剪断法测光纤损耗

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。

光纤损耗的测量方法
光纤损耗可是个重要的家伙呀！它就像是通信道路上的小怪兽，会让信号变弱呢！那怎么测量这个小怪兽呢？嘿，咱有办法！
可以用剪断法呀！就像医生给病人做手术一样，把光纤剪断，分别测量两端的光功率，通过计算差值就能知道损耗啦！这多直接呀，就像直接找到小怪兽然后给它量量体重。

还有插入损耗法呢！把一个已知特性的器件插入光纤链路中，前后光功率的变化不就反映出损耗了嘛，这就好比在道路中间放个路牌，看看对通行有多大影响。

光时域反射仪法也很棒呀！它就像一个超级侦探，能沿着光纤一路探测，找到损耗的位置和大小，多厉害呀！这简直就是在黑暗中找到那一丝丝的异常。

回波损耗法也不能落下！它能检测反射光的情况，从而了解光纤的连接质量，就像通过镜子看自己脸上有没有脏东西一样。

这些方法各有各的妙处呀！它们都是我们攻克光纤损耗这个小怪兽的利器呢！难道不是吗？通过它们，我们能准确地了解光纤的状况，让通信更加顺畅，就像给道路铺上了平坦的柏油。

所以呀，我们要好好利用这些方法，和光纤损耗这个小怪兽斗智斗勇，让光信号欢快地在光纤里奔跑，为我们的生活带来便利和精彩！这就是光纤损耗测量方法的神奇之处呀！。

七、截断法测光纤损耗
1.工作原理
光耦合进多模光纤时会激励起很多模式，各个模式所携带的光能量不同，传输时的损耗也不同，模式之间还有能量转换，只有经过一个相当长的时间以后才能达到一种相对稳定的状态，此时称为稳态模式。

对于多模光纤的测试，只有达到稳态模式分布以后才有意义。

要达到稳态分布，可以借助扰模器：采用强烈的几何振动，使多模光纤不需要很长的距离就能迅速达到稳态分布。

2.测试框图
3.计算公式
a=10/L× lg 输出功率/输入功率 (dB/KM)
a:损耗系数
测试结果
当光纤被长绕即测得衰减值为：—2.84DBM ，输出功率：0.630MW
当光纤直测得衰减值：－9.19DB ，输出功率：0.103MW
计算结果：a=10/L*lg0.630/0.130=3.254db/km 光源扰模器光功率计近端远端L 待测光纤。

实训二剪断法测量光纤损耗一．实验目的1.掌握“剪断法”光纤损耗测试技术；2.了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损耗的影响；3.了解光纤损耗与波长之间的关系和光通信“窗口”的实际意义。

二．实验原理及装置实验装置：单色仪，扰模器，约为2m的短光纤，约为2km的长光纤，长波长与短波长光探测器及功率计。

工作原理：光耦合进入多模光纤时会激起很多模式，各模式所携带的能量不同，传输时的损耗也不同，模式之间还有能量的转换，只有经过一个相当长的时间后才能达到一种相对稳定状态，此时称为稳态模式。

要达到稳态分布，可以借助扰模器：采用强烈的几何振动，使多模光纤不需要很长的距离就能迅速达到稳态分布。

三．实验步骤（1）打开专用光源，让光源输出趋于稳定；（2）先用刀片去除光纤涂覆层，用酒精清洗，然后左手按住裸纤适配器表面圆形按钮，右手执光纤从裸纤适配器尾部圆形小孔伸入，直至从陶瓷芯端面穿出，且裸纤需在裸纤适配器圆形按钮以上。

（3）取一卷待测光纤，对光纤两端进行处理，然后两端均穿过裸纤适配器，露出裸纤长度不超过1mm；或者先用刀片去除光纤涂覆层，用酒精清洗后穿过裸纤适配器，然后用宝石刀紧贴陶瓷芯表面轻划裸纤一下，然后用宝石刀推断裸纤；（4）先把待测光纤扰在扰模器上，一个裸纤适配器到光源FC/PC接口的输出端OUT，另外一个裸纤适配器接到光功率计FC/PC接口；（5）打开光功率计开关，连续按下光功率计表面波长λ的按键，选择与光源波长对应的波长；（6）按下“WA TT”键，记下读数作为Pout（瓦特）；或者按下“dBm”键，记下读数作为Pout（dBm）；（7）保持光源输出端裸纤适配器不动，把光功率计端裸纤适配器中光纤退出（8）从光源端起截取大约2m长的光纤，用刀片去除2m光纤另一端涂覆层，用酒精清洗后穿过裸纤适配器，然后用宝石刀紧贴陶瓷芯表面轻划裸纤一下，然后用宝石刀推断裸纤；（9）把2m光纤绕在扰模器上，另外一个裸纤适配器接到光功率计FC/PC接口；（10）按下“WA TT”键，记下读数作为Pout（瓦特）；或者按下“dBm”键，记下读数作为Pout（dBm）；（11）根据公式计算光纤损耗大小10lgPin/Pout（瓦特为单位）L={（Pin-Pout）（dBm为单位）综上此光纤的损耗系数α=9.29/2=4.645db/km四．实验总结通过这次实验，我又掌握了测量光纤损耗的另一种方法，在这次实验中，我们锻炼了寻找问题，分析问题及解决问题的能力，这次实验使我受益匪浅。

