光纖特征參數(shù)的測量

《光纖特征參數(shù)的測量》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、7.光纖特征參數(shù)的測量引言實驗方法光纖測量的重要意義：完善理論改進(jìn)工藝CCITT建議的測試方法參數(shù)RTMATM衰減（損耗）剪斷法背向散射法、介入損耗法基帶響應(yīng)頻域法、時域法色散相移法脈沖時延法、干涉法截止波長傳輸功率法模場直徑與波長關(guān)系法折射率分布折射近場法近場掃描法數(shù)值孔徑折射近場法近場光強(qiáng)法幾何尺寸折射近場法傳輸近場法主要內(nèi)容一、光纖測量常用的儀器二、光纖的特征參量測量損耗測量帶寬測量色散測量截止波長測量光纖測量常用的儀器光源光纖熔接機(jī)光譜分析機(jī)光功率計光波長計光時域反射計光源穩(wěn)定光源光源性能：光源的帶寬時間穩(wěn)定性功率穩(wěn)定性波長穩(wěn)定性常見的光源：LE

2、D/LDLED適用于低速、短距離通信種類：邊發(fā)光二極管面發(fā)光二極管超輻射發(fā)光二極管工作特性：光譜特性電光轉(zhuǎn)換特性耦合特性溫度特性LD寬帶光源光纖熔接機(jī)光譜分析儀光功率計光波長計光檢測器光檢測器對數(shù)變換顯示IF干涉薄膜濾光片型波長計的基本組成框圖偏振器A偏振器B晶體旋光器光功率計晶體旋光型光波長計的基本組成框圖偏振器A偏振器B晶體撥片光功率計波片型光波長計的基本組成框圖光時域反射計半導(dǎo)體激光器脈沖發(fā)生器平均處理器定向耦合器探測器放大器顯示器檢測故障原理框圖光纖的特性參數(shù)幾何特性——纖芯與包層的直徑、偏心度、非圓率光學(xué)特性——折射率分布、數(shù)值孔徑、模場直徑和

3、截止波長傳輸特性——損耗、帶寬、色散光纖幾何特征特征參數(shù)測量纖芯直徑包層直徑纖芯、包層不圓度纖芯包層同心度誤差測量注入條件穩(wěn)態(tài)注入滿態(tài)注入典型測量方法折射近場法傳輸近場法n1n3n2光源光學(xué)放大檢測器放大處理注入系統(tǒng)擾模剝模光纖折射率分布測量折射近場法測量原理rz測量方法近場掃描法測量原理光纖折射率分布測量測量方法光源光注入系統(tǒng)光檢測系統(tǒng)信號處理器顯示器光纖數(shù)值孔徑測量遠(yuǎn)場強(qiáng)度有效數(shù)值孔徑g1.01.52.02.510∞ka0.8810.9460.9750.9881.001.00g與ka的關(guān)系值光纖數(shù)值孔徑測量典型的測量方法折射近場法遠(yuǎn)場光強(qiáng)法遠(yuǎn)場光斑法

4、光源光注入系統(tǒng)剝模器光檢測器光纖光纖遠(yuǎn)場光強(qiáng)測量圖遠(yuǎn)場光強(qiáng)隨角度分布示意圖pθ光源測試光纖屏注入光器件光斑法測試原理圖光纖衰減測量光纖衰減機(jī)理典型測量方法截斷法插入損耗法背向散射法一、損耗測量剪斷法插入法背向散射法剪斷法剪斷法是基本測量方法，使用儀器簡單，測試精度高，但具有破壞性，因此不能在現(xiàn)場測量中使用。[測試原理]：損耗系數(shù)(dB/km)剪斷法光源單色儀注入器檢測器鎖相放大器處理顯示斬波器光纖剪斷法測量衰減譜的測量裝置插入法插入法是在注入裝置的輸出和光檢測器的輸入之間用1～2m長的短光纖直接連接，測出光功率Pi，然后在兩者間插入被測光纖，再測出光功率

5、Po，據(jù)此計算損耗系數(shù)。光注入系統(tǒng)光源光纖功率計活動接頭活動接頭待測光纖插入損耗法測量裝置圖背向散射法測試原理光源光纖耦合光檢測器放大、信息處理顯示器背向散射法測量裝置圖測試光纖模場直徑測量模場直徑定義模場——光纖中的基模LP01的單模電場在空間的強(qiáng)度分布-bb-aa0rE(r)鉛芯包層基模近場功率分布圖光纖截面圖1.用遠(yuǎn)場強(qiáng)度分布定義模場直徑2.用可變孔徑法定義模場直徑遠(yuǎn)場掃描法光源注入器光檢測器光放大器信號處理及顯示量角儀遠(yuǎn)場掃描法測量系統(tǒng)簡圖可變孔徑法光源注入器光檢測器透鏡系統(tǒng)鎖相放大、信號處理、顯示測試光纖可變孔徑法測量系統(tǒng)簡圖二、色散測量[測試

6、方法]：相移法是測量單模光纖的色散的方法。[相移法測量原理]用角頻率為ω的正弦信號調(diào)制的光波，經(jīng)長度為L的單模光纖傳輸后，其時延取決于光波長λo。不同時延產(chǎn)生不同的相位φ，用波長為λ1和λ2的受調(diào)制光波，分別通過被測光纖，有產(chǎn)生的時延差為Δτ，相移為Δφ，則長度為L的光纖總色散為光纖色散系數(shù)為相移法測量系統(tǒng)框圖光纖帶寬是色散在頻域的反映，多模光纖的帶寬主要由模式色散引起。帶寬的測試方法主要有時域法和頻域法。三、帶寬測量時域法——又稱脈沖展寬法。測量通過光纖的光脈沖產(chǎn)生的脈沖寬度確定光纖的帶寬。頻域法——又稱掃頻法，測量通過光纖的頻率響應(yīng)來測量帶寬，此法多

7、用于多模光纖的測量。時域法測試系統(tǒng)框圖頻域法測試系統(tǒng)框圖頻域法測試曲線四、截止波長測量[測試原理]：對常規(guī)光纖，通過對折射率分布的測量，確定纖芯半徑a和纖芯與包層的折射率n1和n2，由下式就可計算出截止波長λc。[測試方法]：傳輸功率法——測量單模光纖截止波長的基準(zhǔn)方法。在彎曲狀態(tài)下測量損耗-波長函數(shù)。時延法——改變波長，觀察LP01模和LP11模產(chǎn)生的兩個脈沖變?yōu)橐粋€脈沖。近場法——改變波長，觀察近場圖由環(huán)形變?yōu)楦咚剐巍?/p>