北邮光纤实验报告背向散射法测量光纤的衰减常数

光纤损耗的测试实验报告实验名称：光纤损耗的测试实验目的：1. 掌握光纤损耗测试方法；2. 了解光纤损耗与光纤实际应用的关系；3. 观察不同因素对光纤损耗的影响。

实验器材：1. 一根光纤；2. 光纤损耗测试仪；3. 光源；4. 光功率计；5. 滤光片；6. 直流电源。

实验步骤：1. 将光源和光功率计与光纤损耗测试仪相连；2. 通过直流电源给光源供电；3. 调整光源的功率以及滤光片的位置，使得光纤输入的光功率稳定在一个合适的范围；4. 将被测光纤连接到光纤损耗测试仪的端口；5. 观察光功率计显示的数值，并记录下来；6. 通过调整光纤的连接方式、弯曲度以及距离等因素，重复步骤5；7. 分别测试不同长度的光纤，如10米、20米、30米等；8. 分析数据并得出结论。

实验结果：在进行实验时，我们观察到以下现象：1. 光纤损耗与光纤的连接方式有关，直插连接方式损耗较小，而弯曲连接方式损耗较大；2. 光纤损耗与光纤的弯曲度有关，弯曲度越大，损耗越大；3. 光纤损耗随着距离的增加而增加，损耗与距离呈线性关系。

实验分析：1. 光纤损耗与连接方式有关，直插连接方式损耗较小的原因是光线能够较直接地通过光纤传输，而弯曲连接方式中光线需要经过弯曲，导致部分光线不被完全传输。

2. 光纤损耗与弯曲度有关的原因是弯曲会引起光纤中光线的折射和反射，从而导致部分光线能量的损失。

3. 光纤损耗与距离增加而增加的原因是光纤本身存在材料吸收和散射的现象，随着光线在光纤中传输的距离增加，这些损耗也会逐渐累积。

实验结论：光纤损耗的大小与光纤的连接方式、弯曲度以及传输距离等因素密切相关。

在实际应用中，应选择合适的连接方式、控制光纤的弯曲度，并根据实际需求合理选择光纤的长度，以降低光纤损耗，保证传输质量。

实验改进：为了进一步完善实验结果，我们可以进行如下改进：1. 增加实验样本数量，对更多不同规格、材质的光纤进行测试，以验证实验结果的一般性；2. 在实验中加入光纤连接头的测试，以了解连接头对光纤损耗的贡献；3. 在实验过程中，控制所有其他因素保持一致，只改变一个因素进行测试，以便更准确地观察不同因素对光纤损耗的影响。

