一、实验目的
1.
二、实验原理
传输损耗是光纤很重要的一项光学性质，它在很大程度上决定着传输系统中的中继距离。损耗的降低依赖于工艺的提高和对石英材料的研究。
对于光纤来说，产生损耗的原因较复杂，主要由以下因素造成：
1.纤芯和包层物质的吸收损耗，包括石英材料的本征吸收和杂质吸收；
2.纤芯和包层材料的散射损耗，包括瑞利散射损耗以及光纤在强光场作用下诱发的受激喇曼
散射和受激布里渊散射；
3.由于光纤表面的随机畸变或粗糙所产生的波导散射损耗；
网络可视电话4.光纤弯曲所产生的辐射损耗；
5.外套损耗。
这些损耗可以分为两种不同的情况。一是石英光纤的固有损耗机理，像石英材料的本征吸收和瑞利散射，这些机理限制了光纤所能达到的最小损耗；二是由于材料和工艺所引起的非固有损耗机理，它可以通过提纯材料或改善工艺而减小甚至消除其影响，如杂质的吸收、波导散射等。
测量光纤损耗的方法很多，CCITT（国际电报、电话咨询委员会）建议以剪断法为参考，插入法为第一替代法，背向散射法为第二替代法。
测量光纤损耗时，只要测出光纤输入端的光功率 Pttx2基板１和输出光功率P2，即可得到光纤总的平均损耗，则光纤损耗为： (dB) （1）
剪断法
剪断法的测量框图如图2所示，标准光源发出光信号，扰模器的作用使光信号达到稳态模分布，利用光功率计先测出光纤的输出光功率P2，然后在距离输入端2-3m的地方将光纤剪断，测量出输入光功率P1，最后根据6-1式即可算出光纤的损耗。
剪断法的特点是：简单、准确，但对光纤具有一定的破坏性。
插入法
插入法的测量原理图如图3所示，标准光源发出光信号，扰模器的作用是使光信号达到稳态模功率分布，测量时，可通过连接器，先将自环线（损耗可忽略的光纤）接入，用光功率计测出此时的光功率值为P1，然后，撤去自环线，将待测光纤插入，读出光功率值P2，则根据（1）式即可算出光纤损耗值。
插入法的特点是：操作简单，不具有破坏性，但精度不高，这是由于连接器性能不佳或光注入状态发生变化时，可能带来误差。
背向散射法
所谓背向散射法就是得用光时域反射仪(OTDR)来测量光纤损耗，其原理参见光时域反射仪的使用说时书，这里不再赘述。
工程测量
在实际工程中，为得到接头损耗的精确值，往往采取“四功率”法，其测试步骤如下（如图4）：
1.首先在连接处Ｄ作临时接头;
2.在光纤连接后的尾端Ｃ处测得接收光功率P3;
3.在临时接头后的B点（相距D点约几厘米）切断光纤，测得光功率为P2；
4.在临时接头前的A点切断光纤，测得光功率为P1;
5.在连接处Ｄ点将光纤作永久性连接，然后在C点重新测得光功率为P4。
则此永久性连接的附加损耗为：
（2）
光纤弯曲损耗的测量框图如图5所示，：
(dB) （3）
光纤损耗测试实验测试方案：本实验利用剪断法测量光纤损耗，由于光纤的损耗很小，一般为0.2~0.5dB/km，为了使实验效果明显，则至少需要数千米的光纤，实现起来比较困难，所以在实验中我们建议使用小可变衰减器来代替光纤进行实验。在后继实验步骤中我们以小可变衰减器代替光纤进行，实验方框图如图6所示。如果实验条件允许则将光纤代替小可变衰减器即可。
光纤弯曲损耗测试实现方案：因为光纤1550nm的弯曲损耗大于1310nm的弯曲损耗，本实验测试光纤传输此两种波长时的弯曲损耗，并将结果进行比较。将一段光
纤连接在1310nm的光发机与光功率计之间，向光发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，测得此时的光功率为P1，将光纤按图6-7(a)所示方法在扰模器上缠绕，测得此时的光功率为P2，代入（1）式即可计算出光纤弯曲半径为R1时的光纤损耗。将光纤按图7(b)所示方法在扰模器上缠绕，测得此时的光功率为，代入（1）式即可计算出光纤弯曲半径为R2(R1<R2)时的光纤损耗。将1310nm光收发合一模块改为1550nm，重复上述实验。
三、实验仪器
1.ZYE4301F退火窑型光纤通信原理实验箱两台(1310，1550各一台)
2.光功率计
3.万用表
4.ST-FC，FC-FC型光跳线各一根
5.SC-FC转换器
6.扰模器
7.2km光纤（或小可变衰减器）
四、实验内容与步骤
Ａ、光纤损耗测量
1.按图6-6连接好光纤损耗测试系统。
2.连接导线：将数字基带信号产生模块T402与光发送模块T501连接。
3.将双刀双掷开关J501，J502按下，使光发送模块传输数字信号。
4.接上交流电源线，先开交流开关，再开直流开关K601，K602，五个发光二极管全亮。
5.接通数字基带信号产生模块(K40)、光发送模块(K50)的直流电源。
6.用万用表测量R516两端电压（红表笔插T502，黑表笔插T503）。
7.慢慢调节电位器W501带隙基准电压源，使驱动电流达到额定值，即使3d打印玻纤V=30mV。
8.用光功率计测量此时的光功率P2。
9.拆除小可变衰减器。
10.用光功率计测得此时的光功率为P1。
11.代入（1）式计算即得光纤损耗值。
12.抬起J502，关闭直流电源，拆除导线。
13.光功率计及拆除扰模器上的光纤，将实验箱还原。
B、光纤弯曲损耗测量
1.连接导线：将数字基带信号产生模块T402与光收发合一模块T201连接。
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