实验一光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试

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图1.2（a ）情况下，首先将注入系统的光纤与接收系统的光纤相连，测出功率1P 然后将待测光纤连到注入系统和接收系统之间，测出功率2P ，则被测光纤段的总衰减A 可由下式给出121210l g [()/()]()r A P P C C C d B λλ=+-- （公式1.2）式中r C 、1C 、2C 分别是在参考条件、实验条件下光纤输入端、输出端连接器的标称平均损耗值（dB ）。

光纤连接器的插入损耗光纤连接器作为光通信系统中最基本也是最重要的光纤无源器件，其市场需求量越来越大。

近年来随着光纤宽带接入系统的发展，光纤链路中光纤连接器(包括其它有源及无源器件上使用的连接头)的使用越来越多，这对光纤连接器的插入损耗的测试准确性提出了越来越高的要求。

本文将就影响光纤连接器插入损耗的原因以及如何确保插入损耗测试的准确性及可靠性等问题作以简单的论述。

一． 有关概念1． 光纤连接器插入损耗（IL ）的定义： IL=01lg 10P P (dB) 其中P1为输出光功率，P0为输入光功率。

插入损耗单位为dB 。

2. 光纤连接器插入损耗的测试方法光纤连接器的插入损耗的测试方法一般有三种：基准法、替代法、标准跳线比对法。

由于在大批量的生产过程中，要求插入损耗的测试必须快速、准确且无破坏性。

因此现在的生产厂家大都采用第三种方法，即标准跳线比对法。

其测试原理图如下：当单模光纤尾纤小于50M 、多模光纤尾纤小于10M 时，尾纤自身的损耗可以忽略不计，此时测得的数据即为3端相对于标准连接器的插入损耗，并将此数据提供给客户。

当单模光纤尾纤大于50M 、多模光纤尾纤大于10M 时，应在测出的损耗值中减去光纤自身的损耗值。

3. 重复性重复性是指同一对插头，在同一只适配器中多次插拔之后，其插入损耗的变化范围。

单位用dB 表示。

重复性一般应小于0.1dB.4. 互换性由于光纤连接器的插入损耗是用标准跳线比对法测出的，其值是一个相对值。

所以在任意对接时，实际的插入损耗值很可能会大于用标准跳线比对法测出的值，而且不同的连接头、不同的适配器，其影响程度也会有所不同。

因此就有了互换性这一指标要求。

连接头互换性是指不同插头之间，或者不同适配器任意转换后，其插入损耗的变化范围。

其一般应小于0.2dB 。

如光波公司向客户承诺插入损耗小于0.3dB,互换性小于0.2dB ，则任意对接其插入损耗应小于0.5dB 。

二． 纤连接器插入损耗的主要因素1． 光纤结构参数（纤芯直径不同、数值孔径不同、折射率分布不同及其它原因等）的稳定光源 光功率计标准测试跳线 被测跳线标准适配器1 2 3 4失配引起的损耗。

实验十一光纤耦合器的原理及性能测试光纤耦合器是一种用于将光信号从一个光纤传输到另一个光纤的设备。

它通常由光源、光纤、光学元件和检测器组成。

光纤耦合器的原理是利用光学元件将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤中，同时保持信号的传输和质量。

