剪断法测光纤损耗
光纤损耗测量OTDR介绍
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()。
() 10 lg P1 (dB/ km) 10 lg P1 (dB/ km)
Z1 Z2 P2
L P2
光纤损耗基础知识回顾
光纤的损耗是与波长密切相关的，图8.1.1是一个典型的光纤 损耗谱图，从图中我们可以看出，一般光纤具有三个低损耗 窗口，分别为0.85um、1.31um和1.55um处。这三个窗 口也是光纤通信和光纤传感的常用工作波长区。
光纤测量 ——光时域反射仪（OTDR）
目录
一、概 述 二、剪断法 三、插入法 四、背向散射法
一、概 述
ITU-T光纤损耗测量标准 光纤损耗测量技术研究热点 未来发展趋势 光纤损耗基础知识回顾
ITU-T光纤损耗测量标准
项目
测量方法
基准法（RTM ）
替代法（ATM）
应用范围
衰减（损耗）
光源
光轴
o
e
光纤
在晶体胶合面，对于o光入射角大于临界角，因此o光发生全反射，而 e光则透过树胶层注入被测光纤。
因为普通光纤不具有保偏特性，经光纤传输出来的背向散射光变成部 分偏振光。背向散射光（虚线）进入棱镜，同样分为o光和e光，e光透 过棱镜，o光被全反射而成为检测器接收。至于前端菲涅耳反射光，因 为是线偏振光e光入射到端面，端面反射的仍然是e光，因此沿原路透
重要的特性。
激光器
接头 熔接点 弯曲 机械接头 裂痕 尾端
耦合器
图
相 对
检测器
功
率
(dB)
8.1.6
脉冲 分析电路 + 显示
距离(Km)
四、背向散射法----2、基本原理
实验二、光纤损耗及断点的检测
实验二光纤损耗及断点的检测一、实验目的：了解光纤损耗的检测手段，认识光时域反射计，熟悉使用方法，利用光时域反射计检测光纤的损耗和断点。
二、实验仪器：1.光时域反射计OTDR 一台2.1550 nm波长的单模光纤若干3.打印机Epson5700 一台4.跳线两根5.法兰盘两个三、实验原理：检测光纤损耗的基准方法是剪断法，剪断法的精度较高，但是这种方法属于破坏性测量，不适合现场使用，为了克服这一弱点，提出了两种替代方法插入法、背向散射法，其中背向散射法只需要光纤的一端测试，方法十分简单，很适合现场测量，特别是可用来测光纤的长度及确定故障点位置，所以这种方法应用广泛。
用这种方法测量光纤损耗的仪器称为光时域反射计（Optical time domain reflectometer），本实验即介绍利用OTDR对光纤损耗及断点的检测。
光时域反射计利用反射测量技术测量光波导（如光纤）特性的一种仪器，光纤中反射光造成光反射的原因有光缆的端部、光纤的断裂处、接头、连接器界面、裂纹、碎裂，或传输媒质的其它各向异性特点和不连续性。
从理论上分析主要是瑞利散射和菲涅尔反射。
1.瑞利散射在光纤中存瑞利散射，瑞利散射是由于光纤自身的缺陷和掺杂成分的不均匀性所产生的。
瑞利散射光的特点是散射光波长与入射光波长相同，散射光功率与该点入射光功率成正比。
散射光沿各方向皆有，但只有小部分在光纤数值孔径内的光会沿光纤轴向传播。
如在光纤输入端注入大功率窄脉冲光信号，在光脉冲沿着光纤传播时，各点的散射光部分将被返回到光纤的输入端。
离光纤输入端近的地方散射回来的光较强，而离输入端远的地方散射回来的光较弱。
离光纤输入端近的地方散射回来的光先返回至光脉冲输入端。
2.菲涅耳反射光在传输过程中通过折射率不同的介质的界面产生的反射称为菲涅耳反射。
根据菲涅耳定理，功率为in P 的光垂直入射时，反射功率T P 与in P 有如下关系：)(1212n n n n P P in T +-=其中21n n 、分别为不连续处两侧折射率。
剪断法测光纤损耗
实验步骤
• 打开专用电源使其趋与稳定，将光纤两端