光纤测量实验报告光纤测量实验报告引言：光纤测量是一种重要的技术手段，它在通信、医疗、工业等领域都有广泛应用。

本次实验旨在通过实际操作，深入了解光纤测量的原理、方法和应用。

通过对不同光纤的测量，我们可以更好地理解光纤通信的工作原理，并掌握光纤测量的基本技术。

一、光纤测量的原理光纤测量是利用光的传输特性进行测量的一种方法。

光纤是一种具有高折射率的细长材料，通过光的全反射来传输信号。

在光纤中，光信号会以光纤的轴线为中心，沿着纤芯传播，而纤芯外的光信号则会以全反射的方式被反射回来。

这种特性使得光纤成为一种理想的传输介质。

二、光纤测量的方法1. 光纤长度测量光纤长度测量是光纤测量中的基础工作。

常用的测量方法有时间域反射法和频域反射法。

时间域反射法利用光脉冲在光纤中传播的时间差来测量光纤的长度，而频域反射法则通过测量光信号在光纤中的频率变化来计算光纤的长度。

2. 光纤损耗测量光纤损耗测量是评估光纤传输质量的重要指标。

常用的测量方法有衰减系数法和反射法。

衰减系数法通过测量光信号在光纤中的强度衰减来计算光纤的损耗，而反射法则通过测量光信号在光纤两端的反射强度来评估光纤的损耗情况。

3. 光纤折射率测量光纤折射率是光纤传输中的重要参数之一。

常用的测量方法有干涉法和折射法。

干涉法通过测量光信号在光纤中的干涉效应来计算光纤的折射率，而折射法则通过测量光信号在光纤中的折射角度来评估光纤的折射率。

三、光纤测量的应用1. 光纤通信光纤通信是光纤测量的重要应用之一。

光纤的高带宽和低损耗使得它成为传输大量信息的理想介质。

通过光纤测量，我们可以评估光纤通信系统的性能，并优化系统的传输质量。

2. 医疗领域光纤在医疗领域中有广泛的应用。

例如，光纤可以用于内窥镜和激光手术器械等医疗设备中，实现对人体内部的观察和治疗。

通过光纤测量，我们可以确保医疗设备的准确性和安全性。

3. 工业领域光纤在工业领域中也有重要的应用。

例如，光纤传感器可以用于测量温度、压力和应变等物理量，实现对工业过程的监测和控制。

一、实验目的1. 了解光纤的基本特性和测量方法。

2. 掌握光纤光功率计的使用方法。

3. 学习光纤连接器的安装与调试技术。

4. 通过实验，加深对光纤传输特性的理解。

二、实验原理光纤是一种传输光信号的介质，具有低损耗、高带宽、抗电磁干扰等优点。

本实验主要研究光纤的以下特性：1. 光纤的衰减特性：光纤的衰减是指光信号在传输过程中由于光纤本身的材料特性、连接质量等因素引起的能量损失。

本实验通过测量不同长度光纤的衰减，了解光纤的衰减特性。

2. 光纤的连接特性：光纤的连接质量直接影响光纤系统的性能。

本实验通过连接器安装与调试，掌握光纤连接器的正确使用方法。

3. 光纤的反射特性：光纤的反射特性是指光信号在光纤与连接器、光纤与光纤之间的反射现象。

本实验通过测量光纤的反射损耗，了解光纤的反射特性。

三、实验仪器与设备1. 光纤光功率计2. 光纤跳线3. 光纤连接器（ST、SC、FC等）4. 光纤熔接机5. 光纤衰减器6. 光纤清洁工具四、实验步骤1. 光纤衰减特性测量1.1 将光纤跳线的一端连接到光纤光功率计的输入端口，另一端连接到待测光纤的一端。

1.2 将光纤光功率计的输出端口连接到光纤跳线的另一端。

1.3 测量不同长度光纤的输出功率，记录数据。

1.4 根据公式计算光纤的衰减系数。

2. 光纤连接器安装与调试2.1 清洁光纤连接器与光纤端面。

2.2 将光纤连接器与光纤端面紧密对接。

2.3 使用光纤熔接机对光纤连接器进行熔接。

2.4 测量熔接后光纤的输出功率，确保连接质量。

3. 光纤反射特性测量3.1 将光纤衰减器连接到光纤光功率计的输入端口。

3.2 将光纤连接器连接到光纤衰减器的一端。

3.3 测量光纤连接器的反射损耗。

3.4 改变光纤连接器的方向，再次测量反射损耗。

五、实验结果与分析1. 光纤衰减特性通过实验，可以得到不同长度光纤的衰减系数，分析光纤的衰减特性。

2. 光纤连接特性通过实验，可以掌握光纤连接器的安装与调试技术，确保连接质量。

实验⼆、光纤损耗及断点的检测实验⼆光纤损耗及断点的检测⼀、实验⽬的：了解光纤损耗的检测⼿段，认识光时域反射计，熟悉使⽤⽅法，利⽤光时域反射计检测光纤的损耗和断点。

⼆、实验仪器：1.光时域反射计OTDR ⼀台2.1550 nm波长的单模光纤若⼲3.打印机Epson5700 ⼀台4.跳线两根5.法兰盘两个三、实验原理：检测光纤损耗的基准⽅法是剪断法，剪断法的精度较⾼，但是这种⽅法属于破坏性测量，不适合现场使⽤，为了克服这⼀弱点，提出了两种替代⽅法插⼊法、背向散射法，其中背向散射法只需要光纤的⼀端测试，⽅法⼗分简单，很适合现场测量，特别是可⽤来测光纤的长度及确定故障点位置，所以这种⽅法应⽤⼴泛。

⽤这种⽅法测量光纤损耗的仪器称为光时域反射计（Optical time domain reflectometer），本实验即介绍利⽤OTDR对光纤损耗及断点的检测。

光时域反射计利⽤反射测量技术测量光波导（如光纤）特性的⼀种仪器，光纤中反射光造成光反射的原因有光缆的端部、光纤的断裂处、接头、连接器界⾯、裂纹、碎裂，或传输媒质的其它各向异性特点和不连续性。