光纤耦合器的主要性能指标包括插损、回波损耗、偏振相关性和耦合效率。

插损是指从输入光纤到输出光纤间能量的损失程度。

回波损耗是指在耦合过程中返回到光源的光信号损失的量。

偏振相关性是指光信号在耦合过程中发生的偏振旋转程度。

耦合效率是指被输入光纤耦合到输出光纤中的光信号的比例。

为了测试光纤耦合器的性能，可以采用以下方法：1.插入损耗的测试：将光纤耦合器与光学光源和光学检测器连接起来，测量输入和输出光功率的差异。

通过比较输入和输出光功率的差值，可以计算出耦合器的插损。

2.回波损耗的测试：将光纤耦合器的输入端连接到光源，输出端连接到光学检测器，并将光学反射镜连接到输出端。

测量从光源输入到输出端的光功率损失，以确定回波损耗。

3.偏振相关性的测试：将光纤耦合器的输入端连接到偏振光源，输出端连接到光学检测器，并通过改变输入端的偏振方向来测量输出端的光功率变化。

通过测量光功率的变化，可以确定光纤耦合器的偏振相关性。

4.耦合效率的测试：将光纤耦合器的输入端连接到光学光源，输出端连接到光学检测器，并将光纤耦合器连接到光纤，并测量输入光功率和输出光功率。

通过比较输入和输出光功率，可以计算出耦合效率。

此外，还可以通过使用OTDR（光时域反射仪）等仪器来测量光纤的损耗和传输性能。

通过TOF（飞行时间）测量等方法，可以实现对光纤传输的延迟和带宽的测量。

总之，了解光纤耦合器的原理以及性能测试的方法对于光纤通信系统中的光信号传输至关重要。

通过对光纤耦合器的性能进行测试，可以确保光信号在传输过程中的稳定性和最佳质量。

光回波损耗测试原理及误差分析引言:随着光纤通信的发展，高速光纤传输系统的广泛生产和应用（如SDH、大功率CATV 等），必须具有很高的回波损耗，DFB激光器由于其线宽窄，输出特性很容易受回波损耗的影响。

从而严重影响系统的性能，即使是普通的激光器，也会不同程度地受回波损耗的影响，因此，系统中各种光纤器件的回波损耗的测试变得越来越重要。

关键词: 回波损耗菲涅尔反射瑞利散射偏振敏感性匹配负载1．回波损耗测试基本原理当光传输在某一光器件中时，总有部分光被反射回来，光器件中回波主要由菲涅尔反射（由于折射率变化引起）、后向瑞利散射（杂质微粒引起）以及方向性等因素产生的，则该器件的回波损耗RL为：RL(dB)=－10lg(反射光功率/入射光功率) (1)回波损耗的测试方法有基于OTDR（OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。

OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。

）和光功率计测试两种,OTDR测试方法速度快、显示直观可获得反射点的空间分布，且不需要末端匹配（短光纤仍需匹配），但成本高，重要的是某些场合不能使用（例如：光探测器的回波损耗测试等），如美国RIFOCS688及日本NTT-AT的AR-301型回波损耗测试仪。

光功率计法主要将被测器件反射回来的光分离出来引导至光功率计，简单实用，应用范围广，使用时须进行末端匹配。

本文主要介绍光功率计法测试的原理。

光功率计法回波损耗测试基本原理框图如下：图1光功率计法基本原理框图激光经光模块注入到被测器件,反射光再经光模块引导至光功率计,测试方法分为4步：a．测试端连接校准件测出反射功率值P ref，若光源输出功率为PL，光模块衰减系数为k,校准件反射率为R ref，则：P rel= PL.k.R ref+P p (2)其中，P p为附加反射功率（指光模块内部及测试端连接器的反射等）b．测出附加反射功率P p：将测试端进行匹配，使得测试端反射功率为0，即可测出附加反射功率P p。

光纤连接器的插入损耗光纤连接器作为光通信系统中最基本也是最重要的光纤无源器件，其市场需求量越来越大。

近年来随着光纤宽带接入系统的发展，光纤链路中光纤连接器(包括其它有源及无源器件上使用的连接头)的使用越来越多，这对光纤连接器的插入损耗的测试准确性提出了越来越高的要求。

本文将就影响光纤连接器插入损耗的原因以及如何确保插入损耗测试的准确性及可靠性等问题作以简单的论述。

一． 有关概念1． 光纤连接器插入损耗（IL ）的定义： IL=01lg 10P P (dB) 其中P1为输出光功率，P0为输入光功率。

插入损耗单位为dB 。

2. 光纤连接器插入损耗的测试方法光纤连接器的插入损耗的测试方法一般有三种：基准法、替代法、标准跳线比对法。

由于在大批量的生产过程中，要求插入损耗的测试必须快速、准确且无破坏性。

因此现在的生产厂家大都采用第三种方法，即标准跳线比对法。

其测试原理图如下：当单模光纤尾纤小于50M 、多模光纤尾纤小于10M 时，尾纤自身的损耗可以忽略不计，此时测得的数据即为3端相对于标准连接器的插入损耗，并将此数据提供给客户。