穿过裸纤适配器 • 将待测光纤绕在扰模器上，是裸纤适配器 分别接光源与光功率计接口 • 石英光纤衰减测试
计算光纤损耗大小的公式：
L=
使用方法：先用刀片去除光纤涂覆层，用酒 精清洗，然后左手按住裸纤适配器表面圆形 按钮，右手执光纤从裸纤适配器尾部圆形小 孔伸入，直至从陶瓷芯端面穿出，直到熟练； 注意事项：在穿光纤中如果右手感觉有阻 力，不要使蛮力，后退再穿，一定不要让裸 纤断在陶瓷芯里面；
剪断法测光纤损耗：
在整根光纤的输出端测出输出功率Pout。 • 通常只做两次测量 • 在靠近输入端剪掉一小截光纤，测量这一 小截光纤的输出（Pin）。
技术； • 了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损 耗的影响际意义。
实验原理与方法
• 光纤是一种利用全反射原理，使光纤能通
过沿着弯曲路径从一端传到另一端的光学 元件。
n
θ₀ Ф₀
n₁
n₂
θ
这时，射入的光线在界面上产生全反射，并在光纤内部以同 样的角度（与圆柱轴线的夹角）反复逐次反射，向前传播到 援助的另一端，以等于入射角的角度射出。
两次测量结果的比值给出剩余长光纤的损77实验步骤实验步骤打开专用电源使其趋与稳定将光纤两端穿过裸纤适配器将待测光纤绕在扰模器上是裸纤适配器分别接光源与光功率计接口石英光纤衰减测试88
剪断法测光纤损耗
实验成员：陈俊 指导老师：张森 2010年5月25号
实验目的
• 掌握“剪断法（差值法）”光纤损耗测试
从长面的分析来看，似乎只要满足一定的入射角的要求，保 证全反射条件，光束就可以在光纤中一直传播下去，但实际 上由于一些原因，使得光通过光纤之后，会产生一定的能量 损失。
光纤衰减测量
光纤损耗的测量方法
光纤损耗的测量方法
光纤损耗可是个重要的家伙呀！它就像是通信道路上的小怪兽，会让信号变弱呢！那怎么测量这个小怪兽呢？嘿，咱有办法！
可以用剪断法呀！就像医生给病人做手术一样，把光纤剪断，分别测量两端的光功率，通过计算差值就能知道损耗啦！这多直接呀，就像直接找到小怪兽然后给它量量体重。
还有插入损耗法呢！把一个已知特性的器件插入光纤链路中，前后光功率的变化不就反映出损耗了嘛，这就好比在道路中间放个路牌，看看对通行有多大影响。
光时域反射仪法也很棒呀！它就像一个超级侦探，能沿着光纤一路探测，找到损耗的位置和大小，多厉害呀！这简直就是在黑暗中找到那一丝丝的异常。
回波损耗法也不能落下！它能检测反射光的情况，从而了解光纤的连接质量，就像通过镜子看自己脸上有没有脏东西一样。
这些方法各有各的妙处呀！它们都是我们攻克光纤损耗这个小怪兽的利器呢！难道不是吗？通过它们，我们能准确地了解光纤的状况，让通信更加顺畅，就像给道路铺上了平坦的柏油。
所以呀，我们要好好利用这些方法，和光纤损耗这个小怪兽斗智斗勇，让光信号欢快地在光纤里奔跑，为我们的生活带来便利和精彩！这就是光纤损耗测量方法的神奇之处呀！。
截断法测光纤损耗
七、截断法测光纤损耗
1.工作原理
光耦合进多模光纤时会激励起很多模式，各个模式所携带的光能量不同，传输时的损耗也不同，模式之间还有能量转换，只有经过一个相当长的时间以后才能达到一种相对稳定的状态，此时称为稳态模式。
对于多模光纤的测试，只有达到稳态模式分布以后才有意义。
要达到稳态分布，可以借助扰模器：采用强烈的几何振动，使多模光纤不需要很长的距离就能迅速达到稳态分布。
2.测试框图
3.计算公式
a=10/L× lg 输出功率/输入功率 (dB/KM)
a:损耗系数
测试结果
当光纤被长绕即测得衰减值为：—2.84DBM ，输出功率：0.630MW
当光纤直测得衰减值：－9.19DB ，输出功率：0.103MW
计算结果：a=10/L*lg0.630/0.130=3.254db/km 光源扰模器光功率计近端远端L 待测光纤。
光纤衰减系数的测量、LED的P-I特性测量
实验内容与步骤
