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一、选择题（下列各题四个备选答案中只有一个正确答案，请将其代号写在题干前面的括号内。
每小题1.5分，共30分）1 有关光纤中传输的模式，下列哪一个命题是错误的？A、对于结构参数给定的光纤，其中传输的模式是唯一确定的；B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率；C、一个模式都有自己对应的截止频率；D、HE11模是唯一不能截止的模式。
2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定，但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关，问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关：A、入射光源的光功率；B、入射介质的折射率；C、光的入射角；D、入射点的位置。
3 主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为：A、14；B、26；C、28；D、74 通常将光纤通信划分为三个传输窗口，其主要原因是：A、光纤的弯曲损耗；B、OH—吸收损耗；C、过渡金属离子吸收；D、瑞利散射损耗。
5 线偏振模的模斑为：A、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗；B、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为暗；C、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮；D、径向亮斑数为，角向亮斑数为，而且中心为亮。
6光纤的损耗是由许多不同因素造成的，其中不可能消除的因素是：A、弯曲损耗；B、OH吸收；C、过度金属离子吸收；D、瑞利散射7 一光信号在光纤中传播了5000m,功率损耗了15%，该光纤的损耗是A、0.14dB/km；B、0.71dB/km；C、0.64dB/km；D、0.32dB/km。
8 对于1330nm的单模光纤，当入射光中心波长为1550nm，光谱宽度为10nm时，不可能存在的色散是哪一个？A、模间色散；B、材料色散；C、波导色散；D、偏振模色散。
9 数值孔径NA是光纤的一个重要参数，下列哪些命题是错误的？A、NA越大，光纤的收光能力越大；B、NA越大，光纤的收光角越大；C、NA越大，光源与光纤的耦合效率越高；D、NA越大，多模光纤的模式色散越小。
实验五、光纤连接器的回波损耗测试【实验名称】光纤连接器的回波损耗测试在使⽤光通信中的光器件时，我们⾮常关⼼器件的性能，因为它可能是产⽣问题的⼀个主要环节。
器件的性能通常⽤⼀系列参数，如插⼊损耗，回波损耗，隔离度，偏振度，耦合⽐等指标来描述。
有很多情况下，由于种种原因可能我们需要知道⼀个器件的实际性能，这就要求我们不但要熟悉各器件的参数指标，同时还要掌握⼀些测试器件参数的⽅法。
插⼊损耗和回波损耗等是描述器件性能的基本参数，本实验主要介绍⽆源光器件回波损耗的测试原理和测试⽅法。
【实验⽬的】1. 了解回波损耗的概念及其在光通信系统中的意义；2. 掌握回波损耗的测试原理和测试⽅法；3. 掌握光纤熔接技术和常⽤测试仪器的使⽤⽅法，培养动⼿能⼒和实验技能。
【实验原理】1.回波损耗的概念回波损耗源于电缆链路中由于阻抗不匹配⽽产⽣反射的概念。
这种阻抗不匹配主要发⽣在有连接器的地⽅,也可能发⽣于各种缆线的特性阻抗发⽣变化的地⽅。
在光通信中光传输的的光纤链路上，经常需要进⾏光纤与光纤，光纤与器件，器件与仪器等进⾏连接。
在连接过程中，光纤端⾯，器件的光学表⾯等对其内传输地光不可避免地产⽣反射。
这种回波⼀⽅⾯造成了传输光功率的耗损，另⼀⽅⾯也会对⼀些器件的⼯作产⽣⼲扰，例如反射回波能造成激光器输出功率的抖动和频率的变化，有时甚⾄是破坏。
但在另外⼀些情况下，反射回波却可以加以利⽤。
在光通信中，已对回波损耗进⾏了详细规定（请参看标准G.957）。
设和分别表⽰⼊射和回波反射功率，单位可以是⽡()或者毫⽡(mw )；定义回波反射光功率与⼊射光功率之⽐为回波损耗，即I P r P w l R Ir l P P R = （1）（1）式中得到的是除法计算的⽐值，对于多个器件存在时，需要计算乘积，在光通信中很不⽅便。
若将以分贝表⽰（单位为）时，上述的乘积运算就化为加减运算，故 l R dB Ir l P P R log 10?= （2）注意：若、采⽤dBw 或单位时，应采⽤下式计算才是正确的r P I P dBm l R r I l P P R ?= （3）【实验内容】?1. 待测器件的输⼊功率与回波功率测量由回波损耗定义可知，对于光纤链路中的任意器件⽽⾔，要测量其回波损耗，就需l R为⽅便计算，本实验所测功率的单位全部采⽤dBm要⾸先测量其输⼊端的光功率和反射回波的光功率，再通过公式计算得到。
光纤通信概论一、单项选择题1、光纤通信指的就是:A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式;D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的:A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围就是:A 0、4～2、0B 0、4～1、8C 0、4～1、5D 0、8～1、64 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们就是:A 0、85、1、20、1、80 ;B 0、80、1、51、1、80 ;C 0、85、1、31、1、55 ;D 0、80、1、20、1、70。
