Tp110
Tp504
Tp507
分析：
Tp110为伪随机码波形，tp114为cmi 编码后的波形；504和507分别为接受码波形和cmi 译码后的波形。
分析：
垂直张开度95.048.3210===
V V E 水平张开度87.02
.38.2211===t t E
通过观察图形可得光纤长度为：25.7653km，总损耗为：4.988dB,平均损耗为：0.194 dB/km 分析：
2、光纤熔接
无
分析介绍光纤基本参数和测量方法 本文来源于：工控商务网 光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。 1.单模光纤模场直径的测量 从理论上讲单模光纤中只有基模(LP0l)传输，基模场强在光纤横截面的存在与光纤的结构有关，而模场直径就是衡量光纤模截面上一定场强范围的物理量。对于均匀单模光纤，基模场强在光纤横截面上近似为高斯分布，通常将纤芯中场强分布曲线最大值1／e处所对应的宽度定义为模场直径。简单说来它是描述光纤中光功率沿光纤半径的分布状态，或者说是描述光纤所传输的光能的集中程度的参量。因此测量单模光纤模场直径的核心就是要测出这种分布。 测量单模光纤模场直径的方法有：横向位移法和传输功率法。下面介绍传输功率法。测量系统的原理方框示意如图1所示。 取一段2米长的被测光纤，将端面处理后放入测量系统中，测量系统主要由光源和角度可以转动的光电检测器构成。光纤的输入端应与光源对准。另外为了保证只测主模(LP01)而没有高次模，在系统中加了一只滤模器，最简单的办法是将光纤打一个直径60mm的小圆圈。当光源所发的光通过被测光纤，在光纤末端得到远场辐射图，用检测器沿极坐标作测量，即可测得输出光功率与扫描角度间的关系，P—θ线如图2所示。然后，按模场直径的定义公式输入P和θ值，由计算机按计算程序算出模场直径。
2.光纤损耗的测量 光纤损耗是光纤的一个重要传输参数。由于光纤有衰减，光纤中光功率随距离是按指数的规律减小的。但是，对于单模光纤或近似稳态的模式分布的多模光纤衰减系数a是一个与位置无关的常数。若设P(Z1)为Z＝Z1处的光功率，即输入光功率。若设P(Z2)为Z2处的光功率，即这段光纤的输出功率。因此，光纤的衰减系数a定义为 因此，只要知道了光纤长度Z2-Z1和Z2、Z1处的光功率P(Z1)、P(Z2)，就可算出这段光纤的衰减系数a。测量光纤的损耗有很多种办法，下面只介绍其中的两种办法。 1)截断法 截断法是一种测量精度最好的办法，但是其缺点是要截断光纤。这种测量方法的测量方框如图3所示。 取一条被测的长光纤接入测量系统中，并在图中的“2”点位置用光功率计测出该点的光功率P(Z2)。然后，保持光源的输入状态不变，在被测量光纤靠近输入端处“1”点将光纤截断，测量“l”点处的光功率P(Z1)。这个测量过程等于测了1～2两点间这段光纤的输入光功率P(Z1)和输出光功率P(Z2)，又知道“1”、“2”点间的距离Z2-2l，因此，将这些值代入 即可算出这段光纤的平均衰减系数。 在测量方框图中斩波器(又称截光器)是一种能周期断续光束的器件。例如是一个有径向开缝的转盘。它将直流光信号变为交变光信号，作为参考光信号送到锁相放大器中，与通过了被测光纤的光信号锁定，以克服直流漂移和暗电流等影响，以确保测量精度。
超声波衰减系数的测量 一、实验任务： 超声波在介质中传播，声波衰减与介质的特性和状态有关系，试用超声声速测定仪研究超声波在空气和液体（水）中的衰减系数，并研究超声波的频率与激励电信号波型对超声波在空气和水中的衰减系数的影响。要求衰减系数测量误差不大于5%。 二、实验要求： 1、参阅相关资料，了解超声波换能器种类，特别是压电式超声换能器工作原理。了解超声波在不同介质中的传播特性。 2、熟悉超声声速测定仪和示波器的使用方法。 3、采用两种频率的正弦波分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。 4、采用方波或脉冲波再分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。 三、实验仪器： 空气中衰减实验装置示意图
水中衰减实验装置图 四、实验内容： 1.物理模型的比较与选择： （1）驻波法 图1.超声波波束在空气中的传播和反射 （1） 超声波在损耗介质中的准驻波效应超声波 发生器 超声波 接收器 反射面 入射波 反射波 O X 0 X
()01x A A R e α-=+ 其中，R 为反射系数， α是介质的衰减系数。 因为超声波发生器和接收器是由同一材料制成，所以有： 00A U A U = 其中0U 是信号发生器输出电压数值，U 是示波器显示电压数值。 （2)脉冲法 衰减系数的脉冲法测量原理 超声波在媒质中传播时的衰减系数和声速一样,是一个最基本的声学量。利用超声波声压、声程乘积的自然对数与声程成线性关系，来测量钢铸件超声波衰减系数。 （3）测量固态材料超声波衰减系数的方法 包括下述步骤：选取需要测量的固态材料作为样品；选用超声波检测仪器，利用需要测量固态材料对超声波检测仪器进行调校；使用调整好的超声波仪器，采用常规超声波检测方法对需要测量的固态材料进行超声波检测，至少记录４次超声波回波的声压幅值及声程值；按记录的超声波回波的声压幅值、声程值，用常规方法建立声压、声程乘积对数函数与声程曲线图；使用所建立的曲线图进行线性拟合，拟合出线性函数关系式，线性函数式斜率即为现场被测量固态材料的超声波衰减系数。 （4）物理模型的分析与比较 比较分析可知，在实验室中，测量超声波在空气和水中的衰减系数最好利用驻波法，物理模型2、3不适用于测量。驻波法利用示波器测量得到电压，通过平面波的衰减公式拟合得到了声强衰减系数。测量
