光纤通信实验四

实验报告

课程名称：光通信实验

实验名称：单模光纤损耗测试实验

光无源器件特性测试实验

学生姓名：章仕波

学生学号：11081522

实验日期：4月8日

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LP 01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。

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

28-1中。

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。

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？

弯曲角度大的光纤中，传播的光线有很大一部分没有发生全反射，透射出去。 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？ 波长不一样，折射率就不一样，全反射角度不一

(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

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？

本征的传输损耗：吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等。光纤使用时引起的传输损耗：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失, 所造成的损耗；因光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗；因光纤熔接适配器的连接时产生的损耗。光纤的连接损耗

实验九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

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9-1式。