6 下面说法正确的就是:A 光纤的传输频带极宽,通信容量很大;B 光纤的尺寸很小,所以通信容量不大;C 为了提高光纤的通信容量,应加大光纤的尺寸;D 由于光纤的芯径很细,所以无中继传输距离短。
二、简述题1、什么就是光纤通信？2、光纤的主要作用就是什么？3、与电缆或微波等电通信方式相比,光纤通信有何优点？4、光纤通信所用光波的波长范围就是多少？5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别就是多少？光纤传输特性测量一、单项选择题1 光纤的损耗与色散属于:A 光纤的结构特性;B 光纤的传输特性;C 光纤的光学特性;D 光纤的模式特性。
2 光纤的衰减指的就是:A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少;B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少;C光信号沿光纤传输时,光功率的损耗;D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。
3 光纤的色散指的就是:A 光纤的材料色散;B光在光纤中传播时,不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象;C 光纤的模式色散;D 光纤的波导色散。
4 测定光纤衰减的测试方法有三中,它们就是:A 切断法、插入损耗法与后向散射法;B 相移法、切断法与散射法;C插入损耗、脉冲时延法与散射法;D 切断法、插入损耗法与相移法。
第30卷第1期 2010年3月物 理 学 进 展PROGRESS IN PH YSICS V ol.30No.1 M ar.2010文章编号:1000-0542(2010)01-0037-44收稿日期:2009-11-18基金项目:国家自然科学基金(10674075,10974100,60577018)、天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目、国家863计划项目(2006A A01Z 217)、光电信息技术科学教育部重点实验室开放基金项目资助*Ema il:zhangw g@nanka 光纤耦合器的理论、设计及进展林锦海,张伟刚(南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071)摘要: 系统总结了光纤耦合器的发展历程,归纳提炼出各个阶段的标志性事件;详细阐述了光纤耦合器的耦合类型、制作方法、性能参数;详细评述了光纤耦合器的理论分析方法;全面分析了X 型、星型、光栅型、混合型等各种典型光纤耦合器的基本结构、工作原理及耦合特性;指出并展望了光纤耦合器的发展方向和应用前景。
作者率先提出并设计了超长周期光纤光栅耦合器,实验上实现了两个超长周期光纤光栅之间的有效耦合。
关键词:光纤光学;光纤耦合器;光纤通信;光纤传感;超长周期光纤光栅中图分类号:T N253;T N929 文献标识码:A0 引言光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件,是光纤系统中使用最多的光无源器件之一,在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。
光纤耦合器一般具有以下几个特点:一是器件由光纤构成,属于全光纤型器件;二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现;三是光信号传输具有方向性。
根据光的耦合原理,人们已经设计出了多种光纤耦合器器结构。
包括:X 型光纤耦合器、星型光纤耦合器、双包层光纤耦合器、光纤光栅耦合器、长周期光纤光栅耦合器、布拉格光纤耦合器、光子晶体光纤耦合器等。
随着各种光纤通信和光纤传感器件的广泛使用,光纤耦合器的地位和作用愈来愈重要,并已成为光纤通信和光纤传感领域不可或缺的一部分。
光纤耦合器光纤耦合器（Coupler）又称分歧器（Splitter），是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属於光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的（根据ElectroniCat资料，两者市场金额在2003年约达25亿美元）。
光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属於DWDM），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。
烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之後，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若 DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。
由於进入门槛较低，国内也有一些超低价的标准型光耦合器（1×2），售价甚至在14美元以下，但品质仍待改进。