常用光纤附件 总结了一下光网络的常见附件及基础知识，跟大家共享一下，希望能对大家工作带来帮助一、光纤跳线及接口类型 1．FC-FC：常用于法兰箱对接，跟ST类似，但要注意区别，FC是螺丝口的 2．ST-ST：常用于尾纤或与光纤盒对接，跟FC类似，但ST是挂口的 3．ST-ST单模跳线：单、多模的主要外观区别就是颜色不同，多模为橙色，单模为黄色
4．SC－SC：常用于设备对接，GBIC模块用这种跳线 5．LC-LC：常用于设备对接，SFP模块用这种跳线
6．MTRJ－MTRJ：常用于设备对接，现在基本上已经不用了 二、常见适配器（法兰） 1．ST适配器
2．FC适配器 3．SC适配器 三、光纤盒 放置熔接好的尾线
四、光纤收发器 用于“光――电”互联
二、光纤分类 (一）按照制造光纤所用的材料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。 塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。 （二）按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤。 多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为 0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。 多模光纤 多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。 单模光纤 单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
实验一光纤的几特性测试实验 姓名：学号： 一、实验的目的和意义 1、了解光纤的基本结构 2、学习光纤的处理法，包括光纤的剥线、端面切割和清洗等等法 3、利用显微镜并结合探测器放大分别观察单模和多模光纤端面结构 4、学会Matlab处理实验数据 5、掌握光学实验注意事项和实验室安全隐患及事故处理法 光纤的应用越来越广泛，了解光纤的机构、性能具有十分重要的意义。光学主要有纤芯和包层组成，纤芯由高度透明的介质组成，包层是折射率低于纤芯折射率的介质，并经过格的工艺制成光纤，光纤还要由多层保护层保护，起着增强机械性能、保护光纤的作用。 光纤的结构特性影响光纤的特性，并决定着光纤的用途，低损耗、高效率一直都是光纤的发展目标，光纤的各种特性参数（保护几参数、传光特性、加载特性、微弯特性等）的测量时光纤应用的重要依据，同时也促进各种测量技术的发展。[1]光纤按折射率分布可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤，按模式可以分为单模光纤和多模光纤。 光纤的损耗因素众多，包括传输损耗、连接损耗、弯曲损耗、色散吸收损耗等等，光纤损耗可以用光时域反射技术等测量。[2]
本实验希望通过观测光纤的结构参数来测试光纤的性能，并更好的理解光纤的特性，观察光纤结构分析其带来的损耗影响。因为光纤较脆弱，所以日常使用的光纤有多层保护，所以首先要获取只有包层和纤芯的裸纤，然后采用显微镜结合电子探测器探测放大得到光纤的端面图像，从而分析其性能等。[3] 二、实验的系统结构和实验步骤 1、实验的系统结构 实验主要包括制作裸纤端面样本和观察端面结构两个部分，需借助剥线器得到裸纤，并进行端面处理，将得到的样本放在显微镜—探测器放大系统下观察，并利用计算机获取处理数据。 实验系统的基本结构图如下： 2、实验仪器 光纤、剥线钳、剪刀、棉球、酒精、光纤切割机、基片、双面胶、显微镜、探测器、电脑 3、实验步骤
光纤衰减教程 光纤衰减是影响光纤传输性能的主要因素之一，我们也称其为光损耗，即光信号在光纤内传输一段距离后产生的衰减或损耗。我们可以通过测试插入损耗和回波反射来确定光信号的衰减程度。 什么是光纤衰减？ 通过测试光纤，我们可以知道光信号在哪里开始衰减。很多因素都会造成光信号加速衰减，例如光纤的物理特征、光纤连接器的端面污染、光纤的熔接和端接等。我们可以利用光功率计和光源、光万用表（光功率计和光源的集合体）或者光时域反射计和手持式光功率计来测量光信号的衰减。 上述三种光纤衰减的测量方法原理基本一致，即利用光源在光纤一端注入类似于发射器的工作波长，然后在另一端用光功率计进行测试。光纤衰减的程度用dB来表示，其计算方法是光纤发射端的功率减去光纤接收端的功率，光功率计的作用就是测量光纤接收端的功率数值。当然，为了更准确地测量光纤衰减，首先要测量出光功率计的基准值，方法是确定入纤功率，直接用对接头把两根使用的跳线连好，两端一边接功率计，一边接光源，测出的接收功率值（dB）作为基准值A；然后松开对接头的跳线端头（注意：光源、光功率计端的跳线头不要动），到待测线路两端，连好跳线，进行测量，测出的值为B，光纤衰减值就是B和A之差。 回波反射（回波损耗）是指后向反射光相对输入光的比率，表示入射功率的一部分被反射回信号源的性能的参数，对整个光纤系统具有重要影响。我们可以通过清洁光连接器的端面来减少反射功率，这样就有更多的功率传送到接收端。尽量将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。 利用光纤衰减器进行光纤衰减 尽管在大多数情况下我们都希望光纤衰减越小越好，但是，为了防止光接收器因光信号的功率过大而造成信号失真，必须使用光纤衰减器将光信号的功率降低到
北京交通大学 大学物理实验 设计性实验报告 实验题目超声波衰减系数的测量 学院电气工程学院 班级 学号 姓名
