实验一 光纤的几何特性测试实验
光纤的基本特性及测试(全)
内容提要
前言
7.1光纤的传输损耗 7.2光纤的损耗的测量 7.3光纤的色散和脉冲展宽 7.4光纤脉冲展宽的测量 7.5光纤的偏振和双折射 7.6光纤的拍长和偏振模色散测量
前言
光纤的基本特性
光纤几何参数： 1.纤芯、包层直径、不园度、偏芯率 2.数值孔径 3.折射率分布
§7.3
光纤的色散和脉冲展宽
损耗和色散是光通信传输介质的两个重要的特性参量。要实 现长距离光通信，光纤必须同时具有低的损耗和小的色散。 因为色散限制了经过光纤传输的光信号的调制光谱宽度，所 以，可以利用术语“光纤带宽”(或称带宽)来表述光纤的色 散性质。 在光纤中，色散有如下几种: (1)材料色散( n )。这就是材料本身的折射率随频率而变， 于是，不同频率的光波传输的群速度不同，由于这个原因所产生 的色散叫做材料色散。这种色散在单模中占主要地位。 (2)多模色散( m )。它是由于传输的各模之间的群速度 不同所引起的色散，这种色散仅出现在多模光纤中，又称 模式间色散。
图7.2.4 OTDR测量曲线 由(7.2.3)式盒图7.7可以看出AB段光纤的衰减系数为:
p ( , z A ) 1 10 ( , L) lg[ ] 2 zR z A p ( , z B )
（7.2.4）
图中为对数坐标，即Ps(A)=10log10p(λ,zA) ，Ps(B)=10log10p(λ,zR)，zR-zA=L，所以:
图7.1.2
光纤损耗与波长的关系
Байду номын сангаас
§7.2
光纤损耗的测量
当光束通过一定长度的光纤后，光束的能量就会衰减。损耗 这个量就表示光纤对光能的衰减能力，常用dB为单位，它定 义为:
光纤参数的测试方法
光纤参数的测试方法光纤的特性参数有多重,最为基本的有三种特性参数:光纤的几何特性参数、光纤的光学特性参数和光纤的传输特性参数。
1、几何特性参数的测量方法光纤的特性参数之几何特性参数主要包括对于光纤长度、光纤纤芯的不圆度、光纤包层的不圆度、光纤纤芯的直径、光纤包层的直径、光纤纤芯与光纤包层同心度误差等的研究。
通过折射近场法来直接测量在光纤横截面上产生的折射曲线的分布来对几何尺寸参数进行确定。
对于对光纤包层的确定并不难,难就难在对于纤芯的确定。
例如对于渐变型光纤的确定,因为光纤包层与光纤纤芯之间的过渡是具有连续性的,所以在光纤包层和光纤纤芯之间不存在明显的界限,所以如何去确定光纤纤芯和光纤包层之间的界限就存在着难点。
而针对这一难点,可以通过对于折射率分布情况的研究来确定。
在折射率分布曲线上确定给定值,通过给定值来界定光纤纤芯的边界,而折射率分布曲线上的给定值需要通过对光纤整个截断面的扫描来获取。
我们知道,受地球引力影响,光纤在生产过程中的整个横截断面并不能形成理想的圆对称,所以在扫描时应该根据不同情况进行区域分化扫描。
光纤包层的折射率是均匀的,所以在扫描光纤包层时幅度可以大一些。
而光纤纤芯的折射率存在很大的变化,所以对于光纤纤芯的扫描的幅度应该小一些。
折射近场法是测试光纤几何参数尺寸的基本测试方法。
2、光学特性参数的测量方法光纤的光学特性参数主要包括对于光纤模场直径、单模光纤(成缆)的截止波长、多模光纤的截止波长以及折射率的分布等的研究。
（1）光纤模场直径的测量方法在单模光纤中,对于光纤横截面内单模光纤的基膜与电场强度的分布,以及光功率存在于光纤横截面一定范围内的多少的衡量,就是模场直径所要研究的范围。
对于单模光纤的研究,不仅受到模场直径的定义影响,也受到模场直径的测量方法影响。
所以在测量单模光纤的模场直径时,根据不同测量方法的优缺点去选择合适的测量方法显得尤为重要。
