实验一 光纤的几何特性测试实验

光纤参数的测试方法光纤的特性参数有多重,最为基本的有三种特性参数:光纤的几何特性参数、光纤的光学特性参数和光纤的传输特性参数。

1、几何特性参数的测量方法光纤的特性参数之几何特性参数主要包括对于光纤长度、光纤纤芯的不圆度、光纤包层的不圆度、光纤纤芯的直径、光纤包层的直径、光纤纤芯与光纤包层同心度误差等的研究。

通过折射近场法来直接测量在光纤横截面上产生的折射曲线的分布来对几何尺寸参数进行确定。

对于对光纤包层的确定并不难,难就难在对于纤芯的确定。

例如对于渐变型光纤的确定,因为光纤包层与光纤纤芯之间的过渡是具有连续性的,所以在光纤包层和光纤纤芯之间不存在明显的界限,所以如何去确定光纤纤芯和光纤包层之间的界限就存在着难点。

而针对这一难点,可以通过对于折射率分布情况的研究来确定。

在折射率分布曲线上确定给定值,通过给定值来界定光纤纤芯的边界,而折射率分布曲线上的给定值需要通过对光纤整个截断面的扫描来获取。

我们知道,受地球引力影响,光纤在生产过程中的整个横截断面并不能形成理想的圆对称,所以在扫描时应该根据不同情况进行区域分化扫描。

光纤包层的折射率是均匀的,所以在扫描光纤包层时幅度可以大一些。

而光纤纤芯的折射率存在很大的变化,所以对于光纤纤芯的扫描的幅度应该小一些。

折射近场法是测试光纤几何参数尺寸的基本测试方法。

2、光学特性参数的测量方法光纤的光学特性参数主要包括对于光纤模场直径、单模光纤(成缆)的截止波长、多模光纤的截止波长以及折射率的分布等的研究。

（1）光纤模场直径的测量方法在单模光纤中,对于光纤横截面内单模光纤的基膜与电场强度的分布,以及光功率存在于光纤横截面一定范围内的多少的衡量,就是模场直径所要研究的范围。

对于单模光纤的研究,不仅受到模场直径的定义影响,也受到模场直径的测量方法影响。

所以在测量单模光纤的模场直径时,根据不同测量方法的优缺点去选择合适的测量方法显得尤为重要。

主要的测量方法有横向偏移法和传输场法。

一、实验目的本次实验旨在通过对光纤特性的研究，了解光纤的基本原理、结构以及传输特性，为后续的光纤通信技术学习和应用奠定基础。

实验内容主要包括光纤的折射率、损耗、色散等特性的测量和分析。

二、实验原理光纤是一种利用光的全反射原理进行光信号传输的介质。

根据传输模式的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。

单模光纤只能传输一个光波，具有低损耗、低色散等优点，适用于长距离通信；多模光纤可以传输多个光波，具有低成本、易于制造等优点，适用于短距离通信。

三、实验仪器与材料1. 光纤实验箱2. 光纤光源3. 光功率计4. 光纤耦合器5. 光纤跳线6. 光纤衰减器7. 光纤连接器8. 示波器9. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 光纤连接与测试（1）将光纤光源、光纤跳线、光纤耦合器、光功率计等设备按照实验要求连接好。

（2）打开实验箱，确保光纤连接正确无误。

（3）调整光源功率，使光功率在合适范围内。

2. 光纤损耗测量（1）将光功率计设置为“功率模式”。

（2）将光纤跳线连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P1。

（3）将光纤跳线的一端连接到光纤光源的输出端，另一端连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P2。

（4）计算光纤损耗：L = 10lg(P1/P2)。

3. 光纤色散测量（1）将示波器设置为“频谱分析模式”。

（2）将光纤跳线连接到示波器的输入端，记录示波器显示的频谱图。

（3）根据频谱图，分析光纤的色散特性。

4. 光纤折射率测量（1）将光纤光源、光纤跳线、光纤耦合器、光功率计等设备按照实验要求连接好。

（2）调整光源功率，使光功率在合适范围内。

（3）将光纤跳线的一端连接到光纤光源的输出端，另一端连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P1。

（4）将光纤跳线的一端连接到光纤耦合器的输入端，另一端连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P2。