实训二 剪断法测量光纤损耗一 、实验目的1、掌握“剪断法（差值法） ”光纤损耗测试技术；2、了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损耗的影响；3、了解光纤损耗与波长之间的关系和光纤通信“窗口”的实际意义。

二、实验原理与装置实验装置包括：单色仪、显微物镜、光纤微调架、扰模器、短光纤（长约 2m）与长光纤（为1km）；长波长与短波长光探测器及功率计。

实验系统如图2-1 所示：功率计电 源 微调架 短光纤 扰模器 Pin 待测光纤 Pout图 2­1 光纤损耗测试系统原理与方法：光纤是一种利用全反射原理， 使光纤能过沿着弯曲路径从一端传到另一端的 光学元件。

如图4-2所示，为一条笔直的圆柱形涂层纤维。

两端面均为平面。

当 光线射入的一段面并与圆柱的轴线成θ角时，折射角为θ0.然后再以Φ0 角入射 至芯线折射率为ｎ0 的侧壁。

这时 0 0 2 q p f -= 。

设涂层的折射率为 n 1，而Φ0 大 于芯线与涂层界面的全反射角Φｃ，即)( sin 2 1 1 0 n n c - = ³f f （2-1） 这时，射入的光线在界面上产生全反射，并在光纤内部以同样的角度（与圆柱轴 线的夹角） 反复逐次反射， 向前传播到圆柱的另一端， 以等于入射角的角度射出。

图2-2中的虚线部分表示光的入射角过大， 不能满足Φ0≥Φｃ的要求， 这时， 光将穿透圆柱的侧壁而逸出。

即使有少量的光反射回光纤内部， 但经多次反射后， 能量接近于零， 因此只能在一定角度范围内的入射光才能从光纤的一端传入另一 端，用数值孔径表征这个范围。

根据折射定律，可得出常用光纤的数值孔径 NA 的表达式为：= ´ = q sin n NA 2 1 2 1 2 0 ) ( n n - （2-2）光纤一般很细，质地柔软。

由大量的光纤组成的光纤束称为光缆，它具有弯曲传 nn 1n 2q 0 q 0 j 图 2­2 光线在光纤内部的传输送过程光能损失小、使用方便等特点，广泛应用于通信、医疗器械、科学实验等 方面。

