光纤端面处理耦合及熔接实验仪实验指导书

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1、光纤端面处理耦合及熔接实验仪实验指导书目录第一章光纤端面处理耦合及熔接实验仪说明-2-一、内容简介-2-二、实验仪说明-3-第二章实验指南-4-一、实验目的-4-二、实验内容-4-三、实验仪器-4-四、实验原理-4-1、涂覆层的剥除-5-2、光纤头的制备-5-3、光纤头质量的检验-6-4、光纤的连接-6-5、光纤熔接质量测试-7-五、注意事项-7-六、实验操作-7-1、光纤端面处理基本操作实验-7-2、光纤耦合技术基本操作实验-8-3、光纤熔接技术基本操作实验-8-4、光功率耗损法对光纤熔接质量测试-9-七、思考题-9--9-光纤端面处理耦合及熔接实验仪实验指导书第一章光纤端面处

2、理耦合及熔接实验仪说明一、内容简介光纤端面的处理是一项基本技术，其形式有两种：平面光纤头和微透镜光纤头。前者多用于各种光无源器件与光纤之间的接续。后者主要用于光纤与光源、光探测器之间的耦合。光纤端面处理质量的好坏直接影响到接续后的光纤损耗和光纤与光源或光探测器的耦合效率。因此这项实验是其他后续实验的基础，直接影响到后续其他实验的实验效果。光纤故障熔接的基本步骤为：1）光纤涂覆层的剥除；2）光纤头的制备；3）光纤头的检验，4）光纤熔接，5）熔接质量检测。本实验通过对祼光纤的认识以及光纤熔接机的使用，使学生对光纤相关制作及维护知识进一步了解，提高学生的动手动脑能力。-9-光纤端面处理

3、耦合及熔接实验仪实验指导书二、实验仪说明如图所示，本实验仪几个重要的组成部分，基本实验操作器件可置于实验箱内，便于存放。-9-光纤端面处理耦合及熔接实验仪实验指导书第二章实验指南一、实验目的1、掌握光纤头平端面的处理技术。2、掌握光纤之间的耦合、调试技术，了解光纤横向和纵向偏差对光纤耦合损耗的影响。3、掌握光纤熔接的基本技术。二、实验内容1、光纤端面处理基本操作实验2、光纤耦合技术基本操作实验3、光纤熔接技术基本操作实验4、光功率耗损法对光纤熔接质量测试三、实验仪器1、光纤熔接机1台2、光纤切割刀1台3、光纤剥皮钳1把4、裸光纤1米5、裸纤适配器2个6、1310/1550稳定光源

4、1个7、光功率计1个8、单模光跳线1根四、实验原理-9-光纤端面处理耦合及熔接实验仪实验指导书光纤端面的处理是一项基本技术，其形式有两种：平面光纤头和微透镜光纤头。前者多用于各种光无源器件与光纤之间的接续。后者主要用于光纤与光源、光探测器之间的耦合。光纤端面处理质量的好坏直接影响到接续后的光纤损耗和光纤与光源或光探测器的耦合效率。因此这项实验是其他后续实验的基础，直接影响到后续其他实验的实验效果。图1光纤截面结构图光线端面处理的基本步骤为：1）光纤涂覆层的剥除；2）光纤头的制备；3）光纤头的检验1、涂覆层的剥除一般光纤的结构是由三层组成，即：纤芯、包层、涂覆层和套塑层。真正的光传

5、输介质是纤芯层和包层，涂覆层和套塑层只是起保护作用。因此在制备光纤头之前，需要剥除光纤的套塑层和涂覆层，使光纤的包层裸露出来。剥除方法一种是用刀片切削。使光纤头与刀口之间成一个小的角度。用左手拇指将光纤头压在刀口上，右手拉动光纤即可剥除套塑层。但是这种方法要求有一定的技巧，不能用力过猛，将包层和纤芯损伤。另一种比较简便的方法是将光纤头在塑料溶剂中浸泡几分钟，然后用脱脂棉擦除套塑层。预涂覆层也可以类似剥除。但必须用脱脂棉蘸乙醇－乙醚的混合溶液将光纤头清洗干净。另外，现在也有专用的剥除工具。2、光纤头的制备对于平面光纤头的基本要求是，光纤端面应该是一个平整的镜面而且必须与光纤的纤轴垂

6、直。对于石英材质的光纤，制备平面光纤头常用的方法有：加热法、切割法和研磨法。-9-光纤端面处理耦合及熔接实验仪实验指导书“加热法”是一种原始但是简单的方法，适合于直径100μm以上的粗光纤。将已剥除涂覆层的光纤头在热源上均匀加热，然后迅即用镊子夹持弯曲折断即可。此种方法是利用光纤受局部加热产生的应力突变会使其沿径向解理，但是成功率比较低。需要一定经验才可制备较好的光纤头。“切割法”是一种现在普遍使用而且方便的方法。使用钻石或金刚石的特殊材质制成的光纤切割刀在已处理过的光纤头侧面垂直于纤轴划出一道小口，然后加弯曲应力拉动光纤使其沿切口断面折断。由于“加热法”和“切割法”处理的不能保

7、证与光纤端面纤轴垂直。“研磨法”则是一种更为紧密的光纤端面制备技术，其可以达到很高的精度，使光纤端面更接近于理想镜面。一般光纤端面与光纤纤轴的倾斜角度在几十秒以下。但是此种方法难度较高，设涉及到极为复杂的光学加工技术。3、光纤头质量的检验光纤微透镜质量的好坏可依据其与LD耦合时的损耗来判定。检验平面光纤端面的最好办法就是向光纤注入He-Ne光，观察由光纤输出的光斑质量。一个好的光纤端面其输出光斑应该是圆对称的，边缘清晰且与光纤轴线方向垂直。如果光纤端面质量不高，则光斑就会发生散射