一、码型变换
（一）实验内容
1、了解光纤通信采用的线路码型及CMI码的特点。
2、了解CMI码的编解码实现方法。
3、分析CMI编解码器电路的各个测量点的波形。
4、比较CLK时钟、NRZ码及CMI码的异同。
(二)实验步骤
1、接好电源，打开交流电源，按下直流电源开关K1、K2，发光二极管D5—D14循环点亮，电路即正常工作。按下“复缆中传输的线路码通常为三电平的“三阶高密度双极性码，即HDB3码”，它是一种传号以正负极性交替发送的码型。在数字光纤通信中由于光源不可能发射负的光脉冲，因而不能采用HDB3码，只能采用“0”“1”二电平。
2、CMI码的编码规则是怎样的，CMI编解码器输入信码与输出信码的码型、码速各是怎样的？
2、按下“CMI”键后再按下“确认”键，向系统下达进行CMI编解码器实验的命令，并将K702跳线置于CMI处。用CLK时钟送入NRZ码到CMI编码，用示波器测出编码电路测量点TP110和TP114的波形。测量各点波形时示波器应接地，示波器探头的接地线要与GND接地点保持接触良好。
3、用示波器测出解码电路各测试点TP504和TP507的波形。
80
90
100
P
1.797μW
2.141μW
2.568μW
2.951μW
3.492μW
分析：实验数据值与标定值相近，但是有一定的误差，可能原因是仪器的老化。
思考题解答
1.讨论截断损耗测试法的误差有哪些？
答：（1）测量长度时可能测量不精确；
（2）光功率计、扰模器等仪器存在一定的噪声和干扰。
2.分析平均光发送功率的测试误差来源。
编码器输入32Kb/s的单极性的信码，输出64Kb/s的CMI码。
实训二 剪断法测量光纤损耗
实训二剪断法测量光纤损耗一．实验目的1.掌握“剪断法”光纤损耗测试技术；2.了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损耗的影响；3.了解光纤损耗与波长之间的关系和光通信“窗口”的实际意义。
二．实验原理及装置实验装置：单色仪，扰模器，约为2m的短光纤，约为2km的长光纤，长波长与短波长光探测器及功率计。
工作原理：光耦合进入多模光纤时会激起很多模式，各模式所携带的能量不同，传输时的损耗也不同，模式之间还有能量的转换，只有经过一个相当长的时间后才能达到一种相对稳定状态，此时称为稳态模式。
要达到稳态分布，可以借助扰模器：采用强烈的几何振动，使多模光纤不需要很长的距离就能迅速达到稳态分布。
三．实验步骤（1）打开专用光源，让光源输出趋于稳定；（2）先用刀片去除光纤涂覆层，用酒精清洗，然后左手按住裸纤适配器表面圆形按钮，右手执光纤从裸纤适配器尾部圆形小孔伸入，直至从陶瓷芯端面穿出，且裸纤需在裸纤适配器圆形按钮以上。
（3）取一卷待测光纤，对光纤两端进行处理，然后两端均穿过裸纤适配器，露出裸纤长度不超过1mm；或者先用刀片去除光纤涂覆层，用酒精清洗后穿过裸纤适配器，然后用宝石刀紧贴陶瓷芯表面轻划裸纤一下，然后用宝石刀推断裸纤；（4）先把待测光纤扰在扰模器上，一个裸纤适配器到光源FC/PC接口的输出端OUT，另外一个裸纤适配器接到光功率计FC/PC接口；（5）打开光功率计开关，连续按下光功率计表面波长λ的按键，选择与光源波长对应的波长；（6）按下“WA TT”键，记下读数作为Pout（瓦特）；或者按下“dBm”键，记下读数作为Pout（dBm）；（7）保持光源输出端裸纤适配器不动，把光功率计端裸纤适配器中光纤退出（8）从光源端起截取大约2m长的光纤，用刀片去除2m光纤另一端涂覆层，用酒精清洗后穿过裸纤适配器，然后用宝石刀紧贴陶瓷芯表面轻划裸纤一下，然后用宝石刀推断裸纤；（9）把2m光纤绕在扰模器上，另外一个裸纤适配器接到光功率计FC/PC接口；（10）按下“WA TT”键，记下读数作为Pout（瓦特）；或者按下“dBm”键，记下读数作为Pout（dBm）；（11）根据公式计算光纤损耗大小10lgPin/Pout（瓦特为单位）L={（Pin-Pout）（dBm为单位）综上此光纤的损耗系数α=9.29/2=4.645db/km四．实验总结通过这次实验，我又掌握了测量光纤损耗的另一种方法，在这次实验中，我们锻炼了寻找问题，分析问题及解决问题的能力，这次实验使我受益匪浅。