目前台湾投入光耦合器的业者包括光炬、波若威、台精、光腾、超越光、伟电、华隆、百讯、上诠等，大陆投入的企业有上海上诠、深圳中和光学有限公司、武汉邮电科学研究院、上海光城邮电通信设备公司、上海天脉光纤通讯科技有限公司、天津新光通信有限公司、深圳光波公司、柏业公司等，而国外业者则有JDS、E Tek、Oplink、Gould等，已有直接在大陆设厂生产耦合器通信系统中光开关的现状及发展前景2002-12-04 14:15华中科技大学光电子工程系杨俊阮玉摘要光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行通断和切换。
本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==光纤耦合实验报告篇一：光纤测量实验报告光纤测量实验报告课程名称：光纤测量实验名称：耦合器光功率分配比的测量学院：电子信息工程学院专业：通信与信息系统班级：研1305班姓名：韩文国学号：131201X1实验日期：201X年4月22日指导老师：宁提纲、李晶耦合器光功率分配比的测量一、实验目的：1. 理解光纤耦合器的工作原理；2. 掌握光纤耦合器的用途和使用方法；3. 掌握光功率计的使用方法。
二、实验装置：LD激光器，1 ×2光纤耦合器，2 ×2光纤耦合器，TL-510型光功率计，光纤跳线若干。
1. LD激光器半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。
.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。
电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。
本实验用的LD激光器中心频率是1550nm。
2. 光功率计光功率计（optical power meter ）是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。
在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表；在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。
通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。
用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。
3. 耦合器光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件，是光纤系统中使用最多的光无源器件之一，在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。
光纤测试参数光纤测试是一种用于评估光纤链路性能的测量过程。
它可以帮助识别和诊断故障，确保光纤链路正常运行。
光纤测试通常包括以下几个步骤：1. 光纤端面检查：检查光纤端面是否有划痕、污渍等缺陷，确保光纤端面清洁无损。
2. 光功率测量：测量光纤链路中光信号的功率，以评估光纤链路的损耗和衰减。
3. 光回损测量：测量光纤链路中反射光信号的功率，以评估光纤链路的回波损耗。
4. 光时域反射（OTDR）测量：使用OTDR仪器测量光纤链路中光脉冲的传播时间和幅度，以评估光纤链路的长度、损耗、故障点等信息。
5. 光谱分析（OSA）测量：使用OSA仪器测量光纤链路中光信号的光谱，以评估光纤链路的色散和非线性等信息。
光纤测试参数是指在光纤测试过程中需要测量的各种指标，包括：光功率：光纤链路中光信号的功率，单位为毫瓦（mW）或分贝毫瓦（dBm）。
光回损：光纤链路中反射光信号的功率，单位为分贝（dB）。
光损耗：光纤链路中光信号在传输过程中损失的功率，单位为分贝（dB）。
光纤长度：光纤链路的物理长度，单位为米（m）或公里（km）。
光纤衰减：光纤链路中光信号在传输过程中每单位长度损失的功率，单位为分贝每公里（dB/km）。
光纤色散：光纤链路中光信号在传输过程中由于光纤材料的不同折射率而引起的脉冲展宽现象，单位为皮秒每公里（ps/km）。
光纤非线性：光纤链路中光信号在传输过程中由于光纤材料的非线性特性而引起的各种非线性效应，如四波混频、参量放大等。
光纤测试参数可以帮助评估光纤链路的性能和质量，确保光纤链路正常运行。
光纤测试通常由专业人员使用专门的仪器设备进行，以确保测试结果的准确性和可靠性。
光纤耦合器又名：分歧器光纤耦合器（Coupler）是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的。
光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWD M），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。
烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。
光耦合器又名：光电隔离器光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。
光纤耦合器的性能分析李绪友赵春兰杨汉瑞杨慧慧( 哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨 150001 )摘要在光纤陀螺中，耦合器的性能变化对陀螺的稳定性有很大的影响，对光纤耦合器性能的分析研究对光纤陀螺的进一步发展具有重大意义。
