十光纤无源器件特性测试

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光纤通信实验指导书

光纤通信原理实验教程（第二版）唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司光纤通信原理实验教程（第二版）唐修连编著江苏盛泰信通科技发展有限公司前言为了配合有关《光纤通信系统原理》等课程的教学和实验需要，我们研制开发的光纤通信系统原理综合实验箱。

共收入了8个实验，如果实验室配备有光纤通信常用的仪表，还可在此基础上开设更复杂的实验7个。

与该书配套的光纤通信系统原理综合实验箱，置于一个便携式的实验箱内，该系统的突出优点有：1、该实验箱采用模块化设计，波形测试点多，调节点多，有利于学生动手操作实验。

2、系统采用硬件和软件、分列元件和集成器件相结合，有利于对原理的理解。

3、该实验箱还可根据实验者自己的设计来控制，组合各模块完成不同的实验项目。

本实验教程由同完成，由于水平有限，书中缺漏难免，欢迎使用者批评指正。

编著者2000.11目录第一章光纤通信实验系统总体介绍 (1)第二章光纤通信基础实验 (10)实验一、光纤通信实验系统信号发生器单元实验 (10)实验二、中央处理器（CPU）单元实验 (15)实验三、码型变换（CMI）实验 (23)实验四、光发送系统实验 (29)实验五、光接收系统实验 (37)实验六、PCM话路光传输系统实验 (43)实验七、变速率数据光传输实验 (46)实验八、模拟和数字光纤系统综合实验 (51)第三章光纤通信加强实验 (57)实验九、数字光发送接口指标测试实验 (57)1、消光比EXT测试2、平均发送光功率实验十、数字光接收接口指标测试实验 (60)1、灵敏度测试2、动态范围测试实验十一、PCM话路特性测试实验 (62)实验十二、光纤传输特性测量实验 (63)1、光纤损耗的插入测试法2、多模光纤带宽的时域测试法实验十三、光纤无源器件特性测试实验 (65)1、光纤活动连接器2、Y型分路器3、星型耦合器实验十四、图像光纤传输系统实验........ (66)实验十五、波分复用（WDM）光纤通信系统实验 (67)第四章常用光纤通信仪表简介 (69)5.1 光功率计 (69)5.2 稳定光源 (70)5.3 光时域反射仪（OTDR） (74)5.4 误码测试仪 (75)5.5 光纤熔接机 (79)5.6 PCM终端测试仪 (81)第五章光纤通信实验原理电路 (83)第一章光纤通信实验系统总体介绍一、概述本实验系统根据光纤通信系统原理的主要知识点进行实验，结合电子技术和微处理器技术，针对光纤通信系统的典型应用可进行8项实验或示教，实验内容重点突出，内容丰富，有重点的培养实验者的动手能力。

光无源器件参数测试实验

光无源器件参数测试实验光无源器件参数测试实验是光电类实验中的一种重要实验，用于测试和研究光无源器件的性能和特性。

光无源器件主要包括光电二极管、光敏电阻、光敏晶体管等。

实验目的：1.理解光无源器件的工作原理和性能特点；2.学会使用光无源器件测试仪器进行参数测试；3.掌握测试光无源器件的光电特性，如响应特性、光电流特性、电光转换效率等。

实验仪器和材料：1.光无源器件测试仪器：光源、光功率计、电源、模拟电压源、示波器等；2.光无源器件样品：光电二极管、光敏电阻、光敏晶体管等；3.光源：激光器、LED灯等。

