北邮光纤通信实验报告(共10篇).doc

北邮光纤通信实验报告(共10篇) 北邮2014-光纤通信实验报告 信息与通信工程学院 光纤通信实验报告 班 姓 学 日 级：名： 号： 期： 一、脉冲展宽法测量多模光纤带宽 1、实验原理 多模光纤基带响应测试方法既可用频域的方法，也可用时域的方法。时域法利用的是脉冲调制。按照对脉冲信号采集及数学处理方法的不同，又分为脉冲展宽法、快速傅立叶变换法和频谱分析法。本实验采用的是较为简单的脉冲展宽法。 图1. 多模光纤脉冲展宽测试仪原理图 如图1所示为多模光纤时域法带宽测试原理框图。从光发模块输出窄脉冲信号，首先使用跳线（短光纤）连接激光器和光检测器，可以测出注入窄脉冲的宽度??1；然后将待测光纤替换跳线接入， 可以测出经待测光纤后的脉冲宽度??2。经过理论推导可以得到求解带宽公式： BGHz) 多模光纤脉冲展宽测试仪如图2所示。前面板接口分上下两层。上层用于850nm测试，下层为1310nm。每个波长分别由窄脉冲发生器输出极窄光脉冲经被测光纤回到测试仪内进行 O/E变换后送出电信号，通过高速示波器即可显示。本实验测试850nm波段和1310nm波段，采用的数字示波器如图3所示。 图 图2. 多模光纤脉冲展宽测试仪实物图 图3. 实验采用的数字示波器实物 2、实验步骤 接跳线测试： 1. 打开测试仪电源开关（位于背面），前面板上的电源指示灯亮； 2. 将示波器输入端与本仪器850nm的“RF OUT”输出端用信号线接好； 3. 用一根光纤跳线将850nm的 “OPTICAL IN”和“OPTICAL OUT”连接起来； 4. 进行示波器操作： a) 按AUTO－SCALE键调出波形； b) 点击TIME BASE键，并通过右下方旋钮调整脉冲至适当宽度(一般设置为 10.0ns/div)； c) 点击?t、?V键，显示屏右方会出现?V markers(off/on)、?V markers(off/on) 选框，先通过右侧对应按键将?V markers设为on，分别调节V marker1和V marker2测出脉冲高度并找出脉冲半高值；再将?V markers设为on，分别调节 t marker1和t marker2 使其与脉冲半高值相交。则有t marker2-t marker1即为脉 冲半高全宽?1。 d) 将光纤跳线 5、将波段调为1310nm，重复以上步骤。 接光纤测试： 换下该光纤跳线，接入待测光纤用同样方法测出?2。 3、实验结果 表1 脉冲展宽法测量结果 计算得850nm波段的单位长度带宽 B1 = 0.2813GHz 1310nm波段的单位长度带宽 B2 = 0.1838GHz 光纤长度是2.262km，在1310nm窗口光纤的标称带宽值是428MHz?km，则单位长度的带宽标称值为189.21Mhz。实验值为183.8MHz，与理论值基本相符。 光纤长度是2.293km，在850nm窗口光纤的标称带宽值是401MHz?km，则单位长度的带宽标称值为177.28Mhz。实验值为281.3MHz，与理论值相差较大。具体原因不明。 二、插入损耗法测量光纤的损耗 1、实验原理 测量一段光纤的损耗特性，主要利用公式 A?10lgP1??? P2??dB? A实际上是被测光纤的损耗与连接器损耗之和。如果忽略连接器损耗，被测光纤的长度为L，则光纤的损耗系数为 ??A?km? L 2、实验步骤 实验步骤如图4所示： 图4 插入损耗法测量光纤损耗示意图 没有被测光纤接入时候的功率 功率可以看做该段光纤的输入功率，接入被测光纤之后的可以看做该段光纤的输出功率。 3、实验结果 实验使用设备为APM820，被测光纤长度为18962m，光信号波长为1550nm。 经过三次测量，得到三组值，计算出其对应的损耗系数，如表2 所示： 表2 插入损耗法测量结果 三、OTDR的使用 1、实验原理 OTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条向下的曲线，它说明了背向散射的功率不断减小，这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信号都有所损耗。 给定了光纤参数后，瑞利散射的功率就可以标明出来，如果波长已知，它就与信号的脉冲宽度成比例：脉冲宽度越长，背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关，波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。 在高波长区（超过1500nm），瑞利散射会持续