主要的测量方法有横向偏移法和传输场法。
光纤特性实验实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过对光纤特性的研究，了解光纤的基本原理、结构以及传输特性，为后续的光纤通信技术学习和应用奠定基础。
实验内容主要包括光纤的折射率、损耗、色散等特性的测量和分析。
二、实验原理光纤是一种利用光的全反射原理进行光信号传输的介质。
根据传输模式的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤只能传输一个光波，具有低损耗、低色散等优点，适用于长距离通信；多模光纤可以传输多个光波，具有低成本、易于制造等优点，适用于短距离通信。
三、实验仪器与材料1. 光纤实验箱2. 光纤光源3. 光功率计4. 光纤耦合器5. 光纤跳线6. 光纤衰减器7. 光纤连接器8. 示波器9. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 光纤连接与测试（1）将光纤光源、光纤跳线、光纤耦合器、光功率计等设备按照实验要求连接好。
（2）打开实验箱，确保光纤连接正确无误。
（3）调整光源功率，使光功率在合适范围内。
2. 光纤损耗测量（1）将光功率计设置为“功率模式”。
（2）将光纤跳线连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P1。
（3）将光纤跳线的一端连接到光纤光源的输出端，另一端连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P2。
（4）计算光纤损耗：L = 10lg(P1/P2)。
3. 光纤色散测量（1）将示波器设置为“频谱分析模式”。
（2）将光纤跳线连接到示波器的输入端，记录示波器显示的频谱图。
（3）根据频谱图，分析光纤的色散特性。
4. 光纤折射率测量（1）将光纤光源、光纤跳线、光纤耦合器、光功率计等设备按照实验要求连接好。
（2）调整光源功率，使光功率在合适范围内。
（3）将光纤跳线的一端连接到光纤光源的输出端，另一端连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P1。
（4）将光纤跳线的一端连接到光纤耦合器的输入端，另一端连接到光功率计的输入端，记录光功率计显示的功率值P2。
（5）根据光纤损耗公式，计算光纤的折射率：n = sqrt(P1/P2)。
光纤基本特性测试实验报告
实验报告课程名称： 光通信技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：光纤基本特性测试（一）实验类型： 基础型 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得实验1-2 光纤数值孔径性质和测量一、实验目的和要求1、熟悉光纤数值孔径的定义和物理意义2、掌握测量光纤数值孔径的基本方法二、实验内容和原理光纤数值孔径（NA ）是光纤能接收光辐射角度范围的参数，同时它也是表征光纤和光源、光检测器及其它光纤耦合时的耦合效率的重要参数。
图一表示阶梯多模光纤可接收的光锥范围。
因此光纤数值孔径就代表光纤能传输光能的大小，光纤的NA 大，传输能量本领大。
NA 的定义式是：式中n0 为光纤周围介质的折射率，θ为最大接受角。
n1和n2分别为光纤纤芯和包层的折射率。
光纤在均匀光场下，其远场功率角分布与理论数值孔径NAm 有如下关系：其中θ是远场辐射角，Ka 是比例因子，由下式给出：专业：姓名：学号： 日期： 地点：装订线式中P(0)与P(θ)分别为θ= 0和θ=θ处远场辐射功率，g 为光纤折射率分布参数。