实验步骤：1.准备工作：a.将光无源器件样品插入到测试仪器中的测试接口；b.打开测试仪器，进行仪器的预热和校准。

2.测试光线响应特性：a.将光源对准光无源器件，并调节光源的强度。

b.测量光无源器件的输出电流或电压随光源强度变化的关系曲线。

c.记录数据并分析光无源器件的响应特性。

3.测试光电流特性：a.将光源对准光无源器件，并固定光源的强度。

b.根据不同的实验要求，设置不同的电压源输出电压，测量光无源器件的输出电流。

c.记录数据并分析光无源器件的光电流特性。

4.测试电光转换效率：a.选取适当的光源和光无源器件样品。

b.测试光无源器件的光电转换效率，即测量光无源器件输出功率与输入光功率之比。

c.记录数据并分析光无源器件的电光转换效率。

5.分析实验结果：根据实验数据，进行曲线拟合、数据处理和结果分析，探讨光无源器件的性能和特点。

实验注意事项：1.实验时应注意光无源器件的灵敏度，避免直接光照到器件。

2.使用仪器和光源时要遵守相关的安全操作规程，避免产生辐射伤害。

3.实验过程中的参数设置和测试条件应根据实际需要进行调整。

通过光无源器件参数测试实验，可以深入了解光无源器件的性能和特性，为光电器件的设计、研究和应用提供了有力的支持。

同时，此实验也可以帮助学生掌握光电技术的基本原理和实验技能，培养实验观察、数据处理和问题分析解决能力。

光纤特性测试原理和方法

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光纤测试
当在其寿命周期内分析光纤光缆时，必须执行一系列的测试以便确保其完整性。－机械测试－几何测试－光测试－传输测试前三个测试仅需执行一次，因为在光纤的整个寿命周期内，这些参数的变化很小。对光纤或光缆执行几个测试以便在其被用于信号传输之前确定其特性。这些测量中的许多测试在电子产业协会（EIA）的光纤测试步骤（FOTP）中都有描述，并且在 ITU-T的G650建议或者 EN188 000 文件中被定义。
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光损耗的测试
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光纤测试－传输测试－功率与损耗的表达
相对值：绝对值：功率的损耗：输出与输入的功率差
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损耗的测试
光纤的损耗或衰减的测试：测量光纤中整个衰减的最精确方法是在一端入射一个已知电平的光,并测量另一端输出的光电平.光源与功率计是ITU-T G650.1和 IEC 61350所建议的测量插入损耗的主要测量仪表。这一测量需要接入光纤的两端。截短法截短法是最精确的测量方法，但是，它也是破坏性的，不能用于现场。由于这一原因，它不被用于安装与维护中。采用截短法的测试需要首先测试被测光纤长度上的衰减。然后，从源端光纤处截下光纤长度的一部分，测量其衰减作为参考。将两值相减则获得被截短光纤的衰减。插入损耗法插入损耗法是一种非破坏性方法，它可以被用于测量光纤的衰减、无源器件，或者一条光链路。采用这一替代方法，测量源端光纤以及参考光纤的输出。然后，将被测光纤加到系统中进行测量。这两个结果之间的差异就获得了光纤的衰减。第一个测试或者称为参考测试，是为了尽可能消除由各种跳接线所引起的损耗。

十光纤无源器件特性测试

实验十光纤无源器件特性测试实验
一、实验目的
1、了解光纤无源器件，如活动连接器、Y型分路器、星型耦合器等器件的工作原理及
结构。

2、了解它们对光纤通信系统的影响。

3、掌握它们的正确使用方法。

4、掌握其主要特性参数。

二、预习要求
1、阅读光纤通信系统有关无源光器件的章节。

2、熟悉待测器件。

三、实验框图
图12-1 光纤无源器件特性测试框图
四、实验内容
1、测量光纤活动连接器的插入损耗。

读者可根据图12-1光纤无源器件特性测试框图将
光纤活动连接器接入系统进行测试，图中标注“光波信号输入”，可输入任一数字信号做光纤传输。

测量记录并填写下表：
在测试中，可通过调节发射电流来调节发射功率，也可改变输入的码元调节发射功率。

2、测量Y型分路器的插入损耗及回波损耗。

3、测量星型耦合器的插入损耗及光串扰。

五、实验要求
1、对每一器件写出测试步骤。

2、将测试结果进行记录整理。

六、无源器件结构图
Y型分路器
星型耦合器
七、实验仪器
光功率计、光无源器件。

实验五光无源器件特性测试实验

实验五-光无源器件特性测试实验实验五：光无源器件特性测试实验一、实验目的1.掌握光无源器件的基本特性测试方法；2.熟悉光无源器件的性能指标；3.学习并掌握光损耗测试、光回波损耗测试、光方向性测试等基本光无源器件测试方法。