本文对耦合器分光比、损耗及偏振串音特性进行了理论分析与实验研究。
基于LabVIEW 和Matlab 工具的发展和应用，结合两者的优点和实验室的设计需求，设计出了一个便捷、直观、实用性强的耦合器性能分析平台，通过该平台选取出了性能比较好的实验室自制耦合器，便于实际光纤传感系统中不同性能要求的耦合器的选取。
关键词耦合器；分光比；损耗；偏振串音；LabVIEW中图分类号TH741文献标志码：APerformance Analysis of Fiber CouplerLi Xuyou, Zhao Chunlan, Y ang Hanrui, Y ang Huihui(College of Automation, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China)Abstract In FOG, the changes in the performance of couplers has a great impact on the stability of the gyroscope. The analysis of the performance of optical fiber couplers is of great significance to the further development of fiber optic gyroscope. The characteristics such as splitting ratio, loss and polarization crosstalk of coupler were analysized theoretically and researched in the experiment in the article. Based on the development and application of LabVIEW and Matlab tools in the automation field, combined with their advantages and laboratory design needs, a convenient, intuitive, strong practical Coupler Performance Analysis platform was designed. By the platform, good-performance coupler was selected from many laboratory-made couplers in order to select couplers with different performance requirements in the practical optical fiber sensing system.Key words Coupler; Splitting ratio; Loss; Polarization crosstalk; LabVIEW光纤耦合器是一种光无源器件，是用来连接两根或多根光纤，使光纤中传输的光信号在特殊的耦合区发生耦合，并进行光功率或者波长分配的元器件。
实验二 耦合器的测试 实验目的
1. 了解耦合器的特性及其简单应用。
2. 掌握耦合器的测试方法和基本测量仪器的使用。
实验原理
熔融拉锥型全光纤耦合器(Coupler)是光纤通信系统中重要的基本器件，可以用作各种比例的功率分路(Splitter)/合路(Combiner)器；波分复用器(WDM)；光纤激光器的全反镜；非线性光环镜(NOLM)；无源光纤环；Mach-Zehnder 光纤滤波器等；在传感领域可利用其作成Mach-Zehnder,Michelson,Sagnac,Fabry-Perot 光纤干涉型和光纤环形腔干涉型光纤传感器；此外还是光纤陀螺仪和光纤水听器及多种光学测量仪器的关键部件。
目前比较先进的熔融拉锥设备不仅能制作各种分光比的标准耦合器，而且可以制作宽带单窗口/双窗口耦合器，偏振无关耦合器(Polarization Independent Couplers)，保偏耦合器(polarization-Maintaining Coupler)，多模耦合器，偏振分束器(PBS)，粗波分复用器(CWDM)，泵浦耦合器包括EDFA 用980/1550,980/1590,980/1480；光纤拉曼放大器用的14XX 泵浦合波器；还可以制作OADM 型和中继型组合功能器件，级联单锥式增益平坦滤波器(GFF)，全光纤非平衡Mach-Zehnder 干涉仪型Interleaver ，全光纤平顶傅立叶滤波型Interleaver(Flat-top Fourier Filter(F 3T)Interleaver)，此外亦可制作光固定衰减器。
图1可用来定性的表示熔融拉锥光纤耦合器的工作原理。
入射光功率在双锥体结构的耦合区发生功率再分配，一部分光功率从“直通臂”继续传输，另一部分则由“耦合臂”传到另一光路。
在弱导和弱耦近似下，忽略自耦合效应，并假设光纤是无吸收损耗的，则在耦合区有模
式耦合方程组：
()
()()
()()()⎪⎩⎪⎨⎧+=+=z A iC z A i βdz
z dA z A iC z A i βdz z dA 121122
212111 （8.1） 式中，()()z A z A 21,是两根光纤的模场振幅；21,ββ是两根光纤在孤立状态的纵向模传播常数；()1,2j i, =ij C 是耦合系数。
实际中近似有2112C C =，可以求得上述方程组的解为：
