光纤通信实验一.doc

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1、实验报告课程名称无源光实验实验项目实验1.1、实验1.2、实验1.3、实验1.4、实验1.5第一部分无源光实验实验1.1单模光纤特性测量一、实验目的1、能够熟练测量光的特性2、掌握单模光纤特性二、实验仪器1、ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统一台2、光功率计一台3、单模光纤跳线一根三、实验原理光纤是光波的传输媒质，按光纤中传输模式的多少，光纤可分为多模光纤和单模光纤两类。在单模光纤中只能传输一个模式，多模光纤则能承载成百上千个模式。一般的光纤通信系统中，对光纤的要求为：（1）低传输损耗；（2）高带宽和高数据传输速率；（

2、3）与系统元件（光源、光检测器等）的耦合损耗低；（4）高的机械稳定性；（5）在工作条件下光和机械性能的退化慢；（6）容易制造。单模光纤的结构、参数和各组成部分的作用与多模光纤是类似的，它们的不同之处在于：单模光纤有模场直径和截止波长两个特殊参数。单模光纤的典型几何参数如表1所示。表1单模光纤的典型几何参数参数指标模场直径，μm（8.6～10.5）±0.7包层直径，μm125±1芯／包层同心度误差，μm≤0.8包层不圆度，％≤2％单模光纤以其损耗低、频带宽、容量大、成本低、易于扩容等优点，作为一种理想的信息传输介质，得到了广泛

3、的应用。一、实验步骤准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置在“5B6B”工作方式下（右端：2－3），将5B6B编码模块中的输入数据选择开关KB01设置在“m序列”工作方式（右端：2－3），KX02设置在“正常”位置；用发送波长为1310nm和1550nm的光纤发送器作为光源；并准备好尾纤，为保证测试精度，测量前先用酒精棉将光纤头清洁一下。1、弯曲损耗测量(1)将单模光纤跳线的一端接入光纤收发模块中激光收发器UE01的发送端，然后用光功率计测量该光源的光功率并记录结果。1310nm：-8.06dBm1550

4、nm：-3.48dBm(2)人为地抖动跳线，定量地观察光功率值的波动范围。（为什么变化比较小？）1310nm：-8.03dBm~-8.12dBm1550nm：-3.61dBm~-3.89dBm因为光纤具有高机械稳定性。2、不同波长（1310nm与1550nm）的光信号在光纤中衰减量的测量（连接方法可参考图1.2）图1.2跳线连接示意图(1)将跳线的一端接到光发送波长为1310nm的激光发送器的输出端，用光功率计测出该点的光功率，在此跳线的另一端通过连接器再接入一根跳线，测光功率，计算出差值。（注：此差值中包含有连接器的损耗）

5、=-8.11dBm=-8.79dBm=0.68dBm(2)将跳线的一端接到光发送波长为1550nm的激光发送器的输出端，用光功率计测出该点的光功率，在此跳线的另一端通过连接器再接入跳线，测光功率，计算出差值。（注：此差值中包含有连接器的损耗）=-2.98dBm=-3.61dBm=0.63dBm(1)将和进行作比较。~=一、实验报告分析总结各项测量结果。(1)弯曲损耗测量人为地抖动跳线，定量地观察光功率值的波动范围。（为什么变化比较小？）1310nm：-8.03dBm~-8.12dBm1550nm：-3.61dBm~-3.89

6、dBm因为光纤具有高机械稳定性。通过比较得出绕城圈直径越小衰耗越大。(2)不同波长的光信号在光纤中衰减量的测量单模光纤时频率的差异不会对传输产生多大影响，可以在多模光纤下进行识别。实验1.2多模光纤特性测量一、实验目的1、能够熟练测量光的特性2、掌握多模光纤特性二、实验仪器1、ZH7002型光纤通信多功能综合实验系统一台2、光功率计一台3、多模光纤跳线一根三、实验原理多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，耦合入光纤的光功率较大，可传多种模式的光。但其模间色散较大，每一种模式到达光纤终端的时间先后不同，造成了脉冲的展

7、宽，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。除此之外，多模光纤弯曲损耗比较大。多模光纤的典型几何参数，如表2所示。表250／125多模光纤典型几何参数参数指数芯径，μm50.0±2.5包层直径，μm125.0±2.0芯不圆度，％≤6％芯／包层同心度误差，μm≤1.5包层不圆度，％≤2％四、实验步骤准备工作：将实验箱左上端的跳线开关KE01和KJ02都设置为“5B6B”工作方式（右端：2－3），将5B6B编码模块中的输入数据选择开关KB01设置为“m序列”（右

8、端：2－3），KX02设置在“正常”位置。准备好多模光纤跳线。1、弯曲损耗测量(1)将跳线的一头接入光收发模块中激光收发器UE01的发送端，用光功率计在跳线另一头测光功率，记录测量结果。0.92dBm(2)人为地抖动跳线，定性的观察光功率值的波动范围。（为什么变化较大？）0.81dBm~0