最新光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试
光回损测试原理
光回损测试原理引言: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，DF B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Pref，若光源输出功率为P L，光模块衰减系数为k,校准件反射率为Rref，则：Prel = PL.k.Rref +Pp (2)其中，Pp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Pp：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Pp。
c．测试端连接被测器件,测出反射值PmeasPmeas = ( PL×k) R被测+Pp (3)R被测为被测器件反射率。
rl反射损耗测试原理 -回复
rl反射损耗测试原理-回复反射损耗是在光学领域中重要的测试指标之一，用来衡量光信号在光纤传输过程中的损耗程度。
反射损耗测试常用于光纤连接器、分布式光纤传感器、光纤传输设备等光通信系统中。
本文将一步一步回答您关于反射损耗测试原理的问题。
1. 什么是反射损耗？反射损耗指的是光信号由于界面间的反射而导致的信号强度减弱。
当光信号通过光纤连接器、分光器、光纤跳线等光学元件时，反射损耗会导致信号的衰减，影响光信号的传输质量。
2. 反射损耗的测试原理是什么？反射损耗的测试原理主要依赖于反射光的光强测量。
测试时，通过将光源发送到被测光纤中，光信号被发送到光纤连接器的端口。
当光信号到达连接器末端时，一部分光信号将会发生反射，并返回到测试设备中。
测试设备会测量这个返回光的光强，并比较它与发送光的光强的差异。
这个差异就代表了反射损耗的程度。
3. 反射损耗的单位是什么？反射损耗的单位一般使用分贝（dB）来表示。
分贝是一种对数单位，用来衡量不同信号强度之间的比率。
在反射损耗测试中，使用dB单位来表示被测光信号的强度与返回光信号的强度之间的比值。
4. 如何进行反射损耗测试？进行反射损耗测试需要使用特定的测试设备，一般包括光源、光功率计和连接器等。
具体测试步骤如下：1) 连接测试设备：将被测光纤连接器插入测试设备中，确保连接稳固。
2) 设置测试参数：设置测试设备的测试参数，包括测试波长、测试时间等。
3) 发送光信号：打开测试设备的光源，并发送光信号到被测光纤中。
4) 测量返回光信号：测试设备会测量返回光信号的光强，并记录。
5) 计算反射损耗：通过比较发送光信号和返回光信号的光强，计算反射损耗的数值。
6) 分析结果：根据测试结果，判断反射损耗是否符合规定的标准。
如果超出了标准范围，需要对连接器或其他的光学元件进行调整或更换。
5. 如何降低反射损耗？降低反射损耗的方法主要有以下几点：- 使用高质量的光纤连接器和适当的连接方法，确保连接稳固和低反射。
光回波损耗测试原理及误差分析
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。
七光隔离度参数
实验七 光纤隔离器参数测量实验一、实验目的1、了解光隔离器及其用途和主要性能参数2、实验操作光隔离器参数测量二、实验内容1、测量光纤隔离器的参数三、实验仪器1、手持式光源 1套1、 手持式光功率计 1台3、光纤隔离器 1只四、实验原理1、光隔离器简介光隔离器是一种只允许光波沿光路单向传输的非互易性光无源器件。
它的作用是隔离反向光对前级工作单元的影响。
光隔离器的主要技术指标有：插入损耗、反向隔离度和回波损耗等。
目前，在1310nm 波段和1550nm 波段反向隔离度都可做到40dB 以上。
光通信系统对光隔离器性能的要求是，正向插入损耗低、反向隔离度高、回波损耗高、器件体积小、环境性能好。
2、光隔离器的主要性能、指标（1）插入损耗光隔离器的插入损耗由下式表示：式中，P out 、P in 为光隔离器的输入、输出光功率。
