光纤专题实验论文

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1、光纤专题实验论文——光纤通信中的损耗研究学院：电子信息工程专业：通信工程学号：12211165姓名：赵霄祥指导老师：张丽梅上课时间：2013/11/04-2013/11/18撰写时间：2013/11/20摘要：本文是笔者在试验前后遇到的问题的解答和对实验过程的思考和论证，文章着重于实验的原理和过程的一些要点，并且深入的研究了关于光纤通信过程中的各种损耗因素，希望让大家对这个实验和光纤的传输损耗有更好的认识。关键词：光纤通信损耗光纤耦合背景：光纤是一种通信电缆，由两个或多个玻璃或塑料光纤芯组成，这些光纤芯位于保护性的覆层内，由塑料PVC外部套管覆盖。沿内部

2、光纤进行的信号传输一般使用红外线。光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有容量中继距离长、保密性好、不受电磁干扰和节省铜材等优点。本专题实验的目的在于了解光纤的结构和一般性质，学习光线的耦合、传输及传感特性及其在通信和传感领域的应用。实验论述：（1）原理篇1、半导体激光器的电光特性 半导体激光器是用半导体材料作为工作物质的激光器，也称激光二极管。它通过受激辐射发光，具有体积小，效率高等特点。半导体激光器是一种阈值器件，当正向注入电流较低时，增益小于0，此时半导体激光器只能发射荧光：当注入电流增大到某一数值时，增益克服损耗，半导体激光器输出激光，此时的

3、注入电流值定义为阈值电流，阈值电流是半导体激光器非常重要的参数。 2、光纤结构光纤是利用全反射原理使光线和图像能够沿着弯曲路径从一端传送到另一端的光学元件。 3、模拟信号的调制、传输和解调以及光在光线中传输时间的测量 脉冲频率调制是目前模拟信号传输质量较高的一种方式。被调制的信号经光纤传输后，在远端经解调后恢复。利用光在光纤中传输的时间延时测量传输时间。 4、反射式光纤传感器 强度性反射式光纤传感器的基本原理是对所传输的光能量进行调制。反射式调制采用一块具有高反射率的反射平面，从发送光纤端面射出的光束经反射平面反射后，部分进入接收光纤。当改变发送光纤和接

4、受光纤相对于反射平面的间距时，即对所传输的光能进行了调制。因此，接收光纤得到的反射光能量是光纤端面到反射面距离的近似线性函数。 5、微弯式光纤传感器 微弯式光纤传感器是根据微弯变形引起纤芯或包层中传输的光载波强度变化的原理制成的全光纤传感器。微弯式传感技术可以分为亮场型和暗场型两种。前者是通过对纤芯中光强度的变化来实现信号性能的转换；而后者则检测包层中的光信号。本实验就是利用光纤微弯变形引起纤芯中传输的光波强度的变化来实现位移或压力的检测。 （2）实践篇a)光源与光纤特性研究这是光纤实验的基础实验，来熟悉光纤，在这个实验中最重要的便是光纤的耦合，由于光纤

5、非常纤细，激光必须能够穿过微小的小孔，才可以实验光纤的完美耦合，除了细心地调整装置之外，对光纤断面的处理非常的重要，不能用手去触摸，更不能让其接触到仪器表面。光纤耦合之后，通过发出的功率与接收到的功率之比，就可以很简单的得到光纤耦合效率，我们实验的时候不同的小组得到的效率相差很大，在实际应用中便是要这个效率尽可能的扩大，更好的利用光纤服务我们。除了光纤的耦合效率，本实验还要测量光纤的数值孔径，通过公式NA=N*sini测量i的正弦值，即可很容易地测量出数值孔径。b)光信号传输本实验的主体部分是通过对信号的调制解调是我们这些实验者们对信号的传输有一个更好的

6、认识，对于我们通信专业的同学来说更加有着非凡的意义，使平常在课本上见到的信号调制解调出现在了眼前，这个实验最难的地方就是，各种导线的链接问题，在实验之前一定要好好的研读课本，弄清试验的目的之后，才能顺利的连接导线，而且实验之前应该对示波器的使用进行一定的预习才能更好地完成实验。第二个小实验是利用光在光纤中传输的时间延时测量传输时间。通过前后两个波形的对比，读出时间差，由此计算光纤的长度。c)光纤传感这个小实验是三个实验中操作最简单的，也是最麻烦的，最简单是因为他只需要记录几个数据，不需要第一个第二个实验的复杂的光纤耦合，最麻烦的是因为他前后需要记录100

7、多个数据，在这个过程中一定不能记错位了。需要做出反射式和微弯式光纤唯一传感器的调制特性曲线。实验过程中，我们需要注意调节螺旋测微器时一定要严格地每次调节0.1mm，否则会导致实验数据不够精确。结论：光纤作为宽带接入一种主流的方式，有着通信容量大、中继距离长、保密性能好、适应能力强、体积小重量轻、原材料来源广价格低廉等的优点，未来在宽带互联网接入的应用可预料会非常广泛。我们作为世界未来的主人，非常有必要对光纤有个直接的认识，这个实验给另外我们机会，在张老师的指导下，我们通过三个光纤的专题实验对光纤的特性，光信号的传输和光纤传感有了更加直接的认识。影响光纤损

8、耗的因素在这个三个实验中都涉及到了光纤的损耗问题，我通过查资料，找文献，总结了一