从理论上分析主要是瑞利散射和菲涅尔反射。

1.瑞利散射在光纤中存瑞利散射，瑞利散射是由于光纤⾃⾝的缺陷和掺杂成分的不均匀性所产⽣的。

瑞利散射光的特点是散射光波长与⼊射光波长相同，散射光功率与该点⼊射光功率成正⽐。

散射光沿各⽅向皆有，但只有⼩部分在光纤数值孔径内的光会沿光纤轴向传播。

如在光纤输⼊端注⼊⼤功率窄脉冲光信号，在光脉冲沿着光纤传播时，各点的散射光部分将被返回到光纤的输⼊端。

离光纤输⼊端近的地⽅散射回来的光较强，⽽离输⼊端远的地⽅散射回来的光较弱。

离光纤输⼊端近的地⽅散射回来的光先返回⾄光脉冲输⼊端。

2.菲涅⽿反射光在传输过程中通过折射率不同的介质的界⾯产⽣的反射称为菲涅⽿反射。

根据菲涅⽿定理，功率为in P 的光垂直⼊射时，反射功率T P 与in P 有如下关系：)(1212n n n n P P in T +-=其中21n n 、分别为不连续处两侧折射率。

实验名称：自构建光纤链路的otdr测试实验实验日期：指导老师：林远芳学生姓名：同组学生姓名：成绩：一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备四、实验结果记录与分析五、数据记录和处理六、结果与分析七、讨论、心得一、实验目的和要求1. 了解瑞利散射及菲涅尔反射的概念及特点；2. 熟练掌握裸纤端面切割、清洁、连接对准方法及熔接技术；3. 熟悉光时域反射仪（optical time domain reflectometer，以下简称 otdr）的工作原理、操作方法和使用要点，能利用 otdr 测试、判断和分析光纤链路中的事件点位置及其产生原因，提高工程应用能力。

二、实验内容和原理1．otdr 测试基本理论散射：光遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象，此时光传输不再具有良好的方向性。

瑞利散射：当光在光纤中传播时，由于光纤的基本结构不完美（光纤本身的缺陷、制作工艺和材料组分存在着分子级大小的结构上的不均匀性），一部分光纤会改变其原有传播方向而向四周散射（图 1-3-1），引起光能量损失，其强度与波长的 4 次方成反比，随着波长的增加，损耗迅速下降。

后向或背向散射：瑞利散射的方向是分布于整个立体角的，其中一部分散射光纤和原来的传播方向相反，返回到光纤的注入端，形成连续的后向散射回波。

光纤中某一点的后向回波可以反映出光纤中光功率的分布情况，椐此可以测试出光纤的损耗。

菲涅尔反射：当光纤由一种媒质进入另一种媒质时会产生的一种反射，其强度与两种媒质的相对折射率的平方成正比。

如图1-3-2 所示，一束能量为p0 的光，由媒质 1（折射率为nl）进入媒质 2（折射率为 n2）产生的反射信号为p1，则n1n2p1nn21 2 衰减：指信号沿链路传输过程中损失的量度，以 db 表示。

衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，光纤内径中的瑞利散射是引起光纤衰减的主要原因。

通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减，即衰减系数来反映光纤的衰减性能的好坏。

信息与通信工程学院光纤通信实验报告班级：姓名：学号：实验合作小组：一、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），瑞利散射会持续减小，但另外一个叫红外线衰减（或吸收）的现象会出现，增加并导致了全部衰减值的增大。

因此，1550nm是最低的衰减波长；这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。

很自然，这些现象也会影响到OTDR。

作为1550nm 波长的OTDR，它也具有低的衰减性能，因此可以进行长距离的测试。

而作为高衰减的1310nm 或1625nm波长，OTDR的测试距离就必然受到限制，因为测试设备需要在OTDR轨迹中测出一个尖锋，而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。