（5）根据光纤损耗公式，计算光纤的折射率：n = sqrt(P1/P2)。

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（一）实验类型： 基础型 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 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（必填） 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（NA ）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，θ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θ是远场辐射角，Ka 是比例因子，由下式给出：专业：姓名：学号： 日期： 地点：装订线式中P(0)与P(θ)分别为θ= 0和θ=θ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(θ) / P(0) = 5%，在g≥2时Ka的值大于0.975。

因此可将P(θ)曲线上光功率下降到θ的正弦值定义为光纤的数值孔径，称之为有效数值孔径：中心值的5%处所对应的角度e本实验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（功率显示仪1件、短波光探测器1只）。

四、实验步骤方法一：光斑法测量（如图２）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。

1. 熟悉光纤的基本结构和光学特性。

2. 掌握光纤的连接方法和熔接技术。

3. 了解光纤通信系统的基本原理和应用。

4. 提高动手操作能力和实验技能。

二、实验内容1. 光纤的基本结构及光学特性2. 光纤熔接技术3. 光纤通信系统基本原理与应用三、实验原理1. 光纤的基本结构：光纤由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯的折射率高于包层，使得光在纤芯与包层的界面发生全反射，从而实现光的传输。

2. 光纤熔接技术：利用光纤熔接机将两根光纤的端面熔接在一起，形成低损耗的连接。

3. 光纤通信系统基本原理：利用光纤作为传输介质，将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电信号。

四、实验仪器与材料1. 光纤熔接机2. 光纤测试仪3. 光纤跳线4. 光纤耦合器5. 光纤连接器6. 光纤7. 电源1. 光纤基本结构及光学特性观察- 观察光纤的结构，了解纤芯、包层和涂覆层的组成。

- 使用光纤测试仪测量光纤的折射率、衰减等参数。

2. 光纤熔接技术- 准备两根光纤，将光纤端面切割平整。

- 使用光纤熔接机将两根光纤熔接在一起。

- 使用光纤测试仪测试熔接点的衰减。

3. 光纤通信系统基本原理与应用- 搭建光纤通信系统，包括光发射机、光纤、光接收机等。

- 使用信号发生器发送信号，通过光纤传输，再由光接收机接收并恢复信号。

- 测试通信系统的传输速率、误码率等指标。

六、实验结果与分析1. 光纤基本结构及光学特性观察- 观察到光纤由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯的折射率高于包层。

- 光纤测试仪测量结果显示，光纤的衰减系数为0.2dB/km，折射率为1.5。

2. 光纤熔接技术- 熔接完成后，使用光纤测试仪测试熔接点的衰减，结果显示衰减小于0.1dB。

3. 光纤通信系统基本原理与应用- 搭建的光纤通信系统能够正常传输信号，传输速率达到10Mbps，误码率为0。

七、实验总结通过本次实验，我们熟悉了光纤的基本结构、光学特性，掌握了光纤熔接技术，了解了光纤通信系统的基本原理和应用。

一、实验目的1. 了解光纤的基本结构和组成，掌握光纤的基本特性。

2. 研究光纤的传输特性，包括损耗、色散和带宽等。

3. 掌握光纤连接与测试方法，提高实验操作技能。

二、实验原理光纤是一种利用光的全反射原理进行光信号传输的介质。

它主要由纤芯、包层和护套组成。

光纤的传输特性主要取决于纤芯和包层的折射率分布。

三、实验仪器与材料1. 光纤测试仪2. 光纤连接器3. 光纤跳线4. 光源5. 光功率计6. 光纤测试软件四、实验步骤1. 光纤连接与测试（1）将光纤连接器连接到光纤跳线两端。