首次实验时间年月日 超声波衰减系数的测量实验方案 一、实验任务： 超声波在介质中传播，声波衰减与介质的特性和状态有关系，试用超声声速测定仪研究超声波在空气和液体（水）中的衰减系数，并研究超声波的频率与激励电信号波型对超声波在空气和水中的衰减系数的影响。要求衰减系数测量误差不大于5%。 二、实验要求： 1、参阅相关资料，了解超声波换能器种类，特别是压电式超声换能器工作原理。了解超声波在不同介质中的传播特性。 2、熟悉超声声速测定仪和示波器的使用方法。 3、采用两种频率的正弦波分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。 4、采用方波或脉冲波再分别测试超声波空气和液体（水）中的衰减系数，并确认数据结果的误差符合设计要求。
三、实验方案： 1、物理模型的确立： 超声波在损耗介质中的准驻波效应 图1.超声波波束在空气中的传播和反射 设产生超声波的波源处于坐标系原点O ，入射超声波波束沿坐标系x 轴方向传播，其波动方程为： ()0=A exp y i t x ωγ-???? 入 （1） 反射波的波动方程为： ()() { }00=exp 2y RA i t x x ωγ+-反 （2） 其中，R 为反射系数，k i γα=-为波的传播系数，α是介质的衰减系数，2k π λ = 是波矢。 入射波和反射波在0～0x 区间叠加，其合成波的波动方程为： ()(){} ()()()(){} 0000022000000exp exp 2cos cos 2sin sin 2x x x x i t x x y A i t x RA i t x x e A e kx RA e k x x i A e kx RA e k x x ααωααωγωγ----=-++-???????? ????=+----???? O X 0 X
实验一光纤的几何特性测试实验 姓名：学号： 一、实验的目的和意义 1、了解光纤的基本结构 2、学习光纤的处理方法，包括光纤的剥线、端面切割和清洗等等方法 3、利用显微镜并结合探测器放大分别观察单模和多模光纤端面结构 4、学会Matlab处理实验数据 5、掌握光学实验注意事项和实验室安全隐患及事故处理方法 光纤的应用越来越广泛，了解光纤的机构、性能具有十分重要的意义。光学主要有纤芯和包层组成，纤芯由高度透明的介质组成，包层是折射率低于纤芯折射率的介质，并经过严格的工艺制成光纤，光纤还要由多层保护层保护，起着增强机械性能、保护光纤的作用。 光纤的结构特性影响光纤的特性，并决定着光纤的用途，低损耗、高效率一直都是光纤的发展目标，光纤的各种特性参数（保护几何参数、传光特性、加载特性、微弯特性等）的测量时光纤应用的重要依据，同时也促进各种测量技术的发展。[1]光纤按折射率分布可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤，按模式可以分为单模光纤和多模光纤。 光纤的损耗因素众多，包括传输损耗、连接损耗、弯曲损耗、色散吸收损耗等等，光纤损耗可以用光时域反射技术等测量。[2] 本实验希望通过观测光纤的结构参数来测试光纤的性能，并更好的理解光纤的特性，观察光纤结构分析其带来的损耗影响。因为光纤较脆弱，所以日常使用的光纤有多层保护，所以首先要获取只有包层和纤芯的裸纤，然后采用显微镜结合电子探测器探测放大得到光纤的端面图像，从而分析其性能等。[3] 二、实验的系统结构和实验步骤 1、实验的系统结构 实验主要包括制作裸纤端面样本和观察端面结构两个部分，需借助剥线器得到裸纤，并进行端面处理，将得到的样本放在显微镜—探测器放大系统下观察，并利用计算机获取处理数据。 实验系统的基本结构图如下： 2、实验仪器 光纤、剥线钳、剪刀、棉球、酒精、光纤切割机、基片、双面胶、显微镜、探测器、电脑
有线电视光网系统中光分路器的损耗计算 一、光功率单位介绍 在实际运用中，光功率单位常采用mw或分贝值dBm 在有线电视系统中，利用场强仪测得的射频电平是以dBpV为单位表示的，dB表示一个相对值，如甲的功率为18dBm，乙的功率为10dBm，则可以说甲比乙大8dB，dBm是功率绝对值的单位，不要相互搞混淆了。 二、光分路器的分光比定义及电气参数 光分路器类似于电缆传输网络中的分支器、分配器。在实际的运用中，常常用光分路器把光发射机输出的光信号分成强度不等的几路输出，光强较大的一路传输到较远的设备，光强弱的一路传输到较近的距离，以使各个光节点都能得到近似相等的光功率。光分路器对各支路光功率分配的比例称为分光比，分光比K定义为光分路器某输出端输出光功率与光分路器输出端总的输出光功率之比。
分光损耗：不同的分光比对光信号产生的损耗就叫做分光损耗，其值为-10lgK。 驸加损耗：光分路器把输入端的光信号按照预定的分光比对各个支路进行分配时，光信号通过光分路器时除分光损耗外，还有光分路器本身对光信号产生的损耗，这种损耗称为光分路器附加损耗。 插入损耗：插入损耗包括分光损耗和附加损耗两部分，即插入损耗(dB)=-10lgk+附加损耗。 同时光分路器还有频率响应、均匀性、隔离度等技术指标要求。三、光链路损耗的计算 光链路损耗包括三个部份：一是光缆对光信号强度产生的衰减；二是网络中各种接头、接点对光信号的衰减;三是网络中器件对光信号产生的衰减，例如光分路器的分光损耗和附加损耗。 光链路全程损耗可按下式计算：A=aL-10lgk+Ac+Af。式中：A为光链路全程损耗，aL为光纤对所传输光信号的衰减，α为光衰减系数，