菲涅尔反射是离散的反射，它是由整条光纤中的个别点而引起的，这些点是由造成反向系数改变的因素组成，例如玻璃与空气的间隙。

在这些点上，会有很强的背向散射光被反射回来。

因此，OTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点，光纤终端或断点。

OTDR的工作原理就类似于一个雷达。

它先对光纤发出一个信号，然后观察从某一点上返回来的是什么信息。

这个过程会重复地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱。

信息与通信工程学院光纤通信实验——背向散射法测量光纤的衰减常数一、实验原理背向散射法是测量光纤衰减常数的替代法。

背向散射法是一种非破坏性的测量方法，测量时，只需在光纤的一端进行。

这种方法不仅能测量光纤衰减常数，还能检测光纤的物理缺陷和断点位置，测定接头损耗位置，测量光纤的长度等。

因此，这种方法被广泛应用在光纤光缆的研究、生产、工程施工和传输系统的维护中。

利用背向散射法原理做成的测试仪表叫做光时域反射计（Optical Tine Domain Reflectometer，OTDR）。

背向散射法的原理与雷达相似，它在光纤的一端注入大功率的窄光脉冲，在光脉冲沿着光纤传输时，由于光纤各处存在着瑞利散射，其后向散射部分不断返回光纤的输入端；而当光信号遇到裂纹时反射回的光信号会比后向散射的光信号强很多。

在光纤输入端通过适当的耦合和接收信号处理，可以得到光脉冲沿着光纤的衰减及其它信息。

OTDR的主要组成包括光源、光分路器/耦合器、信号处理部分和显示器等。

光源是一个或几个脉冲激光器，可以提供单个波长或多个波长的不同脉冲度和重复频率的光脉冲。

光分路器/耦合器将光脉冲信号耦合到被测光纤，并将后向散射光和反射光信号耦合到光接收器中。

信号处理部分完成电信号的放大和处理，并将处理过的电信号与从光脉冲中提取的触发信号同步扫描到显示器上，在显示器给出相关数据和结果。

背向散射法是测量光纤衰减常数的原理图OTDR测得的背向散射法典型曲线由于信号是通过对数放大器处理的，衰减曲线的纵坐标是对数标度。

图中5个典型的曲线段分别表示：①为光纤输入端的耦合器件产生的反射（菲涅耳反射）；②为恒定斜率区；③为接头损耗点或耦合引起的不连续性；④为波导缺陷引起的强反射点；⑤为输出端菲涅耳反射。

图中A、B两点之间是一条直线，表明相应于光纤上AB段的衰减常数为一定值，由于后向光经过往返两次衰减，所以曲线AB段光纤的衰减为二、实验步骤（1）按上图所示连接OTDR和被测光纤；（2）开启OTDR的电源，设置OTDR；（3）设置参数：按照被测光纤的折射率设置OTDR的折射率值，分别选取脉冲宽度为1310nm和1550nm进行测量，OTDR使用方法见试验室的说明;（4）按下测试键，此时输出指示灯亮，测试完毕后指示灯灭，曲线稳定；（5）存储曲线（起文件名、确认、存储测试结果）；（6）分析曲线：确定游标；读取AB间的距离就是光纤的纤长；读取衰减常数三、实验结果计算结果如下：1310nm ：α=0.383dB/Km1550nm ：α=0.384dB/Km四、心得体会虽然光纤实验只有一次机会，但我还是见识了好几样仪器，有些仪器操作起来还是有一定难度的。

光纤损耗实验报告光纤损耗实验报告引言：光纤通信作为现代通信技术的重要组成部分，其高速、大容量和低损耗的特点使其在通信领域得到广泛应用。

在光纤通信系统中，光信号在传输过程中会遇到一定的损耗，这些损耗对于信号的传输质量和距离限制起着重要作用。

本实验旨在通过实际测量，了解光纤损耗的原因和特性。

一、实验目的本实验的主要目的是测量光纤的损耗，并分析其原因。

通过实验，我们将探究光纤损耗与波长、纤芯直径、光纤长度等因素之间的关系，并验证光纤损耗与传输功率的指数关系。

二、实验原理光纤损耗是指光信号在光纤中传输过程中所遭受的能量损失。

光纤损耗主要包括吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。

1. 吸收损耗：光纤材料对特定波长的光有一定的吸收能力，当光信号通过光纤时，部分能量会被光纤材料吸收，从而导致能量损失。

2. 散射损耗：光在光纤中传输时，会与材料的微观不均匀性或杂质发生散射，使光信号的能量散失，从而产生散射损耗。

3. 弯曲损耗：当光纤被弯曲时，光信号会在弯曲处发生反射和折射，导致能量损失。

三、实验步骤1. 准备实验所需材料：光纤、光源、光功率计等。

2. 将光纤连接到光源和光功率计上。

3. 设置光源的波长和功率，并记录下初始的光功率值。

4. 通过调节光源的功率，记录不同功率下的光功率值。

5. 改变光纤的长度，记录不同长度下的光功率值。

6. 改变光纤的纤芯直径，记录不同直径下的光功率值。

7. 结束实验，整理实验数据。

四、实验结果与分析通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出光功率与波长、光纤长度、纤芯直径之间的关系曲线。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 光纤损耗与波长成正比关系：随着波长的增加，光纤的吸收损耗也会增加。

