光纖通信原理007

1、第七講 光纖的測量1主要內(nèi)容 一、損耗測量二、帶寬測量 三、色散測量四、截止波長測量2 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、模場直徑和截止波長 傳輸特性損耗、帶寬、色散3一、損耗測量剪斷法插入法后向散射法 4 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。 5 測試原理： 損耗系數(shù) (dB/km) 測試預(yù)處理： （1）建立NAbNAf的光學(xué)系統(tǒng)； （2）建立穩(wěn)態(tài)模式模擬器，一般包括擾模器、濾模器和包層模消除器 （3）用一根性能和被測光纖相同的輔助光纖代替光纖耦合長度作用。oiPPLlg10 剪

2、斷法6 剪斷法光纖損耗測試系統(tǒng)圖7 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12m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Po，據(jù)此計算損耗系數(shù)。8 插入法光纖損耗測試系統(tǒng)圖 調(diào)制振蕩器 光 源信號處理與數(shù)字顯示 光 檢 測 器短接光纖(12km) 被測光纖 9 后向散射法測試原理 由于光纖中散射光的強(qiáng)弱反映了光纖長度上各點衰減大小，菲涅爾反射光能反映斷點位置，因此可通過檢測反向傳輸?shù)捷斎攵说谋诚蛏⑸涔夂头颇鶢柗瓷涔夤β首兓瘉泶_定光纖損耗系數(shù)，并判斷光纖斷點位置和光纖長度。10 后向散射法測試系統(tǒng)框圖 11 OTDR測試曲線12圖中，A是輸入端菲

3、涅爾反射點，即光纖的始端。 B是光纖接頭點。 C是介質(zhì)缺陷引起的反射，表示光纖的斷裂處。 D是輸出端菲涅爾反射點，表示光纖末端。 AB、BC、CD是恒定斜率區(qū)，用以確定損耗系數(shù)。即 光纖長度是 光纖的損耗系數(shù) 2)()(14ttnCLoiPPLlg21013 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。二、帶寬測量14時域法又稱脈沖展寬法。利用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，此法多用于多模光纖的測量。15 時域法測試系統(tǒng)框圖16 頻域法測試系統(tǒng)框圖17 頻域法測試曲線18

4、三、色散測量 測試方法： 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o。不同時延產(chǎn)生不同的相位，用波長為1和2的受調(diào)制光波，分別通過被測光纖，有產(chǎn)生的時延差為，相移為，則長度為L的光纖總色散為光纖色散系數(shù)為LC)()()(LC19 相移法測量系統(tǒng)框圖20四、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c。 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)