光纤损耗测试方法及其注意事项1 引言 由于应用和用户对带宽需求的进一步增加和光纤链路对满足高带宽方面的巨大优势，光纤的使用越来越多。无论是布线施工人员，还是网络维护人员，都有必要掌握光纤链路测试的技能。 2004年2月颁布的TIA/ TSB-140测试标准，旨在说明正确的光纤测试步骤。该标准建议了两级测试，分别为： Tier 1（一级），使用光缆损耗测试设备（OLTS）来测试光缆的损耗和长度，并依靠OLTS或者可视故障定位仪（VFL）验证极性； Tier 2（二级），包括一级的测试参数，还包括对已安装的光缆链路的OTDR追踪。? 根据TSB-140标准，对于一条光纤链路来说，一级测试主要包括两个参数：长度和损耗。事实上，早在标准ANSI/TIA/EIA-526-14A 和ANSI/TIA/EIA-526-7中，已经分别对多模和单模光纤链路的损耗测试，定义了三种测试方法（长度的测量，取决于仪表是否支持，如果仪表支持，在测试损耗的同时，长度同时也会测量）。为了方便，我们分别称为：方法A、方法B和方法C。TSB－140就是在这基础上发展而来，与此兼容。 那么这三种方法各有什么特点，怎么操作，应该在什么场合下使用呢？这正是本文要阐述的问题。另外，光纤链路的测试，不同于双绞线链路的测试，又有什么地方需要注意或者有什么原则可以遵循呢？这也是本文想与读者分享的内容。 2 如何测试光纤链路损耗 光纤链路损耗的测试，包含两大步骤：一是设置参考值（此时不接被测链路），二是实际测试（此时接被测链路）。 下面我们具体介绍一下标准中定义的三种测试损耗的方法（以双向测试为例）。 2.1 测试方法A
光纤类型及特点G652光纤纤芯图片 G657光纤纤芯图片
多模光纤纤芯图片 我们常用的光纤有G652B(蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑)和G657A(蓝、橙、绿、棕、灰、黄、红、紫)，两种光纤主要特性的区别是光纤的弯曲半径，G652B 是R30（光纤弯曲半径不可以小于30mm），G657A是R10（光纤弯曲半径不可以小于10mm）
G652光纤的排列顺序 G657光纤的排列顺序 光纤类型知识： ITU—T建议规范分类：G.651、G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657 MMF（Multi Mode Fiber多模光纤） - OM1光纤（62.5?125um） - OM2?OM3光纤（G.651光纤）其中：OM2—50?125um；OM3—新一代多模光纤。 SMF（Single Mode Fiber单模光纤） - G.652（色散非位移单模光纤） - G.653（色散位移光纤） - G.654（截止波长位移光纤） - G.655（非零色散位移光纤) - G.656（低斜率非零色散位移光纤） - G.657（耐弯光纤） ◆G.651：长波长多模光纤（ITU-T G.651）50／125μm梯度多模光纤工业标准。70年代末到80年代初建立。ITU-T G.651即OM2?OM3光纤或多模光纤（50?125）。
ITU-T推荐光纤中并没有OM1光纤或多模光（62.5?125），但它们在美国的使用仍非常普遍。主要应用于局域网，不适用于长距离传输，但在300至500米的范围内，G.651是成本较低的多模传输光纤。 ◆G.652：常规单模光纤（色散非位移单模光纤），截止波长最短，既可用于1550NM，又可用于1310NM。其特点在设计和制造时的波长在1310nm附近时的色散为零，1550nm波长时损耗最小，但色散最大。（1310nm窗口的衰减在0.3～0.4dB/km，色散系数在0～3.5ps/nm.km。1550nm窗口的衰减在0.19～ 0.25dB/km，色散系数在15～18ps/nm.km。）主要缺点是在1550波段色散系数较大，不适于2.5Gb/s以上的长距离应用。 G.652A?B是基本的单模光纤，G.652C?D是低水峰单模光纤。 ◆G.653：色散位移单模光纤。在1550nm波长左右的色散降至最低，从而使光损失降至最低。 ◆G..654：截止波长位移光纤。1550nm下衰耗系数最低（比G.652，G.653，G.655光纤约低15%），因此称为低衰耗光纤, 色散系数与G.652相同, 实际使用最少的一种光纤。主要应用于海底或地面长距离传输，比如400千米无转发器的线路。 ◆G.655：非零色散位移光纤(NZ-DSF: Non zero-Dispersion-Shifted Fiber)。G.653光纤在1550nm波长时色散为零，而G.655光纤则具有集中的或正或负的色散，这样就减少了DWDM系统中与相邻波长相互干扰的非线性现象的不良影响。 第一代非零色散位移光纤，如PureMetro 光纤具有每千米色散等于或低于5ps?nm 的优点，从而使色散补偿更为简便。 第二代非零色散位移光纤，如PureGuide 色散达到每千米10ps?nm左右，使DWDM系统的容量提高了一倍。 ◆G.656：低斜率非零色散位移光纤。非零色散位移光纤的一种，对于色散的速度有严格的要求，确保了DWDM系统中更大波长范围内的传输性能。
光纤损耗 1.光纤的衰减的几种因素及光缆的特性： 造成光纤衰减的主要因素有: 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征: 是光纤的固有损耗，包括: 瑞利散射，固有吸收等。 弯曲: 光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。 挤压: 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质: 光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀: 光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接: 光纤对接时产生的损耗，如: 不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 光缆特性 1) 拉力特性 光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。 