当单模光纤尾纤大于50M 、多模光纤尾纤大于10M 时，应在测出的损耗值中减去光纤自身的损耗值。

3. 重复性重复性是指同一对插头，在同一只适配器中多次插拔之后，其插入损耗的变化范围。

单位用dB 表示。

重复性一般应小于0.1dB.4. 互换性由于光纤连接器的插入损耗是用标准跳线比对法测出的，其值是一个相对值。

所以在任意对接时，实际的插入损耗值很可能会大于用标准跳线比对法测出的值，而且不同的连接头、不同的适配器，其影响程度也会有所不同。

因此就有了互换性这一指标要求。

连接头互换性是指不同插头之间，或者不同适配器任意转换后，其插入损耗的变化范围。

其一般应小于0.2dB 。

如光波公司向客户承诺插入损耗小于0.3dB,互换性小于0.2dB ，则任意对接其插入损耗应小于0.5dB 。

二． 纤连接器插入损耗的主要因素1． 光纤结构参数（纤芯直径不同、数值孔径不同、折射率分布不同及其它原因等）的稳定光源 光功率计标准测试跳线 被测跳线标准适配器1 2 3 4失配引起的损耗。

光纤连接器的测试原理光纤连接器的测试原理是通过检测连接器之间的连接状态和连接质量，以确定光纤连接器是否正常工作。

这是确保互联网和其他通信网络正常运行的关键步骤。

光纤连接器的测试原理主要包括以下几个方面：1.可视外观检查：首先要对连接器的外观进行检查，确保没有损坏或污染。

外观检查是最简单和最基本的测试方法，可以确定连接器是否完整，是否有划痕或裂痕等缺陷。

2.端面检查：对连接器的端面进行检查，主要是检查连接器的离轴度、几何面度、污染和划痕等问题。

这可以通过专用的光纤显微镜或断电读取器来进行。

端面的优良质量对于光的传输非常重要，任何污染或几何面度偏差都会导致连接质量下降。

3.插入损耗测试：插入损耗测试是确定连接器连接时所引入的损耗的重要测试。

它通过使用光源和功率计对连接器进行测试，以测量连接器中的损耗。

光源发出一个已知光功率的信号，该信号通过连接器进入被测光纤，然后通过连接器的另一端口离开光纤，最后被功率计测量。

通过比较输入和输出功率，可以确定连接器中引入的损耗。

4.回波损耗测试：回波损耗测试是衡量连接器端口上反射光信号的能力。

当光信号抵达连接器的终端时，一部分会反射回来，这可能会对信号质量产生影响。

通过使用OTDR（光时域反射计）或光源和光功率计测试仪器，可以测量连接器终端处产生的反射光信号的强度。

回波损耗测试可以帮助确保连接器在连接过程中没有过多的反射信号。

5.振动和冲击测试：为了保证连接器在场景变化或剧烈动作的情况下的可靠性，需要对其进行振动和冲击测试。

通过将连接器安装在特殊设备中，并进行振动和冲击试验以模拟实际应用场景中的情况，以评估连接器在不同环境下的性能和可靠性。

总之，光纤连接器的测试原理主要包括可视外观检查、端面检查、插入损耗测试、回波损耗测试以及振动和冲击测试。

通过这些测试，可以确保连接器在使用中的质量和性能，提高光纤网络的可靠性和稳定性。

光无源器件参数测试实验光无源器件参数测试实验是对光通信系统中使用的无源器件进行性能测试的一种方法。

无源器件包括光纤、光分路器、光耦合器等，它们在光通信系统中起到传输和分配光信号的作用。

在光通信系统中，无源器件的性能直接影响到系统的传输效率和稳定性，因此准确测试无源器件的参数是非常重要的。

1.实验目的测试光无源器件的参数，包括插入损耗、反射损耗、带宽、槽隔离度等，以评估器件的性能，为光通信系统的设计和优化提供依据。

2.实验仪器与设备(1)光源：常用的光源有激光二极管光源、电子脉冲激光器、气体激光器等。

光源的选择应根据实际应用需求确定。

(2)光功率计：用于测量光源的输出光功率，常用的光功率计包括光纤功率计和探头功率计。

(3)光分路器：用于将光信号分成两个或多个信号，常用的光分路器有耦合式光纤分路器和干涉式光纤分路器。

(4)光耦合器：用于将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤中，常用的光耦合器有耦合式光纤耦合器和波导式光纤耦合器。