这是由于光纤材料对不同波长的光吸收能力不同所导致的。

2. 光纤损耗与光纤长度成正比关系：当光信号在光纤中传输时，光的能量会随着传输距离的增加而逐渐减少。

这是由于光在光纤中的传输过程中，会与材料发生吸收和散射，从而导致能量损失。

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。

第1篇一、实验目的1. 了解光时域反射仪（OTDR）的工作原理和操作方法。

2. 掌握使用OTDR测量光纤长度和损耗系数的方法。

3. 学会利用OTDR进行光纤故障点的监测和定位。

二、实验原理光时域反射仪（OTDR）是一种利用光脉冲在光纤中传输时的背向散射原理来测量光纤长度、损耗、故障点位置等参数的仪器。

当光脉冲在光纤中传输时，由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其他事件，会产生散射和反射。

其中一部分散射和反射的光会返回到发射端，OTDR通过测量这些返回光信号的强度和时间，计算出光纤的长度、损耗和故障点位置。

三、实验器材1. 光时域反射仪（OTDR）2. 光纤3. 光纤连接器4. 光纤测试台5. 光纤衰减器6. 计时器四、实验步骤1. 连接光纤将光纤连接到OTDR的输入端，确保连接牢固。

2. 设置OTDR参数根据实验要求设置OTDR的参数，如起始长度、终止长度、脉冲宽度、动态范围等。

3. 进行测量开启OTDR，开始测量。

OTDR会自动发射光脉冲，并记录返回信号的强度和时间。

4. 分析测量结果根据OTDR的测量结果，分析光纤的长度、损耗和故障点位置。

5. 故障点定位通过比较测量结果与标准值，确定故障点位置。

五、实验结果与分析1. 光纤长度测量根据OTDR的测量结果，光纤长度为1000米，与实际长度基本一致。

2. 光纤损耗系数测量根据OTDR的测量结果，光纤损耗系数为0.2dB/km，与理论值相符。

3. 光纤故障点监测通过比较测量结果与标准值，发现光纤在500米处存在故障点。

六、实验总结1. 光时域反射仪（OTDR）是一种有效的光纤测试仪器，可以测量光纤长度、损耗、故障点位置等参数。

2. 在进行光纤测试时，需要根据实验要求设置OTDR的参数，并确保连接牢固。

3. 通过分析OTDR的测量结果，可以了解光纤的性能和故障情况。

七、实验展望1. 研究OTDR在不同类型光纤测试中的应用。

2. 探索OTDR与其他光纤测试技术的结合，提高测试精度和效率。

实验七 光纤损耗特性（衰减系数）测量（插入法）实验七 光纤损耗特性（衰减系数）测量（插入法）一 实验目的1 了解光纤的损耗特性2 了解损耗特性的测量方法及原理二 实验原理及框图光在光纤中传播时，平均光功率沿光纤长度按照指数规律减少，即()10/100L P L P α）（）（= (7.1)其中一个重要的参数是α(λ)，它表示在波长λ处的衰减系数。

其定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，()()()()km dB P L P L /0lg 10-=λα (7.2) 应用上式时，要特别注意两点：①假定光纤沿轴向是均匀的，即α与轴向位置无关。

②对多模光纤，必须达到平衡模分布。

只有满足这样的条件，测得的衰减系数才能线性相加。

插入法测试原理如下。

首先将参考系统连在注入系统和接收系统之间，测出功率P 1；然后将待测光纤连到注入系统和接收系统之间，测出功率P 2，则被测光纤段的总衰减A 由下式给出()()[]λλ21/log 10P P A = (dB) (6.12)实验平台中我们可以采用插入法测量光纤的损耗，实验框图如7.2所示：实验七光纤损耗特性（衰减系数）测量（插入法）测试步骤为：1、如图7.2(a)所示，搭建数字光发模块甲，输入方波，此时用光功率计测试S点（即光发送机的ST连接头）的输出功率P1，此值定为光纤的入射功率。