2) 压力特性 光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。 3）弯曲特性 弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折射率差△以及光缆的材料和结构。实用光纤最小弯曲半径一般为20～50mm，光缆最小弯曲半径一般为200～500mm，等于或大于光纤最小弯曲半径。在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。 4）温度特性 光纤本身具有良好的温度特性。光缆温度特性主要取决于光缆材料的选择及结构的设计，采用松套管二次被覆光纤的光缆温度特性较好。温度变化时，光纤损耗增加，主要是由于光缆材料（塑料）的热膨胀系数比光纤材料（石英）大2～3个数量级，在冷缩或热胀过程中，光纤受到应力作用而产生的。在我国，对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40℃～+40℃，在高温地区为-5℃～+60℃。 2.光纤的连接损耗： 1.永久性光纤连接（又叫热熔）: 这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03db/点。2Km熔接一个点，但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。 2.应急连接（又叫）冷熔: 应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3db/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。 3.活动连接: 活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1db/接头。注：系统衰减余量一般不少于4db。 例：发射功率: －16dbm 功率计接收灵敏度: －29.5dbm 线路衰减: 1.5km×3.5db/km=5.25db 连接衰减: 接头2个衰减为: 2点×1db/点=2db
1引言 由于应用和用户对带宽需求的进一步增加和光纤链路对满足高带宽方面的巨大优势，光纤的使用越来越多。无论是布线施工人员，还是网络维护人员，都有必要掌握光纤链路测试的技能。 2004年2月颁布的TIA/TSB-140测试标准，旨在说明正确的光纤测试步骤。该标准建议了两级测试，分别为： Tier1（一级），使用光缆损耗测试设备（OLTS）来测试光缆的损耗和长度，并依靠OLTS或者可视故障定位仪（VFL）验证极性； Tier2（二级），包括一级的测试参数，还包括对已安装的光缆链路的OTDR追踪。? 根据TSB-140标准，对于一条光纤链路来说，一级测试主要包括两个参数：长度和损耗。事实上，早在标准ANSI/TIA/EIA-526-14A和ANSI/TIA/EIA-526-7中，已经分别对多模和单模光纤链路的损耗测试，定义了三种测试方法（长度的测量，取决于仪表是否支持，如果仪表支持，在测试损耗的同时，长度同时也会测量）。为了方便，我们分别称为：方法A、方法B和方法C。TSB－140就是在这基础上发展而来，与此兼容。 那么这三种方法各有什么特点，怎么操作，应该在什么场合下使用呢？这正是本文要阐述的问题。另外，光纤链路的测试，不同于双绞线链路的测试，又有什么地方需要注意或者有什么原则可以遵循呢？这也是本文想与读者分享的内容。 2如何测试光纤链路损耗 光纤链路损耗的测试，包含两大步骤：一是设置参考值（此时不接被测链路），二是实际测试（此时接被测链路）。 下面我们具体介绍一下标准中定义的三种测试损耗的方法（以双向测试为例）。 2.1测试方法A 方法A设置参考值时，采用两条光纤跳线和一个连接器（考虑一个方向，如下图上半部分）。设置参考值后，将被测链路接进来（如下图下半部分），进行测试。
物质的衰减系数测定实验报告 物理072 陈焕 07180217 摘要：本文主要介绍了钢的γ射线衰减系数测定的实验原理，最小二乘法原理以及测定的实验过程，最后是对得到的数据的分析和实验总结。 关键词：钢的γ射线衰减系数 最小二乘法原理 实验过程 数据的分析 实验总结 引言： 核物理学又称原子核物理学，是20世纪新建立的一个物理学分支。它研究原子核的结构和变化规律；射线束的产生、探测和分析技术；以及同核能、核技术应用有关的物理问题。它是一门既有深刻理论意义，又有重大实践意义的学科。 γ射线由法国科学家P.V .维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。g 射线是因核能级间的跃迁而产生，原子核衰变和核反应均可产生γ射线 。γ射线具有比X 射线还要强的穿透能力。当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。 一、实验仪器和材料： CD-5OBGA+型CT 教学实验仪 钢质台阶形测试件 二、实验原理 根据g 射线通过物质时的衰减规律（朗伯—比尔定律）： 0d I I e m -= 对上式取对数： 01ln()I d I m = 如果通过实验测得g 射线穿过不同厚度钢的计数值，通过最小二乘法可以求得钢的衰减系数。 γ射线与物质相互作用，可以有许多种方式。当γ射线的能量不太高时，在所有相互作用方式中，最主要的三种方式包括光电效应、康普顿效应和电子对效应。因此，在γ射线的能量不太高时，衰减截面是光电效应截面、康普顿效应截面和电子对效应截面之和。即： ph c p g s s s s =++ γ射线与物质相互作用的衰减系数： N g m s = 由于A N A N r =×，式中A 为原子质量数，A N 为阿伏伽德罗常数。 A A N g s m r \= ×