入端锥体
出端锥体
I 2
（背散射臂） I 1 （输入臂）
I 3
（直通臂）
I 4
（耦合臂）
图8.1 单模光纤耦合器瞬衰场耦合示意图
()()()()()()()()()()⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+
+⎪⎭⎫
⎝⎛=z i z F C A C A iF z F C A z A z i z F C A C A iF z F C A z A ββββββexp sin 020cos 0exp sin 020cos 0221122121211 （8.2） 其中()2
1222141-⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎣⎡-+=C F ββ （8.3）
耦合系数 ()()
()
W K V Wd K U C 213202212ρρ∆= （8.4）
其中ρ是光纤半径，d 是两光纤中心的距离，U 是纤芯横向传播常数，W 是包层横向衰减常数，V 是孤立光纤的归一化频率，10,K K 是零阶和一阶修正第二类Bessel 函数。
这里，已假定光功率由一根光纤注入，初始条件为()()00,1021==P P 显然，当两根光纤相同时，有21ββ=，则F=1，上式就蜕变为标准熔融拉锥型单模光纤耦合器的功率变换关系式
()()()()⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛==⎪⎭⎫ ⎝⎛-==z F C F z A z P z F C F z A z P 2222
222211sin sin 1 （8.5） 耦合器是光通信技术中一种重要的光无源器件，简言之，Coupler 就是一类能使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合，并进行再分配的器件。
主要应用于光纤通信系统、光接入网、光纤CATV 系统，无源光网络(PON)，光纤传感技术等领域。
耦合器的常用参数有插入损耗、附加损耗、分光比、偏振相关损耗和方向性等，下面给出具体描述： A 插入损耗(IL)
插入损耗定义为指定输出端口的光功率相对输入光功率的减少值。
()dB P P IL IN
OUT i i lg
10-=
B 附加损耗(EL)
附加损耗是指所有输出端口光功率总和相对于全部输入光功率的减小值。
()dB P P
EL IN
OUT
∑-=lg
10
附加损耗是体现器件制造工艺质量的指标，反映的是器件制作过程中带来的固有损耗；而插入损耗则表示各个输出端口的输出功率状况，不仅有固有损耗的因素，更考虑了分光比的影响，实验中务必是学生搞清楚这一点。
C 分光比（CR ）
分光比是耦合器所特有的技术术语，它定义为耦合器各输出端口输出功率占总输出功率的分额，一般用百分比来表示。
%100⨯=
∑OUT
OUT P
P CR i
D 偏振相关损耗(PDL)
是衡量器件性能对于传输光信号偏振态敏感程度的参量，有称偏振灵敏度。
它是指当传输光信号的偏振态发生2π变化时，器件的各个输出端口输出光功率的最大变化量。
()()()dB P
MAX P MIN PDL j
j
OUT OUT lg
10-=
在实际应用中，光信号偏振态的变化是经常发生的，因此，往往要求器件有足够小的偏振相
关损耗，否则将直接影响器件的使用效果。
E 方向性(DL)和回损（RL ）
方向性也是耦合器的一个重要技术指标，它是衡量器件定向传输特性的参数。
()dB P P DL IN IN 1
2lg
10-=
实验步骤：
A. 耦合器插损、附加损耗、分光比的测量（插入法）【注：还有其他方法，例如剪断法等，
有兴趣的科学可以查阅相关资料】
图8.2 实验装置图
1.将跳线一端接在光纤光源的测试使用波长上，另一端接功率计。
接通主机光源和功率计电源（如果要更换波长，需要将关断电源，然后切换跳线）；待稳定后记录下光源的输出功率。
2取下跳线。
将耦合器的输入端接在光纤光源的输出端，耦合器的两个输出端口分别接功率
计的两个端口。
（注意其他所有条件，包括光纤位置等都尽量保持不变） 3.接通电源，记录下功率计上两个端口的功率值
4.利用前面提到的公式去计算插损、额外损耗和分光比
5.换一个波长，重复1—4步骤。
6关闭光源和功率计，切断电源。
测量尾纤型光纤耦合器的方向性，方法如下：
a) 如图8.4所示测量耦合器反射回到端口2的光功率P 2。
（所谓中止器，一般指匹配液或
者绕很小的环，让光纤的端面没有光反射）
b) 保证ij P 稳定后，使用一根标准跳线代替耦合器。
直接测量光源输出功率P1。
（注意其他所有条件，包括光纤位置等都尽量保持不变）。
c) 按下列公式计算出光纤耦合器的方向性。
1
2
lg
10P P -=α 其中：α为方向性(dB)；P 1为输入光功率；P 2为2端口输出光功率。
思考题：
1， 为什么选择不同的光源，耦合器的分光比会不一样。
参见公式8.5，公式中含有以波长为变量的参数。
2， 耦合器可以把能量分配到两个端口（额外损耗很小），如果反过来把两个端口输入光，
会出现什么现象？（反过来入射的两个光没有固定的相位关系）
如果A 为输入端，B 、C 为输出端，而从A 输入的光，B 端口输出x ％的光。
当光反过来入射的时候，A 端口可以输出B 端口的x ％，输出C 端口的（1－x ）％
实验中四个耦合器分别为：I （49.9％）；II （40.9％）；III （11.0％），IV （31.4％）
P i1 P iM
图8.4 尾纤型耦合器方向性测量原理。