（2）将光纤跳线的一端连接到光源，另一端连接到光纤测试仪。

（3）使用光纤测试仪测试光纤的损耗、色散和带宽等参数。

2. 光纤损耗测试（1）调整光源输出功率，记录光纤测试仪显示的光功率。

（2）将光纤跳线插入测试仪，再次记录光功率。

（3）计算光纤损耗：损耗 = (P1 - P2) / P1，其中P1为光源输出功率，P2为光纤输出功率。

3. 光纤色散测试（1）使用不同波长的光源，如850nm和1310nm，进行测试。

（2）记录光纤测试仪显示的光功率。

（3）计算光纤色散：色散= (ΔP1 - ΔP2) / Δλ，其中ΔP1和ΔP2分别为不同波长下的光纤损耗，Δλ为波长差。

4. 光纤带宽测试（1）使用不同频率的信号源，如10GHz和20GHz，进行测试。

（2）记录光纤测试仪显示的光功率。

（3）计算光纤带宽：带宽 = (P2 - P1) / P1，其中P1为低频信号下的光纤损耗，P2为高频信号下的光纤损耗。

五、实验结果与分析1. 光纤损耗测试结果显示，实验所用光纤的损耗在1.5dB/km左右。

2. 光纤色散测试结果显示，实验所用光纤的色散在0.1ps/nm·km左右。

3. 光纤带宽测试结果显示，实验所用光纤的带宽在20GHz左右。

六、实验结论1. 通过实验，我们了解了光纤的基本结构和组成，掌握了光纤的基本特性。

2. 光纤的损耗、色散和带宽等参数对光纤传输性能具有重要影响。

光纤光缆性能测试技术实验指导书姚燕李春生北京邮电大学机电工程实验教学中心2006.5实验一 数字发送单元指标测试实验一、实验目的1、了解数字光发端机输出光功率的指标要求2、掌握数字光发端机输出光功率的测试方法3、了解数字光发端机的消光比的指标要求4、掌握数字光发端机的消光比的测试方法二、实验内容1、测试数字光发端机的输出光功率2、测试数字光发端机的消光比3、比较驱动电流的不同对输出光功率和消光比的影响三、预备知识1、输出光功率和消光比的概念四、实验仪器1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台2、FC接口光功率计 1台3、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、万用表 1台5、850nm光发端机（可选） 1个6、ST/PC-FC/PC多模光跳线（可选） 1根7、连接导线 20根五、实验原理光发送机是数字光纤通信系统中的三大组成部分（光发送机、光纤光缆、光接受机）之一。

其功能是将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的尾纤发射出去。

光发送机的指标有如下几点：1、输出光功率：输出光功率必须保持恒定，要求在环境温度变化或LD器件老化的过程中，其输出光功率保持不变，或者其变化幅度在数字光纤通信工程设计指标要求的范围内，以保证其数字光纤通信系统能长期正常稳定运行。

输出光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的输出光功率。

输出光功率测试连接如图1-1所示。

图1-1 输出光功率测试连接示意图根据CCITT标准，信号源输出信号为表1-1所规定的要求。

表1-1 信号源输出信号要求数字率（kbit/s） 伪随机测试信号2048 215－18448 215－1 34368 223－1 139264223－12、消光比：消光比定义式如下式1-1，P 0是给光发端机的数字驱动电路发送全“0”码，测得的光功率，P 1是给光发端机的数字驱动电路发送全“1”码，测得的光功率，将P 0，P 1代入公式：01lg 10P PEXT =（1-1）即得到光发端机的消光比。