二、实验原理光无源器件是构成光通信网络不可或缺的部分，其特性测试对于确保系统的稳定性和性能至关重要。

实验中，我们将对光损耗、光回波损耗和光方向性等关键指标进行测试。

1.光损耗：光损耗是指光在传输过程中，由于各种原因导致的光功率减弱。

实验中，我们通过测量输入光功率和输出光功率之差，得到器件的光损耗。

2.光回波损耗：光回波损耗是指反射回来的光功率与入射光功率之比。

高回波损耗意味着低反射，有助于减少光信号的散射和增强系统的稳定性。

3.光方向性：光方向性描述了光在特定方向上的传播能力。

实验中，我们通过测量器件在不同角度上的透射和反射光功率，评估其方向性。

三、实验步骤1.搭建测试平台：准备好测试所需的设备和器材，包括光源、光功率计、稳定光源、光无源器件待测件、光纤跳线等。

2.初始化：对测试平台进行初始化，包括连接光纤、设置光源波长等。

3.测试光损耗：首先，调整好光源的输出功率，将稳定光源的光纤连接到光无源器件的输入端，同时将光功率计连接到输出端，测量原始的光功率P1；然后，将待测件插入到稳定光源与光功率计之间，再次测量输出光功率P2；最后，通过计算P1和P2的差值，得到光损耗=10*log10(P1/P2)。

4.测试光回波损耗：将稳定光源的光纤连接到光无源器件的输入端，同时将回波损耗仪连接到输出端，测量回波损耗值。

5.测试光方向性：通过旋转待测件，在不同角度上测量透射和反射光功率，并记录数据。

通常以角度为横坐标，以功率为纵坐标绘制曲线图，即可得到光方向性的结果。

6.数据处理与分析：对测试得到的数据进行分析，评估待测件的性能。

对比同类型器件的测试结果，可以对器件进行优化或改进设计。

7.清理现场：实验结束后，关闭设备并整理现场。

无源器件性能测试及对现网影响分析.

无源器件性能测试及对现网影响分析随着微蜂窝规模的日益庞大，室分系统的复杂程度也越来越高，现网中存在大量干扰伴随话务量变化的站点，极大的影响了网络性能，导致用户通话感知下降。

根据以往排查故障的经验来看，伴随话务变化的干扰通常与无源器件相关。

本文档对无源器件进行了详尽的测试，在测试的基础上对故障现象进行了理论分析，解释了无源器件关键性指标不达标对网络的影响，以期为今后室分优化与维护工作提供可靠依据。

一、常用无源器件及关键性指标室分系统中常用的无源器件有电桥，耦合器等，主要介绍电桥、耦合器、功分器、负载这四类最常见的无源器件结构及在室分中系统中的作用。

1.1常用无源器件简介1.1.1电桥图1.1：3dB电桥（图片实物生产商：国人通信）上图为目前在室分系统中广泛使用的3dB电桥的实物照片。

3dB电桥的主要用途为室分系统中的同频段合路，以取代早期的体积比较庞大的同频段合路器件。

如图中所示，上述电桥设备有四个端口，分别为两入两出。

每个端口之间的功率关系如下：OUT1=OUT2=0.5*(IN1+IN2) (式1.1)从上式可知，每个端口的输出功率皆等于输入功率之和的一半，即输入信号衰减3dB以后分别从两个端口等功率的输出，就是3dB电桥名称的由来。

3dB电桥在室分系统中的安装方式如下图所示：主设备图1.2：3dB电桥用于同频合路如上图所示，当微蜂窝配置较大时，内部合路不够用，载频分为两组合路，分别经由两个架顶双工器输出。

