強(qiáng)度法測(cè)量光纖數(shù)值孔徑B

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1、武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院——實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：強(qiáng)度法測(cè)量數(shù)值孔徑NA組員:祝李、何江武指導(dǎo)老師:張森時(shí)間：2010.5.28地點(diǎn):光電創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室光纖光纜實(shí)訓(xùn)1.了解透射式光纖傳感器工作原理及其特性2.了解并掌握透射式光纖傳感器測(cè)量光纖數(shù)值孔徑的方法3.學(xué)會(huì)光纖傳感器的制作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）光纖數(shù)值孔徑NA（NumericalAperture）定義當(dāng)光線(xiàn)射到兩種不同的界面上時(shí)將產(chǎn)生發(fā)射和折射。在纖芯包層界面上，臨界角φc（即折射角為π/2時(shí)的入射角）按斯涅爾折射定律可得出二、實(shí)驗(yàn)原理和裝置1、實(shí)驗(yàn)原理①光纖數(shù)值孔徑實(shí)驗(yàn)儀1臺(tái)②透射式光纖傳感器2根③連接導(dǎo)線(xiàn)若干④電

2、源線(xiàn)1根⑤機(jī)械系統(tǒng)1套2、實(shí)驗(yàn)裝置1、光路機(jī)械組裝，如圖5-3所示：三、實(shí)驗(yàn)操作步驟圖5-4光纖數(shù)值孔徑實(shí)驗(yàn)儀光纖傳感器與機(jī)械部分實(shí)物圖圖5-5對(duì)射式光纖傳感器實(shí)物圖2、按照?qǐng)D5-3和5-4把對(duì)射式光纖傳感器一端（鋼管封裝端）安裝在光纖支架上，發(fā)射光纖、接收光纖另外一端（塑料光纖連接器封裝端）分別插入實(shí)驗(yàn)板上的光源座孔和探測(cè)器PD座孔上。圖5-6光纖數(shù)值孔徑實(shí)驗(yàn)儀電路部分實(shí)物圖圖5-7光源和PD實(shí)物圖3、完成對(duì)芯。調(diào)節(jié)圖5-3和5-4中螺旋測(cè)微絲桿Ⅰ、Ⅱ與光纖支架鎖緊螺絲，使兩光纖端面接觸在一起，且大致共軸。然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，繼續(xù)微調(diào)調(diào)節(jié)圖5-

3、3和5-4中螺旋測(cè)微絲桿Ⅱ與光纖支架鎖緊螺絲，并且調(diào)節(jié)光纖卡架上的白色圓形螺栓來(lái)調(diào)整兩光纖豎直方向的高度，直到電壓表讀數(shù)最大，則認(rèn)為兩光纖已經(jīng)對(duì)芯完成。4、調(diào)節(jié)圖5-8中螺旋測(cè)微絲桿Ⅰ使兩光纖端面間距（z）在1.5-2mm間。5、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，電路板上相應(yīng)的線(xiàn)路接好（圖5-6），調(diào)節(jié)測(cè)螺旋測(cè)微絲桿Ⅱ使發(fā)射光纖與接收光纖間距大于6mm，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使得電壓表讀數(shù)為零。圖5-8光纖卡架實(shí)物圖6、調(diào)節(jié)測(cè)螺旋測(cè)微絲桿Ⅱ使接收光纖移動(dòng)，檔位開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)到“20V”檔位，把增益調(diào)節(jié)到適當(dāng)檔位，對(duì)芯時(shí)最大電壓不要超過(guò)5V為宜，每隔0.05mm觀察電壓表讀數(shù)變化，

4、把位移與電壓記錄在表一中。圖5-9調(diào)零增益實(shí)物圖圖5-10電壓檔位開(kāi)關(guān)實(shí)物圖7、根據(jù)表一在Excel繪制曲線(xiàn)。8、分析曲線(xiàn)。9、計(jì)算出Imax%*5%（或者Umax%*5%）。10、在得到的曲線(xiàn)中，找到Imax%*5%（或者Umax%*5%）所對(duì)應(yīng)的x2與x1。11、根據(jù)圖5-1計(jì)算出光纖數(shù)值孔徑NA。12、關(guān)閉電源。四、注意事項(xiàng)1、不得隨意搖動(dòng)和插拔面板上的各種元器件，以免造成實(shí)驗(yàn)儀不能正常工作。2、光纖傳感器彎曲半徑不得小于5㎝，以免折斷。3、旋動(dòng)螺旋測(cè)微絲桿尾帽中出現(xiàn)咔咔聲表示不能繼續(xù)前進(jìn)，不能超過(guò)其量程。4、在使用過(guò)程中，出現(xiàn)任何異常情

5、況，必須立即關(guān)機(jī)斷電以確保安全。5、實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)前要把兩光纖對(duì)芯。謝謝您的觀賞!