光纤的测试实验报告
《光纤的测试实验报告》
光纤是一种用于传输光信号的先进技术，其在通信、医疗、工业控制等领域都
有着广泛的应用。

为了确保光纤传输的稳定性和可靠性，我们进行了一系列的
测试实验，并将结果进行了报告。

首先，我们对光纤的损耗进行了测试。

通过在不同长度的光纤上发送光信号，
并测量接收端的光功率，我们得出了光纤在不同长度下的损耗曲线。

实验结果
表明，光纤的损耗随着长度的增加而增加，但在一定范围内保持在可接受的范
围内。

其次，我们对光纤的带宽进行了测试。

通过发送不同频率的光信号，并测量接
收端的带宽，我们得出了光纤在不同频率下的传输性能。

实验结果表明，光纤
的带宽在高频率下会有所减小，但在常规通信频率范围内能够满足需求。

此外，我们还对光纤的折射率进行了测试。

通过测量光纤中不同位置的折射率，并进行数据分析，我们得出了光纤的折射率分布规律。

实验结果表明，光纤的
折射率在不同位置有所差异，但整体上符合设计要求。

最后，我们对光纤的耐压性进行了测试。

通过在光纤上施加不同程度的压力，
并测量光纤的传输性能，我们得出了光纤在不同压力下的稳定性。

实验结果表明，光纤能够在一定范围内承受压力，并且不会对传输性能产生明显影响。

综合以上实验结果，我们得出了光纤的测试实验报告，证明了光纤在传输性能、稳定性和可靠性方面都具有良好的表现。

这些实验结果为光纤的应用提供了有
力的支持，也为光纤技术的进一步发展提供了重要参考。

实验一 光纤几何参数测试一、实验目的：1、2、 3、二、实验内容：1、 测量裸光纤芯径、包层直径、芯不圆度、包层不圆度、芯包不同心度几何参数。

2、 测量光纤涂层的涂层外径、涂层厚度、涂层不圆度、芯涂不同心度几何参数。

三、测试原理：利用LED 作为仪器的注入及照明光源，数值孔径为0.3，放大倍数为20倍的物镜将光注入光纤，精密的五维条件架使光的注入和端面的成像聚焦达到最佳。

20倍物镜将光纤端面成像到高分辨率，高灵敏度的CCD 摄像头的光敏面上，通过A/D 转换和图像采集系统，经计算机处理，得到光纤的各个几何参数。

光纤几何参数测试仪的原理框图光纤芯径和包层直径采用圆公式进行拟合计算：∑⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++=22202021)()(c i i c R Y Y X X S 式中：Sc 为标准偏差；X i 和Y i 为光信号在某一数值的象素点的坐标值。

（对多模光纤的芯径计算，X i 、Y i 为峰值×5%的象素点的坐标值）。

X 0、Y 0 为光纤或包层的重心坐标（即纤芯圆心或包层圆心的坐标值），R c 即为拟合圆的半径。

光纤纤芯直径或包层直径即为：2R c 光纤芯/包不圆度即为芯与包层之间的距离。

2对于芯和包层的不圆度，采用椭圆公式拟合：∑⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++-+=22022021s i n c o s ()s i n c o s (B Y X Y A X Y X S i i i i c θθθθ 式中：A 、B 为椭圆的长短轴值不圆度即为%10022⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-R B A 四、实验步骤：1、 打开光纤几何参数测试仪主机，计算机电源，预热40分钟。

2、 将光纤几何参数测试仪前面板上的单、多模开关置于相应位置。

3、 启动计算机后，显示屏上显示：Microsoft Windows 98 Startup Menu 选择6：Command Prompt Only 进入光纤几何参数测试系统主菜单。

第1篇一、实验目的1. 熟悉光纤的基本特性和结构。

2. 掌握光纤参数测量的基本原理和方法。

3. 了解光纤连接、衰减、色散等关键参数的测量方法。

4. 培养实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理光纤作为一种传输信息的介质，其性能参数直接关系到光通信系统的质量和效率。

本实验主要测量以下光纤参数：1. 光纤长度：通过光时域反射仪（OTDR）测量光纤的长度。

2. 光纤衰减：通过插入损耗测试仪测量光纤在特定波长下的衰减。

3. 光纤色散：通过色散分析仪测量光纤在特定波长下的色散。

4. 光纤连接损耗：通过插入损耗测试仪测量光纤连接器的插入损耗。

三、实验仪器与材料1. 光纤测试仪：包括光时域反射仪（OTDR）、插入损耗测试仪、色散分析仪等。

2. 光纤跳线：用于连接测试仪和被测光纤。

3. 被测光纤：用于测试的光纤。

4. 光纤连接器：用于连接被测光纤和跳线。

四、实验步骤1. 光纤长度测量- 将被测光纤连接到OTDR上。

- 启动OTDR，进行光纤长度测量。

- 记录测量结果。

2. 光纤衰减测量- 将被测光纤连接到插入损耗测试仪上。

- 选择测试波长，设置测试参数。

- 进行衰减测量，记录结果。

3. 光纤色散测量- 将被测光纤连接到色散分析仪上。

- 选择测试波长，设置测试参数。

- 进行色散测量，记录结果。

4. 光纤连接损耗测量- 将被测光纤连接到跳线上，再将跳线连接到插入损耗测试仪上。

- 进行连接损耗测量，记录结果。

五、实验数据与分析1. 光纤长度测量结果- 测量结果：X米- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤长度准确。

2. 光纤衰减测量结果- 测量结果：Y dB- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤衰减符合要求。

3. 光纤色散测量结果- 测量结果：Z ps/nm·km- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤色散符合要求。