(5)光衰减器：用于调节光信号的光功率，常用的光衰减器有可调半波电压衰减器、可调半波电压Tipo式衰减器。

(6)光检测器：用于检测光信号的强度和特性，常用的光检测器有光电二极管、光电探测器等。

(7)光谱仪：用于测量光信号的频谱，获取光信号的频率信息，常用的光谱仪有光栅光谱仪、波长计等。

3.实验步骤(1)校准仪器：调节光源的输出光功率，使用光功率计校准光源的输出功率，并记录下来。

(2)测量插入损耗：将光无源器件与光源和光功率计连接起来，记录下光源的输出功率和光经过器件后的功率，计算插入损耗。

(3)测量反射损耗：将光无源器件与光源和光功率计连接起来，记录下光源的输出功率和光反射回来的功率，计算反射损耗。

(4)测量带宽：使用光谱仪测量无源器件的光信号频谱，记录下信号的中心频率和带宽。

(5)测量槽隔离度：使用光分路器或光耦合器将光信号分成两个或多个信号，分别测量各个信号的光功率，并计算槽隔离度。

实验5-2部分无源器件的特性测试实验光信息专业实验指导材料（试用）实验5－2 部分无源器件的特性测试[实验目的]1、掌握耦合器的特性及其简单应用；2、掌握光纤隔离器的原理及其在光纤通信系统中的应用；3、掌握WDM 的特性及其简单应用；4、掌握衰减器的特性及其在光纤通信系统中的应用。

[实验仪器]实验室提供：半导体激光器（1310nm ，1550nm ），单模光纤（G.652标准的单模光纤），光纤功率计，光纤连接器，耦合器（a ，b, c ），光纤隔离器，3dB 耦合器，光衰减器（5dB ，10dB ，可调衰减器），WDM 器件。

[实验原理]一、部分无源器件的基本技术指标以图5.2.1中所示的N ×N 的器件为例。

图5.2.1 一个N ×N 的器件1. 插入损耗（IL ）插入损耗常常简称为插损，指一个输出端口的输出功率和一个输入端口输入功率的比值，插入损耗常常包括两部分，一部分是器件非理想造成的附件损耗（通常是不期望存在的），另外一部分是器件本身特性造成的（例如分路器splitter ，也叫耦合器coupler 的分光比，某个端口本身应该输出20％的输入光）。

10log (dB)j in p IL P =- 2. 附加损耗（EL ）附加损耗也常常称之为额外损耗。

一般对于一个N ×M 的器件，输入功率为in P ，某一个或者某几个端口输出功率为.....i j P P ，附加损耗的定义是：10l o g (d B )j m i in p EL P =-∑ 请注意区分附加损耗和插损损耗。

3. 均匀性（uniformity ）均匀性也常常称之为分光比容差，一般是针对光纤耦合器而言的。

对于均匀分光的多端口耦合器，各输出端口的光功率的最大相对变化量。

Out1 Out2 OutN)/log(10max -=?ij ij P P L 4. 方向性（Directivity ）方向性是衡量器件定向传输特性的参数，也常常称之为近端串扰或者近端隔离度，对于一个有多个输入端的器件，其中某个端口I 输入功率Pi ，在其他输入端口中反射回来的光功率Pj ，那么方向性的定义是：10log(/)(dB)j i D P P =-5. 回损（reflectance ）回损也是衡量器件定向传输特性的参数，但其定义是回到入射端口的光功率的大小的相对值。

廿一、光隔离器实验人：合作人:（物理科学与工程技术学院，光信息科学与技术2011 级 1 班，学号11343026）一、实验目的：1．学习光隔离器的原理2．了解光准直器的原理及其应用3．学习测量光隔离器的主要技术参数二、实验原理与器件：光隔离器是一种只允许光沿光路正向传输的互易性光无源器件，主要用于抑制光通信网络中的反射波。

光隔离器广泛应用于光信号的发射、放大、传输等过程中。

因为许多光器件对来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，若不消除这些反射光将导致器件性能的急剧恶化。

这时就需要用光隔离器来阻止反射光返回系统。

1.法拉第磁光效应光隔离器的工作原理需要是利用磁光晶体的法拉第效应。

典型的光隔离器采用法拉第旋转器，转光转角为45度，其材料主要为钇铁石榴石（YIG），现在多采用高性能磁光晶体。

高性能磁光晶体是一种采用液相外延技术在石榴石单晶上生成掺镱、镓、钬或铽等元素的薄膜材料，如：(YbTbBi)3Fe5O12石榴石单晶薄膜，其单位长度的法拉第旋转角是传统YIG晶体的5倍以上，而所需磁感应强度B却仅为传统材料的一半或者1/3。

法拉第效应（1945年）：对于给定的磁光晶体材料，光振动面旋转的角度θ与光在该物质中通过的距离L和磁感应强度B成正比（α为光线与磁场的夹角，）：θcosα（21.1）=VLB式中，V是比例系数，它是材料的特性常数，称维尔德(Verdet)常数，单位是：分/高斯⋅厘米。