光纤的测量
（3）用一根性能和被测光纤相同的辅助光纤代替 光纤耦合长度作用。
剪断法光纤损耗测试系统图
插入法
插入法是在注入装置的输出和光检 测器的输入之间用1～2m长的短光纤直 接连接，测出光功率Pi，然后在两者 间插入被测光纤，再测出光功率Po， 据此计算损耗系数。
插入法光纤损耗测试系统图
调制 振荡器
被测光纤
பைடு நூலகம்、带宽测量
光纤带宽是色散在频域的反映， 多模光纤的带宽主要由模式色散引 起。带宽的测试方法主要有时域法 和频域法。
• 时域法——又称脉冲展宽法。利 用测量通过光纤的光脉冲产生的 脉冲宽度确定光纤的带宽。
• 频域法——又称扫频法，通过光 纤的频率响应来测量带宽，此法 多用于多模光纤的测量。
时域法测试系统框图
光纤的测量
主要内容
• 一、损耗测量 • 二、带宽测量 • 三、色散测量 • 四、截止波长测量
光纤的特性参数
• 几何特性——纤芯与包层的直径、偏 心度、非圆率
• 光学特性——折射率分布、数值孔径、 模场直径和截止波长
• 传输特性——损耗、带宽、色散
一、损耗测量
• 剪断法 • 插入法 • 后向散射法
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
C()L
光纤色散系数为 C() (L)
相移法测量系统框图
实训2--剪断法
实训二 剪断法测量光纤损耗一 、实验目的1、掌握“剪断法（差值法） ”光纤损耗测试技术；2、了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损耗的影响；3、了解光纤损耗与波长之间的关系和光纤通信“窗口”的实际意义。
二、实验原理与装置实验装置包括：单色仪、显微物镜、光纤微调架、扰模器、短光纤（长约 2m）与长光纤（为1km）；长波长与短波长光探测器及功率计。
实验系统如图2-1 所示：功率计电 源 微调架 短光纤 扰模器 Pin 待测光纤 Pout图 21 光纤损耗测试系统原理与方法：光纤是一种利用全反射原理， 使光纤能过沿着弯曲路径从一端传到另一端的 光学元件。
如图4-2所示，为一条笔直的圆柱形涂层纤维。
两端面均为平面。
当 光线射入的一段面并与圆柱的轴线成θ角时，折射角为θ0.然后再以Φ0 角入射 至芯线折射率为ｎ0 的侧壁。
这时 0 0 2 q p f -= 。
设涂层的折射率为 n 1，而Φ0 大 于芯线与涂层界面的全反射角Φｃ，即)( sin 2 1 1 0 n n c - = ³f f （2-1） 这时，射入的光线在界面上产生全反射，并在光纤内部以同样的角度（与圆柱轴 线的夹角） 反复逐次反射， 向前传播到圆柱的另一端， 以等于入射角的角度射出。
图2-2中的虚线部分表示光的入射角过大， 不能满足Φ0≥Φｃ的要求， 这时， 光将穿透圆柱的侧壁而逸出。
即使有少量的光反射回光纤内部， 但经多次反射后， 能量接近于零， 因此只能在一定角度范围内的入射光才能从光纤的一端传入另一 端，用数值孔径表征这个范围。
根据折射定律，可得出常用光纤的数值孔径 NA 的表达式为：= ´ = q sin n NA 2 1 2 1 2 0 ) ( n n - （2-2）光纤一般很细，质地柔软。
由大量的光纤组成的光纤束称为光缆，它具有弯曲传 nn 1n 2q 0 q 0 j 图 22 光线在光纤内部的传输送过程光能损失小、使用方便等特点，广泛应用于通信、医疗器械、科学实验等 方面。