计算结果表明，若取P(θ) / P(0) = 5%，在g≥2时Ka的值大于0.975。
因此可将P(θ)曲线上光功率下降到θ的正弦值定义为光纤的数值孔径，称之为有效数值孔径：中心值的5%处所对应的角度e本实验正是根据上述原理和光路可逆原理来进行的。
三、主要仪器设备He-Ne 激光器、读数旋转台、塑料光纤、光纤微调架、毫米尺、白屏、短波长光功率计一套（功率显示仪1件、短波光探测器1只）。
四、实验步骤方法一：光斑法测量（如图２）1、实验系统调整；a．调整He-Ne激光管，使激光束平行于实验平台面；b．调整旋转台，使He-Ne激光束通过旋转轴线；c．放置待测光纤在光纤微调架上，使光纤一端与激光束耦合，另一端与短波光探测器正确连接；d．仔细调节光纤微调架，使光纤端面准确位于旋转台的旋转轴心线上，并辅助调节旋转台使光纤的输出功率最大。
光纤实验实训报告
1. 熟悉光纤的基本结构和光学特性。
2. 掌握光纤的连接方法和熔接技术。
3. 了解光纤通信系统的基本原理和应用。
4. 提高动手操作能力和实验技能。
二、实验内容1. 光纤的基本结构及光学特性2. 光纤熔接技术3. 光纤通信系统基本原理与应用三、实验原理1. 光纤的基本结构：光纤由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯的折射率高于包层，使得光在纤芯与包层的界面发生全反射，从而实现光的传输。
2. 光纤熔接技术：利用光纤熔接机将两根光纤的端面熔接在一起，形成低损耗的连接。
3. 光纤通信系统基本原理：利用光纤作为传输介质，将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再将光信号转换为电信号。
四、实验仪器与材料1. 光纤熔接机2. 光纤测试仪3. 光纤跳线4. 光纤耦合器5. 光纤连接器6. 光纤7. 电源1. 光纤基本结构及光学特性观察- 观察光纤的结构，了解纤芯、包层和涂覆层的组成。
- 使用光纤测试仪测量光纤的折射率、衰减等参数。
2. 光纤熔接技术- 准备两根光纤，将光纤端面切割平整。
- 使用光纤熔接机将两根光纤熔接在一起。
- 使用光纤测试仪测试熔接点的衰减。
3. 光纤通信系统基本原理与应用- 搭建光纤通信系统，包括光发射机、光纤、光接收机等。
- 使用信号发生器发送信号，通过光纤传输，再由光接收机接收并恢复信号。
- 测试通信系统的传输速率、误码率等指标。
六、实验结果与分析1. 光纤基本结构及光学特性观察- 观察到光纤由纤芯、包层和涂覆层组成，纤芯的折射率高于包层。
- 光纤测试仪测量结果显示，光纤的衰减系数为0.2dB/km，折射率为1.5。
2. 光纤熔接技术- 熔接完成后，使用光纤测试仪测试熔接点的衰减，结果显示衰减小于0.1dB。
3. 光纤通信系统基本原理与应用- 搭建的光纤通信系统能够正常传输信号，传输速率达到10Mbps，误码率为0。
七、实验总结通过本次实验，我们熟悉了光纤的基本结构、光学特性，掌握了光纤熔接技术，了解了光纤通信系统的基本原理和应用。
光纤特性研究实验报告
一、实验目的1. 了解光纤的基本结构和组成，掌握光纤的基本特性。
2. 研究光纤的传输特性，包括损耗、色散和带宽等。
3. 掌握光纤连接与测试方法，提高实验操作技能。
二、实验原理光纤是一种利用光的全反射原理进行光信号传输的介质。
它主要由纤芯、包层和护套组成。
光纤的传输特性主要取决于纤芯和包层的折射率分布。
三、实验仪器与材料1. 光纤测试仪2. 光纤连接器3. 光纤跳线4. 光源5. 光功率计6. 光纤测试软件四、实验步骤1. 光纤连接与测试（1）将光纤连接器连接到光纤跳线两端。