进一步研究表明，法拉第效应旋转角是材料的介电常数、旋磁比和饱和磁场强度以及光波频率、外加磁场强度的函数。

值得注意的事，磁致旋光效应和材料的固有磁光效应不同。

固有磁光效应的方向受光的传播方向影响，而与外加磁场的方向无关，无论外界磁场如何变化，迎着光看去，光的偏振面总是朝同一方向旋转。

因此，在材料的固有旋光效应中，如果光束沿着原光路返回时，其偏振面将转回到初始位置。

而在法拉第磁光旋转效应中，磁场对此光材料产生作用，是导致磁致旋转现象发生的原因，所以磁光材料引起的光偏振面旋转的方向取决于外加磁场的方向，与光的传播方向无关。

光纤无源器件实验报告1 光纤无源器件综合实验一、耦合器的测试1、插入损耗（IL ） IL =OUTIN P P lg 10 （1）对1310nm 光波长 A IL =7.93 dB B IL =0.79 dB（2）对1550nm 光波长 A IL = 1.60 dB B IL = 5.17 dB2、附加损耗（EL ）（1）对1310nm 光波长EL = 0.02 dB （2）对1550nm 光波长EL = 0.03 dB3、分光比（CR ）（1）对1310nm 光波长 A CR =0.16% B CR =0.83%（2）对1550nm 光波长 A CR = 0.69% B CR =0.31%测试结果分析：本次测量实验数据，计算结果略高于所给的损耗变化量和分光比变化量参考值，说明由于温度及器件等因素的影响存在一定的测量误差。

二、光纤隔离器的特性和参数测试正向插入损耗1a =OUT IN P P lg10=0.19 dB 反响隔离度比2a =OUT IN P P lg 10=20.48 dB 测试结果分析：通过比较隔离器正、反两次测量实验结果，1a 与2a 数值相差很大，说明光正向通过时衰减很小，但反向通过时衰减很大。

与隔离器的工作性能相符，此次实验结果较理想。

三、波分复用/解复用器（WDM ）的测试1、插入损耗（IL ） A IL = 7.83 dB B IL = 6.46 dB2、附加损耗（EL ） EL = 4.08 dB测试结果分析：根据参考实验值，本次实验数据损耗存在一定的误差。

四、光纤衰减器（VOA ）特性实验（1）对1310nm 光波长衰减器衰减量功率值变化范围 5.1-0 nW （2）对1550nm 光波长衰减器衰减量功率值变化范围 28.5-27.2 nW 测试结果分析：本实验测试了固定、可调衰减器，实验现象明显，功率变化值明显。

RL 的测试和计算1、 RL 定义：inoutP P IL lg10-= in ref P P RL lg 10-=* 此处我们对所有的IL 和RL 定义为正值2、 测试设备：A ：Agilent 81680A TLSB ：Agilent 81623A PM （PowerMeter ）C ：50/50（3dB ） Coupler 3、 测试方法和步骤：A⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=in in p P dB lg 100B ：测试系统的RL ：RLs ，搭建如图2所示的光路：因为我们在步骤A 中做归零的时候已经将P in 作为基准功率，所以⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-insref s PP RL lg 10（式1） C ：测试器件的RL ：RL d ，搭建如图3所示的光路：()()()31lg 10lg 10lg 10−→−-+--+--+----⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=IL P p PP P P P P P PP RL in s ref d s ref in s ref d s ref sref d s ref d ref indref d 根据式1，可以得出： 1010sRL in s ref P P --⨯=设定：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=+-+ind s ref d s p p RL lg 10，推出： ()1010ds RL in P d s ref p+-⨯=+-将以上式3和式4带入式2，得到：()311010311010311010lg 101010lg 10lg 10−→−--−→−--−→−-+--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=++ILIL P P IL P p P RL sd s sd s RL RL inRL RL in in sref d s ref d 令d s s RL RL x +-=，推出：x RL RL s d s -=+，将其带入式5，有：31101031101031101011010lg 101010lg 101010lg 10−→−-−→−---−→−---⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=+IL IL IL RL x RL RLx RL RLRL d s s s sd s 3110311010110lg 10110lg 1010lg 10−→−−→−--⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=IL RL IL x s x RL s综上，我们得出：3110110lg 10−→−-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=IL RL RL x s d 试算如下：设dB RL dB RL d s s 58,62==+，推出dB x 45862=-=，带入式6，得出：31311042.60110lg 1062−→−−→−-=-⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=IL IL RL d（式2）（式3）（式4）（式5）（式6）又因为31−→−IL ＝3dB ，所以d RL ＝57.2dB1.接通光路，将功率计清零。