华侨大学工学院 实验报告 课程名称：光通信技术实验 实验项目名称：实验1 光纤传输损耗测试 学院：工学院 专业班级：13光电 姓名：林洋 学号：1395121026 指导教师：王达成 2016 年05 月日
预 习 报 告 一、 实验目的 1）了解光纤损耗的定义 2）了解截断法、插入法测量光纤的传输损耗 二、 实验仪器 20MHz 双踪示波器 万用表 光功率计 电话机 光纤跳线一组 光无源器件一套（连接器，光耦合器，光隔离器，波分复用器，光衰减器） 三、 实验原理 光纤在波长λ处的衰减系数为()αλ，其含义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位是dB/km 。当长度为L 时， 10()()l g (/)(0) P L dB km L P αλ=- （公式1.1） ITU-T G .650、G .651规定截断法为基准测量方法，背向散射法（OTDR 法）和插入法为替代测量方法。本实验采用插入法测量光纤的损耗。 （1）截断法：（破坏性测量方法） 截断法是一个直接利用衰减系数定义的测量方法。在不改变注入条件下，分别测出长光纤的输出功率2()P λ和剪断后约2m 长度短光纤的输出功率1()P λ，按定义计算出()αλ。该方法测试精度最高。
图1.1 截断法定波长衰减测试系统装置 （2）插入法 插入法原理上类似于截断法，只不过用带活接头的连接软线代替短纤进行参考测量，计算在预先相互连接的注入系统和接受系统之间（参考条 件）由于插入被测光纤引起的功率损耗。显然，功率1P、2P的测量没有 截断法直接，而且由于连接的损耗会给测量带来误差，精度比截断法差一些。所以该方法不适用于光纤光缆制造长度衰减的测量。但由于它具有非破坏性不需剪断和操作简便的优点，用该方法做成的便携式仪表，非常适用于中继段长总衰减的测量。图1.2示出了两种参考条件下的测试原理框图。 （a） （b） 图1.2 典型的插入损耗法测试装置
超声设计性实验： 超声波衰减系数的测量 一 、 实 验 目 的 ： 测 量 超 声 波 在 空气和水中的衰减系数 二、实验原理：超声波在损耗介质中的准驻波效应 图1.超声波波束在空气中的传播和反射 设产生超声波的波源处于坐标系原点O ，入射超声波波束沿坐标系x 轴方向传播，其波动方程为： ()0=A exp y i t x ωγ-???? 入 （1） 反射波的波动方程为： ()() { }00=exp 2y RA i t x x ωγ+-反 （2） 其中，R 为反射系数，k i γα=-为波的传播系数，α是介质的衰减系数，2k π λ = 是波矢。 入射波和反射波在0～0x 区间叠加，其合成波的波动方程为： ()(){} ()()()(){} 0000022000000exp exp 2cos cos 2sin sin 2x x x x i t x x y A i t x RA i t x x e A e kx RA e k x x i A e kx RA e k x x ααωααωγωγ----=-++-???????? ????=+----???? （3） O X 0 X
合成波各点均作简谐振动，其振幅分布为： () ()1 2 00 2222002Re cos 2x x x x A A e R e k x x ααα---??=++-?? （4） 如果利用超声波接收器作反射面，则超声波接收器收到的合成波振幅为: ()01x A A R e α-=+ (5) 因为超声波发生器和接收器是由同一材料制成，所以有： 00 A U A U =（6） 其中0U 是信号发生器输出电压数值，U 是示波器显示电压数值。 设超声波接收器在任意波峰位置处i x 时，示波器显示电压数值为i U ，则 ()()0ln ln 1A A R x α=+-（7） 令 ()()00ln ln i U A A U y ==（8） ()ln 1b R =+（9） 则（7）式可以写成： y b x α=-（10） 利用直线拟合方法，可以测量超声波在介质中的衰减系数。 三、实验过程：
GB/T 28504.4—20XX 7附录A （规范性附录） 吸收系数测量方法 A.1范围 本方法适用于掺铒光纤吸收系数的测量。 A.2测量设备 A.2.1通则 吸收系数测试系统示意图见图A.1，应根据被测光纤的工作波段选择相应的测量仪器。测量仪器须经校准或检定合格，并在有效期内。宽带光源光谱分析仪 被测光纤 包层模剥除器图A.1 吸收系数测量系统示意图 A.2.2宽带光源根据测量波长选择合适的宽带光源，在测量范围内宽带光源的输出功率平坦度应小于5dB ，光源光功率应保证光纤不产生较强的ASE （放大自发辐射）光。 A.2.3光谱分析仪 接收经过光纤的光信号，分析并给出光谱特性。 A.3试样制备 A.3.1端面处理 剥去光纤两端的涂覆层，清洗干净，用专用光纤切割刀处理端面。 A.3.2光纤放置 将光纤均匀地绕在直径不小于165mm 的线轴上，缠绕时应避免出现扭曲。 A.4测试条件 在测量期间，环境条件应是标准试验大气条件： a)温度为15～35℃； b)相对湿度为25%~75%；