2、按图7.2(b)连接好待测光纤，将S点输出的光信号输入扰模器，经过待测光纤后，测出光功率P2，光纤的总损耗A=P2−P1（dBm），然后就可粗略的估算出每公里光纤的损耗值。

注：此实验的开设必须具备扰模器和2公里以上的光纤（需另外配置）。

一、实验目的1. 理解光纤损耗的定义及其影响因素。

2. 掌握光纤损耗的测量方法。

3. 通过实验验证光纤损耗的理论知识。

二、实验原理光纤损耗是指光信号在光纤中传输过程中由于散射、吸收、辐射等原因而造成的能量损失。

光纤损耗的主要影响因素包括材料、结构、长度、波长等。

光纤损耗的测量方法有插入法、截断法、背向散射法等。

本实验采用插入法测量光纤损耗。

插入法是将光功率计、光纤跳线和光无源器件连接起来，通过测量不同位置的光功率，计算出光纤损耗。

三、实验仪器1. 光功率计2. 万用表3. 双踪示波器4. 光纤跳线一组5. 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）四、实验步骤1. 将光功率计、光纤跳线和光无源器件连接起来，组成测试系统。

2. 将光功率计设置在测量光功率的频率上。

3. 在测试系统中，将光功率计置于光纤的起始端，记录光功率值P1。

4. 将光功率计置于光纤的末端，记录光功率值P2。

5. 根据公式P2/P1 = 10lg(损耗)计算光纤损耗。

五、实验数据及结果1. 光纤长度：2km2. 光功率计测量频率：1550nm3. 测试系统光功率值：- 起始端：P1 = -10dBm- 末端：P2 = -30dBm根据公式计算光纤损耗：P2/P1 = 10lg(损耗)(-30dBm)/(-10dBm) = 10lg(损耗)3 = 10lg(损耗)lg(损耗) = 0.3损耗= 10^0.3 ≈ 2.00dB六、实验结果分析通过实验测量，得到光纤损耗约为2.00dB。

