p-i特性曲线,求出半导体激光器的斜率。

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