（2）将光纤跳线的一端连接到光源，另一端连接到光纤测试仪。
（3）使用光纤测试仪测试光纤的损耗、色散和带宽等参数。
2. 光纤损耗测试（1）调整光源输出功率，记录光纤测试仪显示的光功率。
（2）将光纤跳线插入测试仪，再次记录光功率。
（3）计算光纤损耗：损耗 = (P1 - P2) / P1，其中P1为光源输出功率，P2为光纤输出功率。
3. 光纤色散测试（1）使用不同波长的光源，如850nm和1310nm，进行测试。
（2）记录光纤测试仪显示的光功率。
（3）计算光纤色散：色散= (ΔP1 - ΔP2) / Δλ，其中ΔP1和ΔP2分别为不同波长下的光纤损耗，Δλ为波长差。
4. 光纤带宽测试（1）使用不同频率的信号源，如10GHz和20GHz，进行测试。
（2）记录光纤测试仪显示的光功率。
（3）计算光纤带宽：带宽 = (P2 - P1) / P1，其中P1为低频信号下的光纤损耗，P2为高频信号下的光纤损耗。
五、实验结果与分析1. 光纤损耗测试结果显示，实验所用光纤的损耗在1.5dB/km左右。
2. 光纤色散测试结果显示，实验所用光纤的色散在0.1ps/nm·km左右。
3. 光纤带宽测试结果显示，实验所用光纤的带宽在20GHz左右。
六、实验结论1. 通过实验，我们了解了光纤的基本结构和组成，掌握了光纤的基本特性。
2. 光纤的损耗、色散和带宽等参数对光纤传输性能具有重要影响。
光纤光缆性能测试技术实验指导书
光纤光缆性能测试技术实验指导书姚燕李春生北京邮电大学机电工程实验教学中心2006.5实验一 数字发送单元指标测试实验一、实验目的1、了解数字光发端机输出光功率的指标要求2、掌握数字光发端机输出光功率的测试方法3、了解数字光发端机的消光比的指标要求4、掌握数字光发端机的消光比的测试方法二、实验内容1、测试数字光发端机的输出光功率2、测试数字光发端机的消光比3、比较驱动电流的不同对输出光功率和消光比的影响三、预备知识1、输出光功率和消光比的概念四、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、FC/PC-FC/PC单模光跳线 1根4、万用表 1台5、850nm光发端机（可选） 1个6、ST/PC-FC/PC多模光跳线（可选） 1根7、连接导线 20根五、实验原理光发送机是数字光纤通信系统中的三大组成部分（光发送机、光纤光缆、光接受机）之一。
其功能是将电脉冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的尾纤发射出去。
光发送机的指标有如下几点：1、输出光功率：输出光功率必须保持恒定，要求在环境温度变化或LD器件老化的过程中，其输出光功率保持不变，或者其变化幅度在数字光纤通信工程设计指标要求的范围内，以保证其数字光纤通信系统能长期正常稳定运行。
输出光功率是指给光发端机的数字驱动电路送入一伪随机二进制序列作为测试信号，用光功率计直接测试光发端机的光功率，此数值即为数字发送单元的输出光功率。
输出光功率测试连接如图1-1所示。
图1-1 输出光功率测试连接示意图根据CCITT标准，信号源输出信号为表1-1所规定的要求。
表1-1 信号源输出信号要求数字率（kbit/s） 伪随机测试信号2048 215－18448 215－1 34368 223－1 139264223－12、消光比：消光比定义式如下式1-1，P 0是给光发端机的数字驱动电路发送全“0”码，测得的光功率，P 1是给光发端机的数字驱动电路发送全“1”码，测得的光功率，将P 0，P 1代入公式：01lg 10P PEXT =（1-1）即得到光发端机的消光比。