GB/T28504.4—20XX 8c)气压为86～106kPa。 A.5测试步骤 测试步骤如下： a)接通测量系统相关仪器的电源，按规定进行预热； b)把制备好端面的被测光纤接入测量光路，输入端对准光源，输出端接入光谱分析仪中，光纤的 长度为l1，单位为m； c)调整光路使得注入光信号达到最大值，固定被测光纤的输入端； d)用光谱分析仪测量经过被测光纤吸收后的输出光谱曲线F1，把该曲线保存在光谱分析仪中； e)在距离光纤输入端l0（一般为1m）处截断光纤并制备端面，再用光谱分析仪测量经过短段被 测光纤的输出光谱曲线F2； f)在光谱分析仪的dBm坐标系中得到曲线F3（F3=F2-F1），读出曲线上相应波长的光功率差T， 单位为dB。 A.6结果计算 吸收系数按公式（A.1）计算。 α ┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉(A.1) 式中： α——吸收系数，单位为分贝每米（dB/m）； T——光功率差，单位为分贝（dB）； l1——光纤长度，单位为米（m）； l0——光纤截断处距离输入端的长度，单位为米（m）。
光纤衰减系数 衰耗系数是多模光纤和单模光纤最重要的特性参数之一，在很大程度上决定了多模和单模光纤通信的中继距离。 衰耗系数的定义为：每公里光纤对光信号功率的衰减值。其表达式为：a= 10 lg Pi/Po 单位为dB/km 其中：Pi 为输入光功率值（W 瓦特） Po 为输出光功率值（W 瓦特） 假如某光纤的衰耗系数为a=3dB/km，则意味着经过一公里光纤传输Pi/Po= 10 0.3= 2后，其光信号功率值减小了一半。长度为L 公里的光纤总的衰耗值为A=aL 。 对于单模光纤，按照0.18dB/km 的衰耗。对于一个光信号，若经过EDFA 放大后输出功率为+5dBm ，其接收端的接收灵敏度若为-28dBm ，则放大增益为33dB ，除以衰耗系数，除数距离为33/0.18=183公里，考虑老化等裕度，可传输120km 以上。 使光纤产生衰耗的原因很多，主要有：吸收衰耗，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰耗，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰耗，包括微弯曲衰耗等。 其中最主要的是杂质吸收引起衰耗。在光纤材料中的杂质如氢氧根离子、过渡金属离子对光的吸收能力极强，它们是产生光信号衰减的重要因数。因此，要想获得低衰耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅进行十分严格的化学提纯，使其杂质的含量降到几个PPb 以下。 散射损耗通常是由于光纤材料密度的微观变化，以及所含SiO2 、GeO2 和
P2O5 等成分的浓度不均匀，使得光纤中出现一些折射率分布不均匀的局部区域，从而引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外部引起损耗；或者在 制造光纤的过程中，在纤芯和包层交界面上出现某些缺陷、残留一些气泡和气痕等。这些结构上有缺陷的几何尺寸远大于光波，引起与波长无关的散射损耗，并且将整个光纤损耗谱曲线上移，但这种散射损耗相对前一种散射损耗而言要小得多。 综合以上几个方面的损耗，单模光纤在1310nm 和1550nm 波长区的衰减常数一般分别为0.3~0.4dB/km(1310nm) 和0.17~0.25dB/km(1550nm) 。ITU-TG.652 建议规定光纤在1310nm 和1550nm 的衰减常数应分别小于0.5dB/km 和0.4dB/km 。
物质的衰减系数测量实验报告 物理081班任希08180123 摘要：在本实验中，我们了解了影响物质射线衰减系数大小的因素，利用CT教学实验仪，最终通过最小二乘法拟合曲线测量γ射线能量为0.662MeV时钢的衰减系数，由原理可知曲线的斜率就是衰减系数。 关键字：γ射线、衰减系数、最小二乘法拟合 引言： γ射线是原子衰变裂解时放出的射线之一。此种电磁波波长极短，穿透力很强，又携带高能量。1900年由法国科学家P.V.维拉德（Paul Ulrich Villard）发现，将含镭的氯化钡通过阴极射线，从照片记录上看到辐射穿过0.2毫米的铅箔，拉塞福称这一贯穿力非常强的辐射为γ射线，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。1913年，γ射线被证实为是电磁波，由原子核内部自受激态至基态时所放出来的，γ跃迁可定义为一个核由激发态到较低的激发态、而原子序数Z和质数A均保持不变的退激发过程。范围波长为0.1 埃，和X射线极为相似，但具有比X射线还要强的穿透能力。γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对效应。γ射线是光子，光子会与被束缚在原子中的电子、自由电子、库伦场、核子等带电体发生相互作用。 不同能量的γ射线与物质的相互作用效果不同，为了有效地屏蔽γ辐射，需要根据物质对γ射线的吸收规律来选择合适的材料及厚度，反之，利用物质对γ射线的吸收规律可以进行探伤及测厚等。因此研究不同物质对γ射线的吸收规律的现实意义非常巨大，如在核技术的应用与辐射防护设计和材料科学等许多领域都有应用。医学：γ射线成像是一种实用技术，能帮助医生诊断疾患，如癌症等。工业：γ射线料位计和探伤仪生物学：γ射线人工诱导植物及微生物基因突变，筛选对人类有价值的新品种。军事：在尽可能小地破坏建筑的情况下，造成生命体无法愈合的损害甚至杀死生命体。 γ光子在每一次相互作用中都会损失一部分或全部能量，因此，当γ射线通过物质时，原射线强度会逐渐减弱。本次实验中我们将要测量物质的衰减系数。