光纤测试实验
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；
1.首先在连接处Ｄ作临时接头;
2.在光纤连接后的尾端Ｃ处测得接收光功率P3;
3.在临时接头后的B点（相距D点约几厘米）切断光纤，测得光功率为P2；
4.在临时接头前的A点切断光纤，测得光功率为P1;
5.在连接处Ｄ点将光纤作永久性连接，然后在C点重新测得光功率为P4。
则此永久性连接的附加损耗为：
（2）
光纤弯曲损耗的测量框图如图5所示，：
3.比较相同弯曲半径，不同波长的弯曲损耗。
六、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、思考题
1.分析用剪断法测量光纤损耗中扰模器的作用，若不使用扰模器，则会对实验结果有何影响。
2.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？
3.相同弯曲半径时，为什么光纤传输不同波长信号损耗不同？
4.测量光纤损耗时，对光纤稍微用力拉紧，比较此时测得的光纤损耗的变化，并分析其原因。
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P１和输出光功率P2，即可得到光纤总的平均损耗，则光纤损耗为：
光纤熔接及损耗测试
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
二、光纤损耗测试
1、插入法 剪断法测光纤损耗是一种破坏性的实验。在工程上一
般采用插入法测试光纤损耗。插入法测试衰减同样是 依据定义直接测试。
精品
2、OTDR测试 （1）、光时域反射仪（OTDR）的工作原理 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（透镜）耦合入光纤，光波在光纤中传输 时出现散射，散射光沿光纤返回，途中经一耦合装置， 经光学系统（透镜）输入到光电检测器，变成电信号， 再经放大及信号处理，送入示波器显示。 （2）、OTDR测试连接图
方法一、光源光功率计测试接头损耗
精品
用衰减定义A= 10lgP1/ P2( dB ) 分别测出光纤A的输 出功率P1，接续后，A、B两根光纤光功率P2，设接头 损耗为ASˊ，光纤B的传输损耗ABˊ。则 10lgp1/P2=ASˊ+ ABˊ,即ASˊ=10lg－ABˊ
精品
方法二、OTDR测试接头损耗
选择。Ⅲ、根据光纤传输距离和被测线路的损耗选择 合适的量程、“菲涅尔反射”单程动态范围。根据传 输距离确定盲区的大小，一般仪表的盲区为100m— 500m左右。 B、OTDR相关技术指标 动态范围：始端后向散射电平与噪声之间的dB差。动 态范围决定了OTDR所能测到的最长光纤距离。 折射率指数：根据被测光纤的折射率实际情况，在仪 表上进行折射率设置（INDEX），以免影响测试精度。
精品
精品
精品
（3）OTDR各种类型事件 非反射事件的例子：光纤的熔接点与弯曲点会引起损
耗，但通常不会引起明显反射。
精品
反射事件的例子：光纤的活接头点、机械接头和裂缝 等点会引起损耗与反射。
精品
终端反射事件的例子引起明显反射，通常称为菲涅尔 反射峰。
光纤衰减测量
• 包层模剥除器是一种使包层模转换成辐射模 的部件，它可以将包层模从光纤中除掉。 • 由于光具有向高折射率介质折射的性质，将 滤模器中那一段光纤的涂敷层去掉，并浸在 折射率等于或稍大于包层折射率的匹配液中。 • 匹配液可以采用丙三醇(甘油)、四氯化碳和 液态石腊等。
包层模剥除器：一种使包层模转换成辐射模的部件。它可将 包层模从光纤中除掉。 如何实现包层模剥除？ 利用光束具有向高折射率介质方向偏折的性质。
3.3 剪断法
