强度法测量光纤数值孔径B

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1、武汉职业技术学院——实训内容：强度法测量数值孔径NA组员:祝李、何江武指导老师:张森时间：2010.5.28地点:光电创新实验室光纤光缆实训1.了解透射式光纤传感器工作原理及其特性2.了解并掌握透射式光纤传感器测量光纤数值孔径的方法3.学会光纤传感器的制作一、实验目的1）光纤数值孔径NA（NumericalAperture）定义当光线射到两种不同的界面上时将产生发射和折射。在纤芯包层界面上，临界角φc（即折射角为π/2时的入射角）按斯涅尔折射定律可得出二、实验原理和装置1、实验原理①光纤数值孔径实验仪1台②透射式光纤传感器2根③连接导线若干④电源线1根⑤机械系统1套2、实验装置

2、1、光路机械组装，如图5-3所示：三、实验操作步骤图5-4光纤数值孔径实验仪光纤传感器与机械部分实物图图5-5对射式光纤传感器实物图2、按照图5-3和5-4把对射式光纤传感器一端（钢管封装端）安装在光纤支架上，发射光纤、接收光纤另外一端（塑料光纤连接器封装端）分别插入实验板上的光源座孔和探测器PD座孔上。图5-6光纤数值孔径实验仪电路部分实物图图5-7光源和PD实物图3、完成对芯。调节图5-3和5-4中螺旋测微丝杆Ⅰ、Ⅱ与光纤支架锁紧螺丝，使两光纤端面接触在一起，且大致共轴。然后打开电源开关，继续微调调节图5-3和5-4中螺旋测微丝杆Ⅱ与光纤支架锁紧螺丝，并且调节光纤卡架上的白

3、色圆形螺栓来调整两光纤竖直方向的高度，直到电压表读数最大，则认为两光纤已经对芯完成。4、调节图5-8中螺旋测微丝杆Ⅰ使两光纤端面间距（z）在1.5-2mm间。5、打开电源开关，电路板上相应的线路接好（图5-6），调节测螺旋测微丝杆Ⅱ使发射光纤与接收光纤间距大于6mm，调节调零旋钮使得电压表读数为零。图5-8光纤卡架实物图6、调节测螺旋测微丝杆Ⅱ使接收光纤移动，档位开关调节到“20V”档位，把增益调节到适当档位，对芯时最大电压不要超过5V为宜，每隔0.05mm观察电压表读数变化，把位移与电压记录在表一中。图5-9调零增益实物图图5-10电压档位开关实物图7、根据表一在Excel绘

4、制曲线。8、分析曲线。9、计算出Imax%*5%（或者Umax%*5%）。10、在得到的曲线中，找到Imax%*5%（或者Umax%*5%）所对应的x2与x1。11、根据图5-1计算出光纤数值孔径NA。12、关闭电源。四、注意事项1、不得随意摇动和插拔面板上的各种元器件，以免造成实验仪不能正常工作。2、光纤传感器弯曲半径不得小于5㎝，以免折断。3、旋动螺旋测微丝杆尾帽中出现咔咔声表示不能继续前进，不能超过其量程。4、在使用过程中，出现任何异常情况，必须立即关机断电以确保安全。5、实验记录数据前要把两光纤对芯。谢谢您的观赏!