光纤的测试实验报告
光纤的测试实验报告
《光纤的测试实验报告》
光纤是一种用于传输光信号的先进技术，其在通信、医疗、工业控制等领域都
有着广泛的应用。
为了确保光纤传输的稳定性和可靠性，我们进行了一系列的
测试实验，并将结果进行了报告。
首先，我们对光纤的损耗进行了测试。
通过在不同长度的光纤上发送光信号，
并测量接收端的光功率，我们得出了光纤在不同长度下的损耗曲线。
实验结果
表明，光纤的损耗随着长度的增加而增加，但在一定范围内保持在可接受的范
围内。
其次，我们对光纤的带宽进行了测试。
通过发送不同频率的光信号，并测量接
收端的带宽，我们得出了光纤在不同频率下的传输性能。
实验结果表明，光纤
的带宽在高频率下会有所减小，但在常规通信频率范围内能够满足需求。
此外，我们还对光纤的折射率进行了测试。
通过测量光纤中不同位置的折射率，并进行数据分析，我们得出了光纤的折射率分布规律。
实验结果表明，光纤的
折射率在不同位置有所差异，但整体上符合设计要求。
最后，我们对光纤的耐压性进行了测试。
通过在光纤上施加不同程度的压力，
并测量光纤的传输性能，我们得出了光纤在不同压力下的稳定性。
实验结果表明，光纤能够在一定范围内承受压力，并且不会对传输性能产生明显影响。
综合以上实验结果，我们得出了光纤的测试实验报告，证明了光纤在传输性能、稳定性和可靠性方面都具有良好的表现。
这些实验结果为光纤的应用提供了有
力的支持，也为光纤技术的进一步发展提供了重要参考。
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实验一光纤的几特性测试实验姓名：学号：一、实验的目的和意义1、了解光纤的基本结构2、学习光纤的处理法，包括光纤的剥线、端面切割和清洗等等法3、利用显微镜并结合探测器放大分别观察单模和多模光纤端面结构4、学会Matlab处理实验数据5、掌握光学实验注意事项和实验室安全隐患及事故处理法光纤的应用越来越广泛，了解光纤的机构、性能具有十分重要的意义。
光学主要有纤芯和包层组成，纤芯由高度透明的介质组成，包层是折射率低于纤芯折射率的介质，并经过格的工艺制成光纤，光纤还要由多层保护层保护，起着增强机械性能、保护光纤的作用。
光纤的结构特性影响光纤的特性，并决定着光纤的用途，低损耗、高效率一直都是光纤的发展目标，光纤的各种特性参数（保护几参数、传光特性、加载特性、微弯特性等）的测量时光纤应用的重要依据，同时也促进各种测量技术的发展。
[1]光纤按折射率分布可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤，按模式可以分为单模光纤和多模光纤。
光纤的损耗因素众多，包括传输损耗、连接损耗、弯曲损耗、色散吸收损耗等等，光纤损耗可以用光时域反射技术等测量。
[2]本实验希望通过观测光纤的结构参数来测试光纤的性能，并更好的理解光纤的特性，观察光纤结构分析其带来的损耗影响。
因为光纤较脆弱，所以日常使用的光纤有多层保护，所以首先要获取只有包层和纤芯的裸纤，然后采用显微镜结合电子探测器探测放大得到光纤的端面图像，从而分析其性能等。
[3]二、实验的系统结构和实验步骤1、实验的系统结构实验主要包括制作裸纤端面样本和观察端面结构两个部分，需借助剥线器得到裸纤，并进行端面处理，将得到的样本放在显微镜—探测器放大系统下观察，并利用计算机获取处理数据。
实验系统的基本结构图如下：2、实验仪器光纤、剥线钳、剪刀、棉球、酒精、光纤切割机、基片、双面胶、显微镜、探测器、电脑3、实验步骤(1)制作光纤端面样品日常使用的光纤都经过多层保护处理，而我们实验所需的是由纤芯和包层组成的裸纤，并且由于光纤由折射率不同的纤芯包层组成、对缺损很敏感以及连接损耗等原因，必须使用专用的光纤切割机处理端面，这样才能更好的观察或熔接等加工处理。