• 光纤损耗测量有两种基本方法： • 一种是测量通过光纤的传输光功率，称剪断法 和插入法； • 另一种是测量光纤的后向散射光功率，称后向 散射法。
1. 剪断法原理
剪断法是一种按衰减定义进行测量的方法，要求稳态注入条件。 A.测量整根光纤的输出功率p2()。 B.保持注入条件不变，离注入端约2m处剪断光纤，测量该处光纤的输出光功 率p 1 ( ) 。 在稳态条件下，约2m光纤的衰减可忽略不计。故p1()可看作被测光纤 的始端的注入功率。
测量衰减谱，光源的选择很重要 为了测量衰减谱，测量装置的光源应选用宽谱灯（卤灯），使用滤光片轮 选择波长。 单一波长的衰减测量使用窄谱的激光器光源。
光探测器要求：
（1）应能截取出射光锥的全部光，
采用大面积的探测器。 （2）它的光谱响应与光源特性一致。
多模光纤和单模光纤测量装 置的区别
测量装置基本相同。 不同之处: （1）注入条件；
纤输出端和输入端远场辐射角以及近场光斑尺寸均相一
致(匹配)，衰减符合长度相加性。
只有在稳态模式分布的条件下，才能得到惟一代表光纤本 征特性的α值。
获得稳态模式分布有三种方法：
(1) 建立NAb≈NAf 的光学系统； (2) 建立稳态模功率分布模拟器，一般包括扰模器、滤模器 和包层模消除器； (3) 用一根性能和被测光纤相同或相似的辅助光纤，代替光 纤耦合长度的作用，这种方法在现场应用得非常方便。 稳态模功率分布装置是根据耦合的机理，通过强烈的几 何扰动促使光纤中模式耦合尽快达到稳态分布的方法构成。
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。
光纤测试验收标准 衰减
光纤测试验收标准衰减在光纤通信系统中，衰减是影响传输距离和系统性能的重要因素之一。
为了确保光纤通信系统的正常运行，需要进行光纤测试验收，其中衰减是必测的项目之一。
本文将介绍光纤测试验收标准中的衰减测试方法和验收标准。
一、衰减测试方法1. 插入法插入法是一种常用的衰减测试方法，其基本原理是将待测光纤插入到标准光纤跳线中，通过测量插入前后的光功率值，计算出待测光纤的衰减值。
插入法的优点是操作简单、精度高，适用于单模光纤和多模光纤的测试。
2. 剪断法剪断法是一种直接测量光纤衰减的方法，其基本原理是将待测光纤剪断，通过测量剪断前后的光功率值，计算出待测光纤的衰减值。
剪断法的优点是精度高、测试速度快，适用于单模光纤和多模光纤的测试。
3. 背向散射法背向散射法是一种利用光纤中的背向散射光进行衰减测试的方法。
在背向散射法中，激光器发出的光信号通过待测光纤后，会产生背向散射光，通过测量背向散射光的强度，可以计算出待测光纤的衰减值。
背向散射法的优点是精度高、测试速度快，适用于单模光纤和多模光纤的测试。
二、衰减验收标准1. 衰减值符合设计要求在光纤通信系统中，衰减值的大小直接影响传输距离和系统性能。
因此，在光纤测试验收中，衰减值应该符合设计要求。
一般来说，单模光纤的衰减值应该小于0.3dB/km，多模光纤的衰减值应该小于0.5dB/km。
2. 衰减曲线平直除了衰减值的大小之外，衰减曲线的平直程度也是衡量光纤质量的重要指标之一。
在测试过程中，应该观察衰减曲线的走势，确保曲线平直，没有突变或者周期性的波动。
如果发现衰减曲线存在波动或者突变，应该采取相应的措施进行处理，确保光纤的质量符合要求。
3. 重复性良好在进行衰减测试时，重复性也是一个重要的指标。
良好的重复性可以保证测试结果的可靠性。
为了确保重复性良好，应该对同一根光纤进行多次测试，并计算平均值。
如果多次测试的结果差异较大，应该重新进行测试或者采取其他措施进行处理。
光纤衰减测量方法
光纤衰减测量方法嘿，朋友们！今天咱们来聊聊光纤衰减测量这事儿，就像探索一个神秘的魔法世界一样有趣呢。
你可以把光纤想象成一条超级高速公路，只不过在这条路上跑的不是汽车，而是光精灵。
