北邮光通信实验报告

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1、信息与通信工程学院光纤通信实验报告班级:2013211123姓名：周亮学号:2013210906曰期：2016年5月一、脉冲展宽法测量多模光纤带宽1、实验原理多模光纤基带响应测试力*法既可用频域的力*法，也可用时域的方法。时域法利用的是脉冲调制。按照对脉冲信号采集及数学处理方法的不M，又分为脉冲展宽法、快速傅立叶变换法和频谱分析法。本实验采用的足较为简单的脉冲展宽法。待蒯光纤脉冲发►生器脉冲窄化电路激光器检器光测短光纤自动光功率控制示波器1冬11.多模光纤脉冲展宽测试仪原理阁如阁1所示为多模光纤时域法带宽测试原理框罔。从光发模块输出窄脉冲信兮，首先使川跳线（短光

2、纤）连接激光器和光检测器，可以测出注入窄脉冲的宽度然后将待测光纤替换跳线接入，对以测出经待测光纤后的脉冲宽度。经过理论推导可以得到求解带宽公式:0.4412(GHz)多模光纤脉冲展宽测试仪如阁2所示。前而板接L1分上下两层。上层用于850nm测试，下层为1310nm。每个波长分別由窄脉冲发生器输出极窄光脉冲经被测光纤回到测试仪内进行O/E变换后送出电信号，通过高速示波器即可显示。木实验测试850nm波段和1310nm波段，采川的数字示波器如图3所示。图2.多模光纤脉冲展宽测试仪实物图图3.实验采用的数字示波器实物2、实验步骤接跳线测试：1.打开测试仪电源开关（位

3、于背曲*），前ifti板上的电源指示灯亮；2.将示波器输入端与本仪器850nm的“RFOUT”输出端川信号线接好；3.用一根光纤跳线将850nm的“OPTICALIN”和“OPTICALOUT”连接起来；4.进行示波器操作：a）按AUTO-SCALE键调出波形；b）点击TIMEBASE键，并通过右卜方旋钮调整脉冲至适当宽度（一般设置为10.0ns/div）；c）点itf/V、AV键，显示屏右方会出现AVmarkers（off/on）、AVmarkers（off/on）选桐，先通过右侧对皮按键将AVmarkers没力on，分别调节Vmarkerl和Vmarker2

4、测出脉冲高度并找出脉冲半高值；再将AVmarkers设为on，分别调Vj*tmarkerl和tmarker2使其与脉冲半高值相交。则有tmarkedmarkerl即为脉冲半高全宽r,。d）将光纤跳线5、将波段调为1310nm,重g以上步骤。接光纤测试：换卜*该光纤跳线，接入待测光纤川同样方法测出r2。3、实验结果脉冲半高全宽850nm短光纤1.640ns2.262km长光纤2.560ns1310nm短光纤1.600ns2.262km长光纤3.040ns表1脉冲展宽法测fi结果计算得850nm波段的单位长度带宽BI=0.224GHz1310nm波段的单位长度带宽B

5、2=0.1698GHz插入损耗法测量光纤的损耗1、实验原理测量一段光纤的损耗特性，主要利川公式A=101g-^^⑽A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2、实验步骤实验步骤如图4所示:光源(a)鬱考侧靈城刪光纤图4插入损耗法测量光纤损耗示意图没有被测光纤接入时候的功率Pi(可以看做该段光纤的输入功率，接入被测光纤之后的功率Pi(可以看做该段光纤的输出功率。3、实验结果实验使用设备为APM820，被测光纤长度为18.9km，光信号波长为1550nm。经过三次测量，得到三组值，计算出其对应的损耗系数，如表

6、2所示：Pl=1068uWP2=160uWa=（10/18.9）lg（1068/160）=0.437dB/km老师给出的值为0.3dB/km左右，而实验测得值偏大，误差产生的原因可能是光纤在测量吋由于弯曲导致损耗增人。、OTDR的使用1、实验原理OTDR使川瑞利散射和菲浞尔反射來表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信兮沿着光纤产生无规律的散射Iflj形成。OTDR就测量［12）到OTDR端口的一部分散射光。这些竹A散射信号就表明了山光纤而导致的袞减（损粍/距离）程度。形成的轨迹是一条向卜的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这足由于经过一段距离的传输后发射和背4散

7、射的信号都有所损耗。给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标叨出来，如果波长己知，它就与信兮的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背A散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长奋关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线哀减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。因此，1550nm是最低的衰减波长：这也说明了为什么它是作为距离通信的波长。很A然，这些现象也会影响到OTDR。作为1550nm波长的OTDR,它也其

8、有低的袞减性能，因此可以