①处理光纤首先用专用剥线钳的粗口剥去最外层的保护壳，然后用剪刀剪断保护介质，再用剥线钳的小口剥去靠近纤芯的保护壳，光纤的表面还有一次涂覆层，起保护和防止光溢出的作用，应轻轻用剥线器刮去，再用剥线钳最小的小口除去涂覆层，由于裸纤叫脆弱容易折断，所以操作应小心。
然后再用棉球沾少量酒将光纤擦拭干净。
②处理光纤端面将光纤放入光纤切割机凹槽并加住，手扶着左下角，将中间按钮推进去，然后按下上端盖子，得到良好端面的光纤。
③制作光纤端面样本在基片（玻璃、木头等）一侧黏上双面胶，将光纤端口朝上垂直粘在在基片一侧，选择合适的长度，得到光纤端面样本。
(2)观察端面结构①将处理好的光纤，粘到形铝块的边缘，使纤芯露出一小块，一端对准光源，另一端的纤芯通过调整显微镜进行观察；②调整时，先使用低倍镜。
通过调节显微镜上的粗调旋钮，使显微镜头的中心位置对准光纤端面，此时电脑上出现模糊的影像，然后调节显微镜上的微调旋钮，使影像变得清晰。
③换用高倍镜，重复以上步骤直到出现清晰的光纤端面图像。
此时观察到的光纤纤芯的图像是明亮的圆形光斑，而包层的像是它围较暗的圆形阴影。
（3）实验中，先使用多模光纤进行实验；然后换单模光纤，实验步骤相同。
三、实验数据的分析和处理1、实验结果（a）单模光纤的实验结果图（b）多模光纤的实验结果图2、图像分析从图像可以看出，单模光纤的纤芯较细而多模光纤的纤芯较粗，可以发现一般情况下单模光纤的纤芯较多模光纤的纤芯细很多，单模光纤要求只有一个模式可以传播，所以纤芯尺寸较小。
在实验过程中发现适当调整显微镜光源的亮度可以观察到更明显的图像，比如单模光纤的图像如下，可以便后期图像的处理包层外围的黑色不均匀区域可能是由于处理光纤涂覆层没有处理干净，可能还有残留的涂覆层未除去或未擦拭干净。
同时通过图像可以发现单模光纤和多模光纤的光并没有完全束缚在包层中，还是有部分的光渗透到了包层里，可能是由于渐逝波导致的，也可能是因为光纤没有保护好，或者端面没有特别均匀。
3、数据处理光纤的几参数是指那些仅与光纤横截面的物理结构相关的参数，与长度及传输状态无关。
这次实验中用的是多模光纤，多模光纤的几参数包括纤芯直径，包层直径，芯不圆度，包层不圆度，纤芯同心度，包层同心度。
图4 多模光纤几参数的定义对多模光纤几参数的定义如上图所示，其中纤芯、包层区域的最大直径定义为纤芯直径和包层直径，分别用d 和D 表示，通常纤芯和包层都不是理想的圆，二者也不同芯。
因而有：纤芯直径：max min2d d d +=包层直径：max min2D D D +=纤芯不圆度：max mind d dε-=包层不圆度：max minD D Dε-=同心度：XC d=，X 为纤芯中芯到包层中芯的距离将实验所得到的图形用Matlab 处理，依次灰度化，滤波去噪，二值化，并用最小二乘法进行椭圆拟合，改变二值化的阈值设置，可以分别提取出光纤纤芯和包层的轮廓，然后再进行椭圆拟合。
由于包层亮度较低，纤芯亮度较高，所以首先设置较低的阈值，检测到包层的轮廓并拟合，再设置较高的阈值检测纤芯。
得到纤芯和包层的拟合图像分别如下（c ）单模光纤的纤芯和包层拟合图（c ）多模光纤的纤芯和包层拟合图具体结果为下表： 横坐标 纵坐标 横向半径 纵向半径 thetarad 单模包层 704.3458 631.3415 480.9866 478.9997 -1.5428 单模纤芯707.1322638.131231.731531.7416-0.5830单模光纤的包层直径D=960.8843 ；纤芯直径d=63.5321 。