而光纤衰减呢，就像是光精灵在这条路上跑着跑着累了，或者是路上有些小怪兽（杂质之类的东西）把它们的能量给吸走了一部分。
那我们怎么知道光精灵到底损失了多少能量呢？这就需要测量啦。
有一种方法叫剪断法，这名字听起来是不是有点粗暴？就好像是抓住光纤这个小蛇，然后“咔嚓”一下剪断它的尾巴，看看光精灵在尾巴这截儿到底少了多少。
这就好比是你在一个装满水的水管中间剪断，看看流出来的水少了多少流量一样，只不过咱们这儿是光的流量。
还有插入损耗法呢。
这个方法就像是给光精灵设置了一个小关卡，让它们穿过一个特殊的装置。
这个装置可能就像一个贪吃的小怪物，光精灵穿过它的时候，它就会偷偷吃掉一点光精灵的能量。
我们通过观察光精灵进去之前和出来之后的变化，就能算出光纤的衰减啦。
然后是背向散射法，这个可就更神奇啦。
就像是在光精灵奔跑的路上放了一个小镜子，光精灵跑着跑着撞到镜子上，一部分就会反射回来。
我们就像超级侦探一样，根据反射回来的光精灵的情况，判断出在整个光纤旅程中，光精灵到底遭遇了多少“不测”，也就是光纤的衰减程度。
在测量的时候啊，那些仪器就像是魔法棒一样。
操作人员就像魔法师，拿着魔法棒在光纤这个神秘的魔法世界里施展魔法，探寻光精灵的秘密。
有时候，测量就像在黑暗中找一颗小小的钻石。
光纤很细很细，光精灵的变化又很微妙，就像那钻石的光芒很微弱一样，需要我们非常细心地去捕捉。
而且，测量过程中的误差就像调皮的小捣蛋鬼，总是时不时地冒出来捣乱。
可能是环境这个大怪兽在搞鬼，温度啊、湿度啊，就像大怪兽呼出的气息，影响着光精灵的旅程。
不过呢，只要我们像超级英雄一样，掌握好各种测量方法，就能准确地测量出光纤衰减，让光精灵在光纤高速公路上跑得更顺畅，就像给光精灵们开辟了一条最完美的跑道，让它们带着信息以最快的速度抵达目的地，就像超级快递员一样迅速又准确呢。
试验一插入法测光纤的平均损耗系数
实验一 插入法测光纤的平均损耗系数一．实验目的1．掌握插入法测量光纤损耗系数的原理 2． 熟悉光纤多用表的使用方法二．实验原理最精确的光纤损耗测量方法是剪断法，这种方法首先在光纤输出端（远端）测量光功率，然后在不改变入射条件的情况下，在离光源几米长的光纤处剪断，再测量近端光功率，如图1.1所示。
图1.1 剪断法测量光纤损耗的示意图但是这种方法是破坏性的。
在工程中往往需要非破坏性测量，因此更常用插入法测量光纤的损耗。
插入法测量光纤损耗的装置如图1.2所示。
图1.2 插入损耗法测量光纤损耗光源（a ）参考测量光源光纤活动连接器（b ） 被测光纤损耗测量光源光的发射和探测都通过光纤活动连接器连接。
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()mW P λ1，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()mW P λ2，则光纤的总损耗为()()()dB P P A λλ21lg10= （1-1）A 实际上是被测光纤的损耗与连接器损耗之和。
如果忽略连接器损耗，被测光纤的长度为L ，则光纤的损耗系数为()km dB LA=α （1-2） 对于多模光纤，不同的模式分布对损耗有很大影响。
不同的发射条件，可产生不同的模式分布，因此有不同的光纤损耗值。
解决办法是在光的注入系统加一个扰模器，使多模光纤在短的传播长度内达到稳态模分布。
对于单模光纤，光的注入系统是一个剥模器，可以滤除单模光纤的包层模。
三．实验设备AV2498光纤多用表、 1310nmLD 光源、 待测光纤、 光纤跳线四．实验步骤1．将1310nmLD 光源打开预热30分钟。
2． 在激光耦合进光纤的起始端，用一定长度的光纤跳线在扰模器上缠绕，达到稳定 的模式输出后，在光纤跳线的另一端测量或连接待测光纤。
3．将光纤多用表电源开关拨到"单开"位置。
4．光纤多用表调零 。