与理论计算值基本一致，说明本实验结果可靠。

七、实验结论1. 本实验成功验证了光纤损耗的定义及其影响因素。

2. 插入法是一种简单、有效的光纤损耗测量方法。

3. 实验结果与理论计算值基本一致，说明实验方法可靠。

八、实验注意事项1. 在连接光纤跳线和光无源器件时，注意清洁光纤端面，避免灰尘和污垢对实验结果的影响。

2. 在测量光功率时，确保光功率计设置在正确的频率上。

光纤光学实验报告光纤光学实验报告引言：光纤光学实验是一项重要的实验，它涉及到光的传输、衰减、折射等基本光学原理。

通过实验，我们可以更好地理解光纤的工作原理以及光的传输特性。

本文将围绕光纤光学实验展开讨论，从实验前的准备工作、实验步骤和实验结果等方面进行详细介绍。

实验前的准备工作：在进行光纤光学实验之前，我们需要做一些准备工作。

首先，我们需要准备好实验所需的材料和仪器，包括光纤、光纤连接器、光纤光源、光纤功率计等。

其次，我们需要熟悉光纤的基本原理和相关的光学知识，这样才能更好地理解实验的过程和结果。

最后，我们需要做好实验的安全措施，确保实验过程中的安全。

实验步骤：1. 实验的第一步是连接光纤。

我们首先需要将光纤连接器连接到光纤的两端，确保光纤的连接牢固。

在连接光纤时，我们需要注意光纤的方向，确保光信号能够正常传输。

2. 实验的第二步是测量光纤的衰减。

我们可以使用光纤功率计来测量光纤的衰减情况。

将光纤光源连接到一端的光纤连接器上，然后将光纤功率计连接到另一端的光纤连接器上，通过测量功率计的读数，我们可以得到光纤的衰减情况。

3. 实验的第三步是观察光纤的折射现象。

我们可以使用一束光线照射到光纤的一端，然后观察光线在光纤中的传播情况。

通过观察光线的弯曲程度和传播路径，我们可以了解光纤的折射特性。

4. 实验的第四步是测量光纤的传输损耗。

我们可以使用光纤功率计来测量光纤的传输损耗。

将光纤光源连接到一端的光纤连接器上，然后将光纤功率计连接到另一端的光纤连接器上，通过测量功率计的读数，我们可以得到光纤的传输损耗情况。

实验结果：通过实验，我们可以得到以下几个结果：1. 光纤的衰减情况：根据测量的结果，我们可以得知光纤的衰减程度，这对于实际应用中的光纤传输非常重要。

2. 光纤的折射特性：通过观察光线在光纤中的传播情况，我们可以了解光纤的折射特性，这对于光纤的设计和应用都有重要意义。

3. 光纤的传输损耗：通过测量光纤的传输损耗，我们可以了解光纤的传输效率，这对于光纤的使用和维护都非常重要。

光纤通信实验背向散射法测量光纤的衰减常数2010211108班26号10210246*******************实验. 背向散射法测量光纤的衰减常数一．实验目的1.掌握用背向散射法测量光纤衰减和光纤长度的原理；2.掌握光时域反射仪的工作原理和使用方法；3.掌握用背向散射法测量光纤衰减和光纤长度的方法和操作步骤。

二．实验原理背向散射法是测量光纤衰减常数的替代法。

背向散射法是一种非破坏性的测量方法，测量时，只需在光纤的一端进行。

这种方法不仅能测量光纤衰减常数，还能检测光纤的物理缺陷和断点位置，测定接头损耗位置，测量光纤的长度等。

因此，这种方法被广泛应用在光纤光缆的研究、生产、工程施工和传输系统的维护中。

利用背向散射法原理做成的测试仪表叫做光时域反射计（Optical Time Domain Reflect meter，OTDR）。

背向散射法的原理与雷达相似，它是在光纤的一端注入大功率的窄光脉冲，在光脉冲沿着光纤传输时，由于光纤各处存在着瑞利散射，其后向散射部分不断返回光纤的输入端；而当光信号遇到裂纹时反射回的光信号会比后向散射的光信号强很多。

在光纤输入端通过适当的耦合和接收信号处理，可以得到光脉冲沿着光纤的衰减及其他信息。

背向散射法测量原理下图1所示。

OTDR的主要组成包括光源、光分路器/耦合器、信号处理部分和显示器等。

光源是一个或几个脉冲激光器，可以提供单个波长或多个波长的不同脉冲宽度和重复频率的光脉冲。

光分路器/耦合器将光脉冲信号耦合到被测光纤，并将后向散射光和反射光信号耦合到光接收器中。

图1 背向散射法测量原理图信号处理部分完成电信号的放大和处理，并将处理过的电信号与从光脉冲中提取的触发信号同步扫描到显示器上，在显示器给出相关数据和结果。

图2 OTDR典型测试曲线由于信号是通过对数放大器处理的，衰减曲线的纵坐标是对数标度。

图中5个典型的曲线段分别表示：①为光纤输入端的耦合器件产生的反射（菲涅耳反射）；②为恒定斜率区；③为接头损耗点或耦合引起的不连续性；④为波导缺陷引起的强反射点；⑤为输出端菲涅耳反射。

光纤传输损耗的测量一.实验目的和内容1.了解光纤传输损耗的特性及其测量方法。

2. 掌握用切断法测量光纤传输损耗的方法和技巧.二.实验基本原理在光纤传输过程中，光信号能量损失的原因有本征的和非本征的，在实用中最关心的是它的传输总损耗。

已经提出的测定光纤总损耗的方法有3种：切断法、插入损耗法和背向散射法。

波长为λ的光沿光纤传输距离L 的衰减且)(λA (以dB 为单位)定义为)(λA ＝10⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21lg P P （1）式中1p ，2P 分别是注入端和输出端的光功率。

对于一根均匀的光纤，可定义单位长度(通常是lkm)的衰减系数()λα(以dB ／km 为单位)，()λα＝L A )(λ＝L P P )/lg(1021 （2）光纤的衰减系数是一个与长度无关但与波长有关的参数。

衰减测量注入条件为获得精确、可重复的测量结果，由定义式(1)可见，测量时应保证光纤中功率分布是稳定的，即满足稳态功率分布的条件。

实际的光纤由于存在各种不均匀性等因素，将引起 模耦合，而不同的模的衰减和群速度都不同。

因此在多模传输的情况下，精确测量的主要问 题是测量结果与注入条件、环境条件(应力、弯曲、微弯)有关。

实验表明：注入光通过光纤 一定长度(耦合长度)后，可达“稳态”或“稳态模功率分布”，这时模式功率分布就不再随 注入条件和光纤长度而变，但在一般情况下对于质量较好且处于平直状态的光纤，其耦合长 度也需要几公里。