)(lg 10dB P P inout L -=α （7－1） 插入损耗主要是由光隔离器中的偏振器、法拉第旋光元件和准直器等元件的插入而产生的。
光隔离器的插入损耗一般在0.5dB 以下，最好的指标可以达到0.1dB 以下。
（2）隔离度隔离度是光隔离器的重要指标之一，用符号I SO 表示。
数学表达式为： )lg('R R SO P P I -= （7－2）式中，P R 、P ’R 分别为反向输入、输出光功率。
无论那种型号的光隔离器，其隔离度应在30dB 以上，越高越好。
（3）回波损耗光隔离器的回波损耗定义为：光隔离器的正向输入光功率P in 和反回到输入端的光功率'in P 之比，由下面式子表示： )lg('inin R L P P -=α （7－3） 回波直接影响系统的性能，所以回波损耗是一个相当重要的指标。
优良的光隔离器其回波损耗都在55dB 以上。
由于光隔离器所用光学材料价格较高、工艺复杂，因此隔离器的价格也较高。
五、实验内容1、 测量光纤隔离器的插入损耗2、测量光纤隔离器的隔离度3、设计光纤隔离器回波损耗的测量方法并进行实现六、实验报告1、简述实验原理与目的2、记录各实验数据，根据实验结果，计算获得波分复用器插入损耗和隔离度(分1310和1550进行计算)3、设计光纤隔离器的回波损耗的测量方法. （此项可放结果讨论，画图阐述测量原理）光隔离器的回波损耗turnloss Re 是指正向入射到隔离器中的光功率与沿输入路径返回隔离器输入端口的光功率之比（以dB 为单位）。
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。
磁光隔离器插入损耗研究
)磁光隔离器插入损耗研究沈骁[摘要]光隔离器在光通信系统中是不可缺少的光无源器件,这里介绍了光隔离器常见性能指标:正向插入损耗,反向隔离度,回波损耗,偏振相关损耗,偏振模色散等;本文主要针对光隔离器的插入损耗的影响因素进行归纳分析。
[关键词]插入损耗;偏振器夹角;离轴损耗;偏角损耗(南京邮电大学光电工程学院江苏南京210003)1引言在光纤通信技术中,光隔离器是一种只允许单向光通过的光无源器件,其工作原理是基于法拉第旋转器的非互易性。
它可以有效地减小返回光对光源和系统的不利影响,但是光隔离器的使用也会对光通信系统带来一些无源器件所固有的消极影响,如增大插入损耗(IL)、增加系统偏振模色散(PMD)与偏振相关损耗(PDL)等。
光通信系统对光隔离器性能的最基本要求是正向插入损耗低、反向隔离度高。
本文主要对影响插入损耗的因素进行分析。
2磁光隔离器的性能指标表征光隔离器性能的参数主要有插入损耗IL、隔离度ISO、回波损耗RL、偏振相关损耗PDL、偏振模色散PMD等,其定义如下:2.1插入损耗是指正向入射时输出端功率P0与输入端功率Pi比值的对数值。
以分贝数表示。
光隔离器的插入损耗来源于偏振器、法拉第旋转器芯片和光纤准直器。
IL=-10lgP0/Pi(1)2.2隔离度它表征隔离器对反向传输光的隔离能力,由光信号反向通过光隔器时产生的功率损耗值,以分贝值表示。
ISO=-10lgP0′/Pi′(2)其中,Pi′表示反向输入光功率,P0′表示反向输出光功率。
2.3回波损耗(R L)光隔离器的回波损耗RL指正向入射到隔离器中的光功率Pi与沿输入光路返回隔离器输入端口的光功率Pr之比。
它的主要来源是入射光的准直部分。
RL=-1O1gPr/P i(3)2.4偏振相关损耗在偏振无关光隔离器中,当输入光偏振态方向发生变化而其它参数不变时,器件插入损耗将发生一定的变化,其最大变化量就是偏振无关光隔离器的偏振相关损耗(PDL)。
实验5-2部分无源器件的特性测试实验
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。
光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试
光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试一．实验目的和任务1．了解光隔离器的工作原理和主要功能。
2．了解光隔离器各参数的测量方法。
