光纤技术实验讲义2014实验1-8

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1、光纤技术实验讲义七校联合培养课程用光学与电子信息学院1目录光纤技术实验...........................................................................................................1光纤技术实验1－光纤端面处理、耦合与焊接技术..............................................1光纤技术实验2－光纤损耗谱测试................................................................

2、.........6光纤技术实验3－光纤数值孔径测试...................................................................12光纤技术实验4－LD／LED功率-电流及电压-电流特性曲线测试....................16光纤技术实验5－LD／LED输出光谱特性测试..................................................19光纤技术实验6－LD远场特性测试.....................................................

3、................21光纤技术实验7—光纤耦合器的原理及性能测试..............................................24光纤技术实验８—掺铒光纤放大器（EDFA）的性能测试...............................272光纤技术实验1－光纤端面处理、耦合与焊接技术一、实验目的1、掌握光纤头平端面处理技术；2、掌握光纤与光纤之间的耦合调试技术，体会光纤横向和纵向偏差对光纤耦合损耗的影响；3、掌握光纤焊接的基本技术．二、实验原理1、平头光纤端面处理在光纤的各种应用中，光纤端面处理是一种最基本的技术。光纤端面

4、处理的形式可分为两种：平面光纤头与微透镜光纤头，前者多用于各种光无源器件以及光纤的连接与接续；后者则多用于光纤和各种光源及光探测之间的耦合。本实验要求掌握平头光纤端面处理技术。光纤端面处理的基本步骤为：1）涂覆层剥除；2)光纤头制备；3)光纤头检验。1.1、涂覆层剥除在制备光纤头之前，首先要剥除一段光纤的套塑层与预徐覆层(约20—30mm长)，使光纤的包层裸露出来。剥除套塑层的方法之一是用刀片(如剃须刀片)切削；使光纤头与刀口之间成一小角度，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．另外一种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

5、的剥除也可采用类似的方法进行。在剥除套塑和预涂覆层之后，要用脱脂棉蘸乙醇／乙醚混合液将光纤头清洗干净，才能进行下一步光纤头的处理。1.2、平面光纤头的制作对于平面光纤头的基本要求是，光纤端面应是一个平整的镜面，且须与光“纤纤轴垂直．因此，将光纤简单地“一刀两断”是不行的，必须根据光纤的材料与1品种选择合适的端面处理技术。对于石英系光纤，制备平面光纤头的常用方法有：加热法、切割法和研磨法。本实验采用切割法。“切割法”又称“刻痕拉断法”，因为它是利用钻石或金刚石特制的光纤切割刀先在光纤侧表面垂直于光纤轴轻轻刻一小口，然后施加弯曲应力拉动光纤使其折断。利用这种方法制备平面光纤头的成

6、功率一般较高，稍加训练即可获得满意的效果，因此已成为自前最常用的光纤头处理技术。而且技术人员已利用“切割法”的原理制成了“光纤切剥钳”，集剥除与切割于一体，使用十分方便。1.3、光纤头质量的检验检验平面光纤端面的最直观的方法是向光纤中注入He-Ne光，观察由光纤输出的光斑质量，即可判定光纤端面的质量。一个好的光纤端面，其输出光斑应是圆对称的、边缘清晰且与光纤轴线方向垂直；如果端面质量不高，则输出光斑就会发生散射或倾斜。另一种更为精密的方法是利用高倍率显微镜来进行检验。首先正面观察光纤端面，其表面应均匀、无裂纹，圆周轮廓清晰；然后侧面观察光纤并转动光纤，其端部边缘应齐整，无凹陷

7、或尖劈，且边缘与纤轴垂直。2、光纤之间的耦合光纤线路的传输距离一般都较长，多模光纤系统的中继距离可达数公里至十几公里，单模光纤系统中继距离则达数十公里，而每根光纤(光缆)的长度一般只有一公里左右，最长不超过三公里，因此必须将光纤(光缆)连接起来。光纤(光缆)的连接并不象电线(电缆)的连接那样简单，后者只需使两根导线紧密接触即可，其传输特性并不受接头的影响；光纤(光缆)则不同，其接续的质量直接影响光传输性能，即增加光纤的损耗，因此其连接技术远比电线(电缆)复杂得多。光纤(光缆)的连接方式有固定连接与活动连