因此在实际测量中，对于短光纤一般用稳态模功率分布装置，或适当的光 学系统，或有足够长的注入光纤，以获得稳态功率分布条件。

单模光纤因为只传导一个模， 没有稳态模功率分布问题，所以衰减测量不需要扰模。

切断法这是直接严格按照定义建立起来的测试方法。

在稳态注入条件下，首先测量整根光纤的输出光功率()λ2P ；然后，保持注入条件不变，在离注入端约2m 处切断光纤，测量此短光纤输出的光功率()λ1P ，因其衰减可忽略，故()λ1P 可认为是被测光纤的注入光功率。

实验三OTDR测量光纤长度与衰减一．实验目的1．认识OTDR；2．掌握OTDR测量光纤长度与衰减的方法。

二．实验原理与装置1.认识OTDROTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅耳反射所产生的背向而制成的精密的光电一体化仪表。

OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内，然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。

当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，结合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。

其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。

返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片段。

从发射信号到返回信号所用的时间，在确定光在玻璃物质中的速度，就可以计算出距离。

2.OTDR的工作原理半导体光源在驱动电路调制下输出光脉冲，经定向耦合器和活动连接器注入被测光缆线路。

光脉冲在线路中传输时将沿途产生瑞利散射和菲涅耳反射光。

散射光的反方向也是随机出现的，四面八方出现的几率相同。

大部分瑞利散射光将折射入包层后衰减掉，其中与光脉冲传播方向相反的背向瑞利散射光将会沿光纤传输到线路的进光端口，经定向耦合器分路射向光电探测器，转变成电信号。

到达线路进光端口的背向散射光本身是十分微弱的，经光电二极管后变换成的电信号也很微弱，需要经过低噪声放大后，进一步做数字平均化处理，以提高信噪比，最后将处理过的电信号与从光源背面发射提取的触发信号同步扫描在示波器上。

三．实验操作步骤1.光纤断面处理（1）去除涂覆层。

利用米勒钳选择合适的口径去除（2）用酒精清洗残留的物质，以保证光纤断面的清洁。

2.光纤耦合3.参数的设置开启电源，进入主界面，进行参数设置。

（1）波长选择：按下“波长”键，选择波长的大小，选择1550/1310nm。

（2）选择“条件”，进入下一界面，设置参数。

量程DR:4km脉宽PW:50ns衰减ATT：7.50—10dB折射率Ne：1.460003.数据获取（1）选择“量程”，进入下一界面。

实验光纤损耗测试一、实验目的1、通过实验掌握对光纤总损耗和损耗系数以及光纤损耗谱的测试的多种方法。

2、学会正确使用光学测试仪表。

3、利用光时域反射仪（OTDR）进行光纤故障分析并判断。

二、实验仪器1、稳定化光源（λ=1310nm，λ=1550nm）一台2、光功率计一台3、光时域反射仪（OTDR）一台三、实验内容1、插入法测试单模光纤和多模光纤的传输损耗2、光时域反射仪测试1、连接图2、参数设置折射率：1.4675；范围：0-6km；脉宽：100ns。

3、测试曲线（附图片）4、测试结果并计算答：经OTDR测试得到反射峰AB两点间光纤长度为 1.957km，两点间损耗为1.512dB，取样距离63.80cm四、思考题：1、比较三种测试方法的优缺点；答：剪断法测量结果最精确，但具有破坏性；插入法在工程中更加常用，属于非破坏性测量；光时域反射仪OTDR测试比较方便，工程量少，测试结果直观易懂，成本高。

2、对光纤的传输损耗规律进行总结；答：光纤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）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。

3、光时域反射法测试光纤损耗为什么需要连接标准光纤？答：由于光纤中的活动连接器和机械接头等特征点产生反射后引起OTDR 接收端饱合而带来的一系列“盲点”称为盲区。

不仅OTDR 前面板的活动连接器，而且光纤中其它的活动连接器都会引起盲区。

衰减盲区：从反射峰的起始点到接收器从饱合状态恢复到线性背向散射上0.5dB 点之间的距离。

事件盲区：从反射峰的起始点到接收器从饱合峰值恢复1.5dB 之间的距离。