3．测量光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗参数。
二．实验原理光隔离器又称为光单向器，是一种光非互易传输无源器件，该器件用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光，由于这类反向光的存在，导致光路系统间将产生自耦合效应，使激光器的工作变得不稳定和产生系统反射噪声，使光纤链路上的光放大器发生变化和产生自激励，造成整个光纤通信系统无法正常工作。
若在半导体激光器输出端和光放大器输入或输出端连接上光隔离器，减小反射光对LD的影响，因此，光隔离器是高码速光纤通信系统、精密光纤传感器等高技术领域必不可少的元器件之一。
光隔离器是利用了磁光晶体的法拉第效应，其组成元件有：光纤准直器（Optical Fiber Collimator）、法拉第旋转器（Faraday Rotator）和偏振器（Polarizator）。
隔离器按照偏振特性来分，有偏振相关型和偏振无关型。
它们的原理图如图1.1和图1.2所示：图1.1 偏振相关的光隔离器图1.2 偏振无关的光隔离器对于偏振相关光隔离器，光通过法拉第旋转器时，在磁场作用下，光偏振方向旋转角为FHL =φ，式中H 为磁场强度，L 为法拉第材料长度，F 为材料的贾尔德系数。
如图 1.1，当输入光通过垂直偏振起偏器后，成为垂直偏振光，经过法拉第旋转器旋转了045，而检偏器偏振方向和起偏器偏振方向成045角，使得光线顺利通过，而反射回来的偏振光经过检偏器、法拉第旋转器以后，继续沿同一方向旋转045，即偏振方向刚好与起偏器偏振方向垂直，则光无法反向通过。
由于只有垂直偏振的光能通过光隔离器，因此称为偏振相关光隔离器。
偏振无关光隔离器如图1.2所示，图1.2(a)为光隔离器正向输入。
当包含两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器分离，变为垂直偏振光和平行偏振光。
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光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试
一．实验目的和任务
1．了解光隔离器的工作原理和主要功能。
2．了解光隔离器各参数的测量方法。
3．测量光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗参数。
二．实验原理
光隔离器又称为光单向器，是一种光非互易传输无源器件，该器件用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光，由于这类反向光的存在，导致光路系统间将产生自耦合效应，使激光器的工作变得不稳定和产生系统反射噪声，使光纤链路上的光放大器发生变化和产生自激励，造成整个光纤通信系统无法正常工作。
若在半导体激光器输出端和光放大器输入或输出端连接上光隔离器，减小反射光对LD的影响，因此，光隔离器是高码速光纤通信系统、精密光纤传感器等高技术领域必不可少的元器件之一。
光隔离器是利用了磁光晶体的法拉第效应，其组成元件有：光纤准直器（Optical Fiber Collimator）、法拉第旋转器（Faraday Rotator）和偏振器（Polarizator）。
隔离器按照偏振特性来分，有偏振相关型和偏振无关型。
它们的原理图如图1.1和图1.2所示：
图1.1 偏振相关的光隔离器
图1.2 偏振无关的光隔离器
对于偏振相关光隔离器，光通过法拉第旋转器时，在磁场作用下，光偏振方向旋转角为FHL =φ，式中H 为磁场强度，L 为法拉第材料长度，F 为材料的贾尔德系数。
如图 1.1，当输入光通过垂直偏振起偏器后，成为垂直偏振光，经过法拉第旋转器旋转了
045，而检偏器偏振方向和起偏器偏振方向成045角，使得光线顺利通过，而反射回来
的偏振光经过检偏器、法拉第旋转器以后，继续沿同一方向旋转045，即偏振方向刚好与起偏器偏振方向垂直，则光无法反向通过。