七、光纤的损耗
全光放大 EDFA 拉曼放大器 0.05 × 0.3 × 0.2 m3
掺铒光纤放大器
•3. 光纤损耗的测量
•剪断法 •插入法 •后向散射法
剪断法
[测试原理]： Pi 10 lg 损耗系数α = (dB/km) L Po [测试预处理]： （1）建立NAb≈NAf的光学系统； （2）建立稳态模式模拟器，一般包括扰模器、滤模器 和包层模消除器 （3）用一根性能和被测光纤相同的辅助光纤代替光纤 耦合长度作用。 剪断法是基本测量方法，使用仪器简单，测试精度高， 但具有破坏性，因此不能在现场测量中使用。
剪断法光纤损耗测试系统图
剪断法测光纤损耗和关键是在测 Pout 与 Pin 时要保证 注入条件不变，通常采用稳态注入条件方式，经扰 模器和滤模器以及包层模剥除器来实现模式稳态分 布。
插入法
插入法是在注入装置的输出和光检测器的输入之 间用1～2m长的短光纤直接连接，测出光功率Pi，然后 在两者间插入被测光纤，再测出光功率Po，据此计算 损耗系数。
光纤的连接损耗是衡量光纤连接性能重要指标， 若通过光纤接头的透射率为T，则连接损耗定义为
Γ = −10 lg T
(7 − 7)
光纤的连接损耗是由被连接光纤纤芯结构的差异 (内部损耗因子)及光纤连接的质量(外部损耗因子) 引起的。
内部损耗因子包括纤芯的半径a，相对折射率差 Δ，和折射率分布参数g。 外部损耗因子主要包括光纤端面质量、光纤的横 向、角向与纵向偏移以及端面间折射率匹配和光纤 焊接中的纤芯轴畸变等。
各种损耗因子对于光纤连接的总损耗的贡献是不一样的。 在多模光纤中，内部损耗因子的a和Δ的偏差会引起 较大的损耗，而g的变化则影响较小。而且由内部因 子引起的损耗是非互易的，如：较小的Δ的光纤到 较大的Δ的光纤的连接基本无损耗，而相反的连接 方式就会产生很大的损耗。 外部损耗因子中，横向与角向失准对连接损耗 的影响远比纵向失准影响大。
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剪断法测光纤损耗：
在整根光纤的输出端测出输出功率Pout。 • 通常只做两次测量 • 在靠近输入端剪掉一小截光纤，测量这一 小截光纤的输出（Pin）。
两次测量结果的比值，给出剩余长光纤的损 耗
实验步骤
• 打开专用电源使其趋与稳定，将光纤两端
穿过裸纤适配器 • 将待测光纤绕在扰模器上，是裸纤适配器 分别接光源与光功率计接口 • 石英光纤衰减测试
剪断法测光纤损耗
实验成员：陈俊 指导老师：张森 2010年5月25号
实验目的
• 掌握“剪断法（差值法）”光纤损耗测试
技术； • 了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损 耗的影响； • 了解光纤损耗与波长之间的关系和光纤通 信“窗口”的实际原理，使光纤能通
计算光纤损耗大小的公式：
L=
过沿着弯曲路径从一端传到另一端的光学 元件。
n
θ₀ Ф₀
n₁
n₂
θ
这时，射入的光线在界面上产生全反射，并在光纤内部以同 样的角度（与圆柱轴线的夹角）反复逐次反射，向前传播到 援助的另一端，以等于入射角的角度射出。
从长面的分析来看，似乎只要满足一定的入射角的要求，保 证全反射条件，光束就可以在光纤中一直传播下去，但实际 上由于一些原因，使得光通过光纤之后，会产生一定的能量 损失。
• 损耗的表示方法 • 设L为传输线的损耗，常用输入光功率Pi与
输出光功率Po的比值来表示：
L=10lgPi/Po
• 裸纤适配器
使用方法：先用刀片去除光纤涂覆层，用酒 精清洗，然后左手按住裸纤适配器表面圆形 按钮，右手执光纤从裸纤适配器尾部圆形小 孔伸入，直至从陶瓷芯端面穿出，直到熟练； 注意事项：在穿光纤中如果右手感觉有阻 力，不要使蛮力，后退再穿，一定不要让裸 纤断在陶瓷芯里面；