一、前言 光纤光缆行业领域的国际和国内标准很多，标准版本不断更新，新标准不断推出，为了给从事该领域工作的科研人员、光纤光缆制造者、广大用户及相关人员提供参考，本文特将光纤光缆行业领域最新国际和国内标准的情况作一简要介绍。 二、标准项目及名称 1.国际标准 1)国际电工委员会（IEC）标准 ●光纤标准： IEC60793-1-1（1995，第1版）光纤第1部分总规范总则 IEC60793-1-2（1995，第1版）光纤第1部分总规范尺寸参数试验方法 IEC60793-1-3（1995，第1版）光纤第1部分总规范机械性能试验方法 IEC60793-1-4（1995，第1版）光纤第1部分总规范传输特性和光学特性试验方法 IEC60793-1-5（1995，第1版）光纤第1部分总规范环境性能试验方法 IEC60793-2（1998，第4版）光纤第2部分产品规范 ●光缆标准： IEC60794-1-1（1999，第1版）光缆第1部分总规范总则 IEC60794-1-2（1999，第1版）光缆第1部分总规范光缆性能基本试验方法 IEC60794-2（1989，第1版）光缆第2部分产品规范 IEC60794-3（1998，第2版）光缆第3部分管道、直埋、架空光缆─分规范 IEC60794-4-1（1999，第1版）光缆第4部分高压电力线架空光缆（OPGW） 2)国际电信联盟（ITU-T）标准
ITU-TG.650（1997）单模光纤相关参数的定义和试验方法 ITU-TG.651（1993） 50/125μm多模渐变型折射率光纤光缆特性 ITU-TG.652（1997）单模光纤光缆特性 ITU-TG.653（1997）色散位移单模光纤光缆特性 ITU-TG.654（1997）截止波长位移型单模光纤光缆特性 ITU-TG.655（1996）非零色散位移单模光纤光缆特性 3)其他国外标准 安装在架空电力线路上的全介质自承式光缆（ADSS）IEEE（电气与电子工程师协会）标准2.国内标准： 1)国家标准 ●光纤标准: GB/T15972.1-1998（第1版）光纤总规范第1部分总则 GB/T15972.2-1998（第1版）光纤总规范第2部分尺寸参数试验方法 GB/T15972.3-1998（第1版）光纤总规范第3部分机械性能试验方法 GB/T15972.4-1998（第1版）光纤总规范第4部分传输特性和光学特性试验 方法 GB/T15972.5-1998（第1版）光纤总规范第5部分环境性能试验方法 ●光缆标准： GB/T7424.1-1998（第1版）光缆第1部分总规范 2)通信行业标准
连接器世界网 https://www.doczj.com/doc/663665919.html,/news/201288.html 怎样理解光纤衰减 【大比特导读】当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。 这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。这说明光纤中有某些物 质或因某种原因，阻挡光信号通过。这就是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗， 才能使光信号畅通无阻。 1、造成光纤衰减的主要因素有： 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面 与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。这说明光纤中有某些物质或因某种原因，阻挡光信号通过。这就是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗，才能使光信号畅通无阻。 2、光纤损耗的分类 光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以及光纤制成后由使用条件造成的附加损耗。具体细分如下： 光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。 固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。 附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。 其中，附加损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的。在实际应用中，不可避免地要将光纤一根接一根地接起来，光纤连接会产生损耗。光纤微小弯曲、挤压、拉伸受力也会引起损耗。这些都是光纤使用条件引起的损耗。究其主要原因是在这些条件下，光纤纤芯中的传输模式发生了变化。附加损耗是可以尽量避免的。下面，我们只讨论光纤的固有损耗。 固有损耗中，散射损耗和吸收损耗是由光纤材料本身的特性决定的，在不同的工作波长下引起的固有损耗也不同。搞清楚产生损耗的机理，定量地分析各种因素引起的损耗的大小，对于研制低损耗光纤，合理使用光纤有着极其重要的意义。 3、材料的吸收损耗 制造光纤的材料能够吸收光能。光纤材料中的粒子吸收光能以后，产生振动、发热，而将能量散失掉，这样就产生了吸收损耗。 我们知道，物质是由原子、分子构成的，而原子又由原子核和核外电子组成，电子以一定的轨道围绕原子核旋转。这就像我们生活的地球以及金星、火星等行星都围绕太阳旋转一样，每一个电子都具有一定的能量，处在某一轨道上，或者说每一轨道都有一个确定的能级。距原子核近的轨道能级较低，距原子核越远的轨道能级越高。轨道之间的这种能级差别的大小就叫能级差。当电子从低能级向高能级跃迁时，就要吸收相应级别的能级差的能量。 在光纤中，当某一能级的电子受到与该能级差相对应的波长的光照射时，则位于低能级轨道上的电子将跃迁到能级高的轨道上。这一电子吸收了光能，就产生了光的吸收损耗。 制造光纤的基本材料二氧化硅(SiO2)本身就吸收光，一个叫紫外吸收，另外一个叫红外吸收。目前光纤通信一般仅工作在0.8～1.6μm波长区，因此我们只讨论这一工作区的损耗。 石英玻璃中电子跃迁产生的吸收峰在紫外区的0.1～0.2μm波长左右。随着波长增大，其吸收作用逐渐减小，但影响区域很宽，直到1μm以上的波长。不过，紫外吸收对在红外