由于只有垂直偏振的光能通过光隔离器，因此称为偏振相关光隔离器。
偏振无关光隔离器如图1.2所示，图1.2(a)为光隔离器正向输入。
当包含两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器分离，变为垂直偏振光和平行偏振光。
这两束光通过法拉第旋转器，沿同一方向旋转045，再通过λ/2波片旋转045，垂直偏振光变为平行偏振光，平行偏振光变为垂直偏振光，经过偏振分束器合为一束光输出。
图1.2(b)是反向输入光的偏振态在隔离器中的演化过程。
在SWP 水平偏振态光折射，垂直偏振态光透射，则光不能从正向输入端输出。
（一） 光隔离器插入损耗测试的实验原理
光隔离器的插入损耗是光隔离器正向接入时，输出光功率相对输入光功率的比率（以dB 为单位）。
假设光隔离器的正向输入光功率为正1P ，输出光功率为正2P ，则其计算公式为：
正
正
21lg 10P P Insertloss = （1-1）
其插入损耗实验原理图如图1.3所示。
光隔离器
图1.3 光隔离器插入损耗测量原理图
（二） 光隔离器隔离度测试的实验原理
反向隔离度是隔离器最重要的指标之一，它表征光隔离器对反向传输光的隔离能力。
将光隔离器按图1.4反向接入，假设光隔离器反向输入光功率为反1P ，输出光功率为反2P 。
则光隔离器隔离度计算公式为：
反
反21lg
10P P Isolator = （1-2）
光隔离器隔离度测量的原理图如图1.4所示。
光隔离器
图1.4 光隔离器反向隔离度测量原理图
（三） 光隔离器回波损耗测试的实验原理
光隔离器的回波损耗turnloss Re 是指正向入射到隔离器中的光功率与沿输入路径返回隔离器输入端口的光功率之比（以dB 为单位）。
隔离器的回波损耗主要由各元件和空气折射率失配并形成反射引起。
这是一个相当重要的指标，因为如果隔离器的回波太
强，那么它对系统返回光进行抑制的同时，自身也会给系统带来一定的反射。
假设光隔离器的输入光功率为P 1，其反射光功率为P r ，则光隔离器回波损耗的定义为：
r
P P turnloss 1
lg
10Re = （1-3） 光隔离器回波损耗测量的原理图如图1.5
所示。
图1.5 光隔离器回波损耗测量原理图
图中光环行器的作用是使反射光不返回光源，直接到达光功率计，由于P R 不能直接测量，测试系统加了一个光环行器。
则计算回波损耗的公式变为：
322
1
lg
10Re --=Insertloss P P turnloss （1-4） 式中32-Insertloss 是光环行器2-3端的插入损耗。
三． 实验设备
1．AV38121A 1310nm 单模调制光源
2．光纤跳线
3．三端环形器
4．适配器
5．折射率匹配液
6．待测偏振无关光隔离器
7．AV2496光纤多用表
四．实验步骤
（一）光隔离器插入损耗测试的实验步骤
1．首先通过光纤跳线将LD光源输出端连接到光功率计，从光功率计读出其输出功。
率，即光隔离器输入功率P
1
，即经过光隔离器的输出2．光隔离器正向接入，从光隔离器输出端测得光功率P
2
功率。
3．由损耗公式（1-1）可以计算出光隔离器的插入损耗。
（二）光隔离器反向隔离度测试的实验步骤
1.首先通过光纤跳线将LD光源输出端连接到光功率计，从光功率计读出其输出功。
率，即光隔离器输入功率P
1。
2.将隔离器反向接入，由光功率计读出光信号反向通过光隔离器后的输出光功率P
2
3.光隔离器隔离度的计算公式（1-2）可以计算出它的隔离度。
（三）光隔离器回波损耗测试的实验步骤
1．首先，将LD光源输出端连接到光环形器1端，光信号经过环形器后，从2端输
，即光隔离器的输入光功率。
出。
由光功率计测量2端输出光功率P
1
2．然后按照图1.5，将光隔离器输入端与光环形器2端相连接。
在隔离器输出端
，即光隔离器反射光，经过涂上匹配液。
在环形器3端，用光功率计测量输出光功率P
2
环形器后的输出光功率。
3．由回波损耗的计算公式（1-4），计算光隔离器的回波损耗。
五．实验报告要求
1．写出测试原理。
2．列出测试结果。
3．计算并列出光隔离器的各种参数。