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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划光纤,实验报告实验报告课程名称：光通信技术实验指导老师：成绩：_实验名称：光纤基本特性测试实验类型：基础型同组学生姓名：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析七、讨论、心得实验1-2光纤数值孔径性质和测量一、实验目的和要求1、熟悉光纤数值孔径的定义和物理意义2、掌握测量光纤数值孔径的基本方法二、实验内容和原理光纤数值孔径是光纤能接收光辐射角度范围的参数，同时它也是表征光纤和光源、光检测器及其它光纤耦合时的耦合
2、效率的重要参数。图一表示阶梯多模光纤可接收的光锥范围。因此光纤数值孔径就代表光纤能传输光能的大小，光纤的NA大，传输能量本领大。NA的定义式是：式中n0为光纤周围介质的折射率，为最大接受角。n1和n2分别为光纤纤芯和包层的折射率。光纤在均匀光场下，其远场功率角分布与理论数值孔径NAm有如下关系：其中是远场辐射角，Ka是比例因子，由下式给出：式中P(0)与P()分别为=0和=处远场辐射功率，g为光纤折射率分布参数。计算结果表明，若取P()/P(0)=5%，在g?2时Ka的值大于。因此可将P()曲线上光功率下降到中心值的5%处所对应的角度?e的正弦值定义为光纤的数值孔径，称之为有效数值孔径：本实验
3、正是根据上述原理和光路可逆原理来进行的。三、主要仪器设备He-Ne激光器、读数旋转台、塑料光纤、光纤微调架、毫米尺、白屏、短波长光功率计一套。四、实验步骤方法一：光斑法测量1、实验系统调整；a调整He-Ne激光管，使激光束平行于实验平台面；b调整旋转台，使He-Ne激光束通过旋转轴线；c放置待测光纤在光纤微调架上，使光纤一端与激光束耦合，另一端与短波光探测器正确连接；d仔细调节光纤微调架，使光纤端面准确位于旋转台的旋转轴心线上，并辅助调节旋转台使光纤的输出功率最大。2、测输出数值孔径角o。a.移开光探测器，固定光纤输出端；b.分别置观察屏于距光纤端面L1、L2距离处，测量观察屏上的光纤输出圆光
4、斑直径D1、D2，计算两次读数差L和D，得输出孔径角为：o=arctanD/；c.多次测量求平均值。方法二：功率法测量1、测试输入孔径角a.光纤输出端与短波光探测器正确连接，调节输入端使光纤端面准确位于旋转台的旋转轴心线；b.旋转读数平台，改变光束入射角，记录不同旋转角度i下的输出光功率值Pi；c.画出P-曲线，取中心值P()max的5%所对应的值作为有效的数值孔径角e。2、计算光纤数值孔径：NAe=Sine。3、He-Ne激光器和光功率计的电源，整理实验仪器，结束实验。五、实验数据记录及处理记录用两种方法测量得到的实验结果，并计算分析。1、光斑法测量：表1方法一的实验数据和结果2、功率法测量
5、：表2方法二的实验数据和结果六、实验结果与分析光斑法误差：通过光斑法测得的数值孔径NA=光斑法是通过粗略的测量出射光线的角度得到的实验结果，实验误差较大。实验产生误差的可能原因主要有：1、在测量过程中，入射光线的入射角以及光纤的弯折都会影响最后的实验结果。理想情况下，应该以最大接受角入射且光纤不发生弯折的情况下，得到的输出孔径角对应的是NA，但往往在实验过程中做不到这一点。2、在测量光斑的直径时，光斑边缘会发生弥散，使得光斑直径的测量有误差。3、光纤入射端面不平整、读数的误差等也会导致实验结果误差。功率法误差：上述两图中，负值代表逆时针旋转，正值代表顺时针旋转。通过作图得到实验结果数值孔径NA
6、=与光斑法相比较，结果与理想值更相近，但功率发和光斑法得到的结果差距较大，从实验原理和可靠性出发，应该是功率法测得的结果更加可信。实验误差来源可能是：1、测量的仪器存在着误差，在实验过程中，当确定了一定角度后，将功率计对准光，稍微有些对不准数据就会跳动，造成误差。2、在光路的建立过程中，引入了额外的误差，如光路未垂直入射、光纤端面不平整等，使功率减小了。七、思考题1光纤数值孔径的物理意义是怎么？谈谈本实验的测量精度取决于那些因素？光纤数值孔径的物理意义:光纤数值孔径是光纤能接收光辐射角度范围的参数，同时它也是表征光纤和光源、光检中南大学光纤通信实验报告学院指导教师专业班级学号姓名信息科学与工程
7、学院王玮雷文太通信光纤通信实验报告1实验室名称：光纤通信实验室实验日期：XX年12月11日光纤测量实验报告光纤损耗测量一、实验目的1、掌握光功率计的原理及使用方法2、利用光功率计测量1310nm及1550nm光纤的损耗二、实验装置LD激光器，光功率计，直径不同的圆柱型物体若干，光纤跳线若干。1、LD激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带之间，或者半导体物质的能带与杂质能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓、硫化镉、
8、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。2、光功率计光功率计是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表；在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。3、直径不同的圆柱型物体分别有笔芯、针管、胶棒等圆柱型物体，如下图所示。三、实验步骤如下图所示，连接好实验装置后，首先将光纤拉直，在不进行
9、缠绕的情况下测得初始光功率，再将光纤在不同的圆柱型外缠绕不同的圈数，分别记录下此时的光功率计显示的损耗值，列表分析数据并画出损耗曲线。四、实验数据及结果分析1、波长值为1310nm2、波长值为1550nm直径d=5mm直径d=17mm直径d=19mm直径d=30mm五、实验结论1、不同波长的光在光电转换中会有不同的效率2、光纤的弯曲会为光的传输带来损耗，这个损耗与光纤弯曲的曲率半径以及缠绕的圈数有关。光纤弯曲缠绕的曲率半径越小，损耗越大。光纤缠绕的圈数越多，损耗越大，并且缠绕于损耗的关系并不是呈线性变化的。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