已知实际单模光纤包层直径为125μm ，则可计算出纤芯的实际直径为2647.81251=⨯=m Ddd μ。
理论的单模光纤纤芯越为9μm 左右，则相对误差为%17.8%10092647.8-9=⨯，因为单模光纤芯径很小，我们测量的光斑存在很大的误差，其实对比单模光纤以及多模光纤光斑我们很容易发现单模光纤纤芯的椭圆度较大，猜测是因为单模光纤的纤芯芯径更小，因此衍射效应更强，这使得光斑形变大一些。
影响了实际尺寸的识别。
横坐标纵坐标横向半径纵向半径thetarad经计算得出：多模光纤的包层直径D=960.3 ；纤芯直径d=459.8 。
已知实际多模光纤包层直径为125μm ，则可计算出纤芯的实际直径为85.581252=⨯=m Ddd μ。
实际的多模光纤纤芯越为62.5μm 左右，则相对误差为%24.4%1005.6285.59-5.62=⨯。
多模光纤的色散效应要弱一些。
但同样也可能是制造误差，光纤不平整等影响了实际尺寸的识别。
计算同种光纤由于几形状引起的最不利耦合效率，不考虑其他因数引起的衰减，只考虑由于偏心率、椭圆率这些光纤几参数引起的损耗。
单模光纤耦合时，横截面光强分布可认为是高斯分布。
计算面积乘以光强之比得耦合效率为33.68%。
多模光纤横截面光强可认为是均匀分布。
通过计算最差交叠面积可得耦合效率为65.76%。
四、实验误差讨论（1）图像纤芯和包层的亮度不能很好地区分，图像边缘不清晰，导致图像识别时很困难，直接影响到椭圆拟合的结果。
我认为这是本次实验最大的误差来源。
但可以通过调整显微镜光源的亮度得出明暗比较明显的图像。
（2）设置二值化阈值时，背景中杂散的点很难去掉，会对拟合结果带来误差。
可以通过对滤波函数进行优化得到解决。
（3） 单模光纤的误差比多模光纤大，因为单模光纤纤芯直径更小，色散重，影响了实际尺寸的识别。
（4）得到的光纤没有擦拭干净，使得获取图像不清晰。
（5）切割光纤端面没有切整齐，使得光纤不平整，造成测量误差（6）在显微镜下观察时，由于光纤不是竖直，导致端面各处无法同时聚焦。
（7）另外杂散光可能会影响图像。
由于我们做实验是在晚上，需要开灯，灯光对形成的图像可能造成影响参考文献：[1] 庆安. 光纤标准与光纤类型选择[J]. 电信工程技术与标准化. 2008(03)[2] 光纤的基础知识[J]. 传感器世界. 2004(11)[3] 高明娟.光纤特性测试及数据采集与处理[D].：航空航天大学,2006附程序：包层椭圆拟合程序：clcclose allclear allA=imread('D:\搜狗高速下载\光电子文件\1.bmp');B=rgb2gray(A);B1=medfilt2(B,[6 6]);N=3000;C1=im2bw(B1,48/255);D1=edge(C1);[X1,Y1]=find(D1);[Elx1,Ely1,v]=FitEllip(X1,Y1,N);v(1)v(2)v(3)v(4)imshow(A);hold onplot(Ely1,Elx1,'r');纤芯的椭圆拟合程序和包层差不多，如下所示：clcclose allclear allA=imread('D:\搜狗高速下载\光电子文件\1.bmp');B=rgb2gray(A);B1=medfilt2(B,[6 6]);N=3000;C2=im2bw(B1,115/255);D2=edge(C2);[X2,Y2]=find(D2);[Elx,Ely,v]=FitEllip(X2,Y2,N);v(1)v(2)v(3)v(4)imshow(A);hold onplot(Ely,Elx,'r');其中Fitellipse(X1,Y1)为椭圆拟合函数，在主程序中可直接调用。