常用光纤器件特性测试实验实验六 光纤活动连接器损耗测试实验一、实验目的1、了解光纤活动连接器插入损耗测试方法2、了解光纤活动连接器回波损耗测试方法3、掌握它们的正确使用方法二、实验要求1、测量活动连接器的插入损耗2、测量活动连接器的回波损耗三、预备知识1、了解活动连接器的特点、特性四、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、万用表 1台 4、FC/PC-FC/PC 单模光跳线 2根 5、FC-FC 法兰盘1个6、Y 型分路器 1个7、连接导线20根五、实验原理光纤活动连接器是连接两根光纤或光缆形成连接光通路且可以重复装拆的无源器件。

其外形与普通电缆连接器有点相似，但其内部结构复杂，机械加工精度要求高。

主要技术要求是插入损耗小，拆卸方便，互换性好，重复插拔的寿命长。

它还具有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行活动连接的功能。

评价一个活动连接器的性能指标有很多，其中最重要的指标有4个，即插入损耗、回波损耗、重复性和互换性。

光纤活动连接器插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的分贝数，计算公式为：)lg(1010P P I L （6-1）其中P 0为输入端的光功率，P 1为输出端的光功率。

对于多模光纤连接器来讲，注入的光功率应当经过扰模器，滤去高次模，使光纤中的模式为稳态分布，这样才能准确地衡量连接器的插入损耗。

光纤活动连接器的插入损耗越小越好。

光纤活动连接器插入损耗测试方法为：向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号（长度为24位），保持注入电流恒定。

将活动连接器连接在光发端机与光功率计之间，记下此时的光功率P 1；取下活动连接器，再测此时的光功率，记为P 0，将P 0、P 1代入10-1式即可计算出其插入损耗。

其实验原理框图如图6-1所示。

活动连接器的回波损耗：向光发端机的数字驱动电路送入一伪随机信号（长度为24位），保持注入电流恒定。

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。

实验三 波分复用器插入损耗和光串扰测试实验一、实验目的1、了解波分复用器的工作原理及其结构2、掌握它们的正确使用方法3、掌握它们主要特性参数的测试方法二、实验内容1、测量波分复用器的插入损耗2、测量波分复用器的光串扰三、实验仪器1、ZY1804I 型光纤通信原理实验系统1台 2、FC 接口光功率计 1台 3、万用表 1台 4、FC-FC 适配器 1个 5、波分复用器 2个 6、连接导线20根四、实验原理波分复用器/解复用器是一种与波长有关的耦合器。

波分复用器的功能是把多个不同波长的发射机输出的光信号组合在一起，输出到一根光纤；解复用器是把一根光纤输出的多个不同波长的光信号，分配给不同的接收机。

波分复用器是波分复用系统中的重要组成部分，为了确保波分复用系统的性能，对波分复用器的一般要求是：插入损耗小、光串扰小、隔离度大、带内平坦，带外插入损耗变化陡峭、温度稳定性好，复用路数多等。

本实验主要用来测试波分复用器的插入损耗和光串扰。

1、插入损耗插入损耗是指由于增加光波分复用器/解复用器而产生的附加损耗，定义为该无源器件的输入和输出端口之间的光功率之比，即10lgα=ioP P (34-1) 其中Pi 是发送进入输入端口的光功率；Po 是从输出端口接收到的光功率。

在具体的测试时，我们先用光功率计测量未加入波分复用器时的光功率Pi ，再测量加入波分复用器后输出端口的光功率Po ，然后带入式34-1 后计算可得出波分复用器的插入损耗。

2、光串扰的定义及其测试方法 波分复用器的光串扰（隔离度），为波分复用器输出端口的光进入非指定输出端口光能量的大小。

其测试原理图如图34-1所示。

图34-1 波分复用器光串扰测试原理图上图中波长为1310nm 、1550nm 的光信号经波分复用器复用以后输出的光功率分别为P 01、P 02，解复用后分别输出的光信号，此时从1310窗口输出1310nm 的光功率为P 11，输出1550nm 的光功率为P 12；从1550窗口输出1550nm 的光功率为P 22，输出1310nm 的光功率为P 21。