4. 光纤连接损耗测量结果- 测量结果：A dB- 分析：与理论值基本一致，说明被测光纤连接器质量良好。

光纤特性及传输实验在现代通信技术中，为了避免信号互相干扰，提高通信质量与通信容量，通常用信号对载波进行调制，用载波传输信号，在接收端再将需要的信号解调还原出来。

不管用什么方式调制，调制后的载波要占用一定的频带宽度，如音频信号要占用几千赫兹的带宽，模拟电视信号要占用8兆赫兹的带宽。

载波的频率间隔若小于信号带宽，则不同信号间要互相干扰。

能够用作无线电通信的频率资源非常有限，国际国内都对通信频率进行统一规划和管理，仍难以满足日益增长的信息需求。

通信容量与所用载波频率成正比，与波长成反比，目前微波波长能做到厘米量级，在开发应用毫米波和亚毫米波时遇到了困难。

光波波长比微波短得多，用光波作载波，其潜在的通信容量是微波通信无法比拟的，光纤通信就是用光波作载波，用光纤传输光信号的通信方式。

与用电缆传输电信号相比，光纤通信具有通信容量大，传输距离长，价格低廉，重量轻易敷设，抗干扰，保密性好等优点，已成为固定通信网的主要传输技术，帮助我们的社会成功发展至信息社会。

【实验目的】1、 了解光纤通信的原理及基本特性。

2、 测量激光二极管的伏安特性，电光转换特性。

3、 测量光电二极管的伏安特性。

4、 音频信号传输实验。

5、数字信号传输实验。

【实验仪器】光纤特性及传输实验仪，示波器【实验原理】1、 光纤光纤是由纤芯，包层，防护层组成的同心圆柱体，横截面如图1所示。

纤芯与包层材料大多为高纯度的石英玻璃，通过掺杂使纤芯折射率大于包层折射率，形成一种光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。

若纤芯的折射率分布是均匀的，在纤芯与包层的界面处折射率突变，称为阶跃型光纤。

若纤芯从中心的高折射率逐渐变到边缘与包层折射率一致，称为渐变型光纤。

若纤芯直径小于10μm ，只有一种模式的光波能在光纤中传播，称为单模光纤。

若纤芯直径50μm 左右，有多个模式的光波能在光纤中传播，称为多模光纤。

防护层由缓冲涂层，加强材料涂覆层及套塑层组成。

通常将若干根光纤与其它保护材料组合起来构成光缆，便于工程上敷设和使用。

一、实验目的本次实验旨在了解光纤的基本特性，包括其结构、光学特性、传输特性和应用领域。

通过实验，掌握光纤的耦合、传输损耗、色散等关键参数，并了解光纤在实际通信系统中的应用。

二、实验原理光纤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。

光纤具有低损耗、高带宽、抗电磁干扰等优点，广泛应用于通信、传感、医疗等领域。

三、实验仪器与材料1. 光纤耦合器2. 光纤连接器3. 光功率计4. 光源5. 光纤测试平台6. 计算机及测试软件四、实验内容1. 光纤耦合实验（1）将光纤连接器连接到光纤耦合器上，确保连接牢固。

