光通信系列课程指导书

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1、光通信系列课程实验指指指导导导书书书刘鸿胡庆重庆邮电大学光纤通信实验室2007年3月1目录第一部分光纤通信基础系列指标测试实验实验一光纤端面处理技术及垂直度估计实验二光纤传输损耗及附加弯曲损耗测试实验三光纤接续技术及光纤接头损耗的测试实验四最大理论数值孔径的测量实验五发光器件LD、LED指标测试系列实验六光探测器PIN、APD的反向击穿电压VB、暗电流ID的测试实验七光波分复用器件主要指标：插入损耗、隔离度测试实验八光分路耦合器插入损耗、隔离度、分光比测试实验九光无源器件系列主要指标测试第二部分光纤数字通信系统系

2、列指标测试实验一光发送端机的平均发送功率及消光比测试实验二光接收端机的接收光功率和接收灵敏度测试实验三动态范围及系统富余度测试实验四光传输系统输出、输入接口测试系列实验五系统误码特性测试第三部分光缆工程实验实验一通信光缆管道敷设实验二通信光缆现场熔接实验三光时域反射仪的使用实验四光缆线路损耗现场测试2第一部分光纤通信基础系列指标测试实验实验一光纤端面处理技术及垂直度估计一、实验目的在光缆传输特性现场测试、光纤光学特性测试以及光纤熔接之前等许多场合都需要对裸光纤端面进行处理，习惯上又称光纤端面制备。总的来说，是要求

3、光纤端面齐平，且与光纤轴垂直，当然其齐平与垂直是有一定程度的，但此：“程度”多数情况下是凭显微镜用目测，对于不同用途，要求的平齐与垂直程度也有差异。光纤熔接过程对垂直度要求较高，一般要求斜角为1°左右。该实验为光纤熔接以及其它光通信指标测试作准备。二、实验仪器1、高倍有源显微镜一台2、金刚刀（光纤切割器）一把3、酒精泵一个4、光纤若干三、实验基本原理（1）去除套塑层对于紧套光纤去除套塑层，可用专用工具（套塑剥离钳），按要求去除4cm尼龙层，操作方法见图1.1—2和图1.1—3，握光纤的手注意用力，勿弯曲裸光纤，对

4、于缓冲层包得紧的光纤，可分段剥除。若没有如图所于剥离钳，需用双面（或单面）刀片代替，就轻轻削除，以避免裸光纤受到机械损伤。（2）去除一次涂敷层一次涂敷层又称预涂敷层，去除时应干净，不留残余物，便于测试仪耦合作用。它的去除方法与上面去除套塑层的相同，同样可以采用专用光纤涂层剥离钳，如图1.1—2和图1.1—3，也可以用刀片代替，还可以采用化学溶剂去除法，将光纤置于甲基氯，氯化亚钾等中浸泡几秒钟到几十秒钟，取出用纸轻擦便可去除干净了。（3）清洁对去除了一次涂层的裸光纤应清洁干将后方可切割。一般可采用把裸光纤置于超声波

5、清洗器皿，也可用高级无纤维纸沾有丙酮或酒精，擦除光纤。3（4）切割，制备端面可利用石英玻璃特性，“划痕”方法来获得成功的端面。金刚刀切割法作光纤端面的基本原理类似于划窗玻璃，用金钢刀刃在玻璃表面划一道痕，然后略施张力，玻璃便在划痕处断裂了。不过对于窗玻璃，端口平齐与否关系不大，而对于光纤，则专门要求断裂面足够平齐。因此要研究光纤的划断方法。划断过程有两个步骤：划痕与拉断a、划痕的目的是在光纤表面制造一个缺陷。由于光纤外形非常规整，所以这个缺陷可以做得很浅，便形成一个应力集中的部位。又由于光纤很细，制造缺陷的力越轻

6、越好，否则容易将光纤压断，得不到好断面，同时损坏刀具。这里用“划痕”，而不用某些资料写的“刻痕”描述此过程，即合此意。划痕时，刀具的刃口应尽量与光纤轴垂直，划动方向，宜当如此。[图1.1-4（a）]b、施加应力使光纤断裂的过程如图1.1-4（b）1.1-4（c）1.1-4（d）所示，为将光纤蒙在曲率半径为R的圆柱面上，划痕后，以一定张力F使其断裂。根据光纤直径和材料的杨氏模量，当选取R和F力适当时，可以较大的概率获得如镜的断面。C、表示在划痕的一侧附近将光纤固定，在另一侧某处施力，使光纤发生弯曲，从面在划痕处断裂

7、。d、所示为划痕与应力同时作用的过程。将光纤预先以一定力张紧，然后刀具徐徐进向光纤表面。一旦划痕深度达到断裂所需，光纤在预应力下迅速断裂。仔细分析划痕处的4应力分布，病况（d）与（b）有很大区别，但均有极佳的实践结果，当然也都不能保证每断必佳，都需要针对不同的配合适当的弯曲或应力。光纤切割器切割法a、先把带一次涂敷的光纤用剥线钳或双面刀片剥出裸光纤并清洁，注意不要把裸光纤表面损伤。b、找开切割刀的压板，把裸光纤放入V形槽中，用压板压紧待切裸光纤。c、推动刀片，把裸光纤划痕。d、压下压板，把已划被划痕的裸光纤加一压

8、力，光纤将被蹦断，此时，打开压板，取出切好的裸光纤，放在显微镜下观察其端面是否平整如镜，如果不理想，则重复以上动作。直到获得理想的光纤端面。图示出五种典型的光纤端面情况，（a）是良好的端面，可以用于自动熔接，（b）和（c）有缺陷（略斜或缺角），可用于和光探测器耦合；（d）有毛刺；（e）参差不齐，均需重新处理。另外，裸纤的长度应符合工作需要，如熔接需15mm左右，耦合需几m