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。

光纤测试验收标准衰减在光纤通信系统中，衰减是影响传输距离和系统性能的重要因素之一。

为了确保光纤通信系统的正常运行，需要进行光纤测试验收，其中衰减是必测的项目之一。

本文将介绍光纤测试验收标准中的衰减测试方法和验收标准。

一、衰减测试方法1. 插入法插入法是一种常用的衰减测试方法，其基本原理是将待测光纤插入到标准光纤跳线中，通过测量插入前后的光功率值，计算出待测光纤的衰减值。

插入法的优点是操作简单、精度高，适用于单模光纤和多模光纤的测试。

2. 剪断法剪断法是一种直接测量光纤衰减的方法，其基本原理是将待测光纤剪断，通过测量剪断前后的光功率值，计算出待测光纤的衰减值。

剪断法的优点是精度高、测试速度快，适用于单模光纤和多模光纤的测试。

3. 背向散射法背向散射法是一种利用光纤中的背向散射光进行衰减测试的方法。

在背向散射法中，激光器发出的光信号通过待测光纤后，会产生背向散射光，通过测量背向散射光的强度，可以计算出待测光纤的衰减值。

背向散射法的优点是精度高、测试速度快，适用于单模光纤和多模光纤的测试。

二、衰减验收标准1. 衰减值符合设计要求在光纤通信系统中，衰减值的大小直接影响传输距离和系统性能。

因此，在光纤测试验收中，衰减值应该符合设计要求。

一般来说，单模光纤的衰减值应该小于0.3dB/km，多模光纤的衰减值应该小于0.5dB/km。

2. 衰减曲线平直除了衰减值的大小之外，衰减曲线的平直程度也是衡量光纤质量的重要指标之一。

在测试过程中，应该观察衰减曲线的走势，确保曲线平直，没有突变或者周期性的波动。

如果发现衰减曲线存在波动或者突变，应该采取相应的措施进行处理，确保光纤的质量符合要求。

3. 重复性良好在进行衰减测试时，重复性也是一个重要的指标。

良好的重复性可以保证测试结果的可靠性。

为了确保重复性良好，应该对同一根光纤进行多次测试，并计算平均值。

如果多次测试的结果差异较大，应该重新进行测试或者采取其他措施进行处理。

光纤衰减测量方法嘿，朋友们！今天咱们来聊聊光纤衰减测量这事儿，就像探索一个神秘的魔法世界一样有趣呢。

你可以把光纤想象成一条超级高速公路，只不过在这条路上跑的不是汽车，而是光精灵。

而光纤衰减呢，就像是光精灵在这条路上跑着跑着累了，或者是路上有些小怪兽（杂质之类的东西）把它们的能量给吸走了一部分。

那我们怎么知道光精灵到底损失了多少能量呢？这就需要测量啦。

有一种方法叫剪断法，这名字听起来是不是有点粗暴？就好像是抓住光纤这个小蛇，然后“咔嚓”一下剪断它的尾巴，看看光精灵在尾巴这截儿到底少了多少。

这就好比是你在一个装满水的水管中间剪断，看看流出来的水少了多少流量一样，只不过咱们这儿是光的流量。

还有插入损耗法呢。

这个方法就像是给光精灵设置了一个小关卡，让它们穿过一个特殊的装置。

这个装置可能就像一个贪吃的小怪物，光精灵穿过它的时候，它就会偷偷吃掉一点光精灵的能量。

我们通过观察光精灵进去之前和出来之后的变化，就能算出光纤的衰减啦。

然后是背向散射法，这个可就更神奇啦。

就像是在光精灵奔跑的路上放了一个小镜子，光精灵跑着跑着撞到镜子上，一部分就会反射回来。

我们就像超级侦探一样，根据反射回来的光精灵的情况，判断出在整个光纤旅程中，光精灵到底遭遇了多少“不测”，也就是光纤的衰减程度。

在测量的时候啊，那些仪器就像是魔法棒一样。

操作人员就像魔法师，拿着魔法棒在光纤这个神秘的魔法世界里施展魔法，探寻光精灵的秘密。

有时候，测量就像在黑暗中找一颗小小的钻石。

光纤很细很细，光精灵的变化又很微妙，就像那钻石的光芒很微弱一样，需要我们非常细心地去捕捉。

而且，测量过程中的误差就像调皮的小捣蛋鬼，总是时不时地冒出来捣乱。

可能是环境这个大怪兽在搞鬼，温度啊、湿度啊，就像大怪兽呼出的气息，影响着光精灵的旅程。

不过呢，只要我们像超级英雄一样，掌握好各种测量方法，就能准确地测量出光纤衰减，让光精灵在光纤高速公路上跑得更顺畅，就像给光精灵们开辟了一条最完美的跑道，让它们带着信息以最快的速度抵达目的地，就像超级快递员一样迅速又准确呢。

实验一 插入法测光纤的平均损耗系数一．实验目的1．掌握插入法测量光纤损耗系数的原理 2． 熟悉光纤多用表的使用方法二．实验原理最精确的光纤损耗测量方法是剪断法，这种方法首先在光纤输出端（远端）测量光功率，然后在不改变入射条件的情况下，在离光源几米长的光纤处剪断，再测量近端光功率，如图1.1所示。

图1.1 剪断法测量光纤损耗的示意图但是这种方法是破坏性的。

在工程中往往需要非破坏性测量，因此更常用插入法测量光纤的损耗。

插入法测量光纤损耗的装置如图1.2所示。

图1.2 插入损耗法测量光纤损耗光源（a ）参考测量光源光纤活动连接器（b ） 被测光纤损耗测量光源光的发射和探测都通过光纤活动连接器连接。

光源发出的光通过光的注入系统输入到短光纤中，并通过光纤活动连接器与光功率计接通。

首先，测量短光纤的输出功率()mW P λ1，然后通过光纤连接器接入被测光纤，测量长光纤的输出功率()mW P λ2，则光纤的总损耗为()()()dB P P A λλ21lg10= （1-1）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()km dB LA=α （1-2） 对于多模光纤，不同的模式分布对损耗有很大影响。

不同的发射条件，可产生不同的模式分布，因此有不同的光纤损耗值。

解决办法是在光的注入系统加一个扰模器，使多模光纤在短的传播长度内达到稳态模分布。

对于单模光纤，光的注入系统是一个剥模器，可以滤除单模光纤的包层模。

三．实验设备AV2498光纤多用表、 1310nmLD 光源、 待测光纤、 光纤跳线四．实验步骤1．将1310nmLD 光源打开预热30分钟。

2． 在激光耦合进光纤的起始端，用一定长度的光纤跳线在扰模器上缠绕，达到稳定 的模式输出后，在光纤跳线的另一端测量或连接待测光纤。

3．将光纤多用表电源开关拨到"单开"位置。

4．光纤多用表调零 。