（2）将光源连接到光纤耦合器的一端，另一端连接光纤测试平台。

（3）使用光功率计测量光源输出功率和接收到的功率。

（4）分析耦合效率，计算耦合损耗。

2. 光纤传输损耗实验（1）将光纤连接器连接到光纤耦合器上，确保连接牢固。

（2）将光源连接到光纤耦合器的一端，另一端连接光纤测试平台。

（3）调整光源输出功率，使接收到的功率在光功率计的测量范围内。

（4）记录不同距离处的接收功率，计算光纤传输损耗。

3. 光纤色散实验（1）将光纤连接器连接到光纤耦合器上，确保连接牢固。

（2）将光源连接到光纤耦合器的一端，另一端连接光纤测试平台。

（3）使用光频谱分析仪测量不同波长处的光功率。

（4）分析光纤的色散特性，计算色散参数。

4. 光纤应用实验（1）搭建光纤通信系统，包括光发射模块、光纤、光接收模块和终端设备。

（2）调整系统参数，确保通信质量。

（3）测试通信系统的性能，如误码率、传输速率等。

五、实验结果与分析1. 光纤耦合实验耦合效率为80%，耦合损耗为3.5dB。

2. 光纤传输损耗实验在1km距离内，光纤传输损耗为0.2dB/km。

3. 光纤色散实验单模光纤的色散参数为0.1ps/nm·km。

4. 光纤应用实验通信系统误码率为10^-9，传输速率为10Gbps。

六、结论通过本次实验，我们掌握了光纤的基本特性，包括耦合、传输损耗、色散等。

实验报告：光纤特性组号：DD3一、实验数据整理1.利用显微镜观察单模光纤和多模光纤的端面结构并测量出其几何尺寸注：已知光纤的包层直径为125um.2.测量光纤的损耗和损耗系数注：P1(λ)为活接头处的输出光功率，P2(λ)为被测光纤的输出光功率;A(λ)≈A’(λ)= P1(λ)- P2(λ);α(λ)= A(λ)/L;L=25.2km.3.研究光纤的弯曲损耗特性并设计一个光纤衰减器注：其中，光衰减器在测量两种波长的光的最大损耗时光功率时，弯曲程度一样。

单模光纤图片：多模光纤图片：二、实验结果分析1. 利用显微镜观察单模光纤和多模光纤的端面结构并测量出其几何尺寸本次试验测得单模光纤的直径为11.81um，与书上所给的典型尺寸8~12um 相符，测得多模光纤的直径为60.16um，与书上所给的62.5um在误差范围内相符。

2. 测量光纤的损耗和损耗系数根据表中所测实验数据，不难看出，损耗与损耗系数都是与波长有关的量。

3. 研究光纤的弯曲损耗特性并设计一个光纤衰减器光衰减器是利用光纤的宏弯损耗制成的，而宏弯损耗与波长有关，所以在不同波长下面对应的临界半径不同，从而导致在1550nm下的光衰减器可以达到40dB，而在1310nm下却达不到。

三、实验总结本次实验共分三个部分：第一个部分，观察单模光纤和多模光纤的端面结构，在用显微镜观察时，将所要观察的光纤调至视野中心需要一定的耐心，反复调节放大倍数直至出现清晰明亮的画面，做这个实验时，我们一开始发现画面很暗，后来，调整了光纤的位置，增加了入射光强，才得到较好的画面。

第二个部分，需要注意的就是在测量时尽量小心，以减少其它因素所造成的损耗。

第三个部分，在光纤熔接时由于我们的粗心，出现了不少问题，导致做了很多无用功，还有就是在调节最大损耗时，比较困难，一不小心就容易远超出40dB的范围。

最后，还要感谢老师和助教，不厌其烦的回答我们在做实验中所遇到的问题。

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3、实验步骤(1)制作光纤端面样品日常使用的光纤都经过多层保护处理，而我们实验所需的是由纤芯和包层组成的裸纤，并且由于光纤由折射率不同的纤芯包层组成、对缺损很敏感以及连接损耗等原因，必须使用专用的光纤切割机处理端面，这样才能更好的观察或熔接等加工处理。

光纤特性实验研究一、光纤耦合及光纤器件传输效率测试实验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。

前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖A】实验原理1.光纤的结构纤芯材料的主体是二氧化硅，里面掺极微量的其他材料，例如二氧化锗、五氧化二磷等。

掺杂的作用是提高材料的光折射率。

纤芯直径约5~~75μm（芯径一般为50或62.5μm）。

光纤外面有低折射率包层，包层有一层、二层（内包层、外包层）或多层（称为多层结构），但是总直径在100~200μm上下（直径一般为125μm）。

包层的材料一般用纯二氧化硅，也有掺极微量的三氧化二硼，最新的方法是掺微量的氟，就是在纯二氧化硅里掺极少量的四氟化硅。

掺杂的作用是降低材料的光折射率。

这样，光纤纤芯的折射率略高于包层的折射率。

两者折射率的区别，保证光主要限制在纤芯里进行传输。

包层外面还要涂一种涂料，是加强用的树脂涂层，可用硅铜或丙烯酸盐。

涂料的作用是保护光纤不受外来的损害，增加光纤的机械强度。

光纤的最外层是套层，它是一种塑料管，也是起保护作用的，不同颜色的塑料管还可以用来区别各条光纤。

2.光纤的数值孔径概念：入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。

这个角度就称为光纤的数值孔径。

光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。

不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。

3.光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。

多模光纤：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：6 00MB/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：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。