对于宏站而言，可以用两种方法解决主设备两路输出问题。

一是采用物理位置邻近的两付单极化天线输出，二是采用一付45度双极化的天线输出，前者相当于在空间自由合路，后者由不同的极化振子合路，本质上也是空间合路。

但是在分布系统中，不具备上述条件。

分布系统只能有一套天线，一个入口。

因此要将一个CI的频点完整的通过分布系统发射出去，只能通过电桥将两组载频事先合路后再接入分布。

综上所述，3dB电桥起的作用为射频级同频合路。

无源器件测试方法

功分器插入损耗和带内波动的测试1)按照上图连接测试系统，在输出端口加衰减器；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上的最大功率值和最小功率值；4)用最小功率值的绝对值减去最大功率值的绝对值即为功分器的带内波动；5)用最小功率值的绝对值减去理论插入损耗即为功分器的插损。

功分器驻波比的测试1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S11；3)读取曲线上的最大值即为该端口驻波比；4)更换端口重复上述操作；5)比较所测输入端口和输出端口值，最大值即功分器的端口驻波比。

耦合器的耦合偏差测量1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上的最小功率值和最大功率值；4)用最小功率值的绝对值减去耦合度设计值，再用最大功率值减去耦合度设计值，比较两个差值，取其中最大的一个即为耦合度的偏差。

耦合器的插入损耗测量1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上最小功率值；4)最小功率值的绝对值减去理论耦合损耗即为耦合器的插入损耗。

耦合器驻波比的测试方法1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S11；3)读取曲线上的最大值即为输入端的驻波比；4)更换端口重复上述操作；5)比较所测的输入端、输出端、耦合端的值，最大值即耦合器的端口驻波比。

耦合器隔离度的测试方法1)按照上图连接测试系统；2)设置网络分析仪的工作频段为测试频段，显示参数为S21；3)读取曲线上的最大功率值，对其取绝对值即为其隔离度。

3dB电桥的插入损耗测量1)按照上图连接测试系统；2)设置矢量网络分析仪显示3dB电桥的工作频带，测试参数选择回波损耗S21；3)从仪表读取频段内最大衰减值，该值即为端口IN1和OUT1插入损耗；4)测试IN2与OUT2直通损耗的方法同上。

06_光无源器件的测试技术及安捷伦针对多端口器件ILPDL的测试新方案

06_光无源器件的测试技术及安捷伦针对多端口器件ILPDL的测试新方案光无源器件是光通信系统中的重要组成部分，主要包括光纤、光连接器、光分路器等。

然而，由于光无源器件的测试与调试比较复杂，需要用到一些专业的测试设备和技术。

本文将介绍光无源器件的测试技术，并重点介绍安捷伦公司针对多端口器件ILPDL的测试新方案。

光无源器件的测试技术主要包括插损、回损、端面反射、交叉耦合等指标的测试，下面将逐一介绍这些测试技术。

1.插损测试：插损是指信号在器件中传输时的损耗程度。

插损的测试常用方法有OTDR(光时域反射仪)、光源和功率计等。

OTDR可以通过分析反射光信号的强度和时间来测量插损。

光源和功率计则可以测量输入和输出的光功率，从而计算出插损。

2.回损测试：回损是指器件在输入和输出信号方向上的反射程度。

回损的测试常用方法有OTDR、光源和功率计等。

OTDR可以通过分析反射光信号的幅度和时间来测量回损。

光源和功率计则可以测量输入和输出的光功率，从而计算出回损。

3.端面反射测试：端面反射是指器件介面表面对光的反射程度。

端面反射的测试常用方法有光源和功率计、光学显微镜等。

光源和功率计可以测量从器件端口发送的光功率和从器件端口反射回的光功率，从而计算出端面反射。

4.交叉耦合测试：交叉耦合是指多个器件之间的耦合现象。

交叉耦合的测试常用方法有光源和功率计、OTDR等。

通过在一个器件上输入光信号，然后在其他器件的输出端口测量光功率，从而计算出交叉耦合。

针对多端口器件ILPDL的测试，安捷伦提出了一种新的测试方案。

该方案采用安捷伦的高性能光子学测量系统，并结合矢量网络分析仪等设备，实现对ILPDL器件的全面测试。

该方案的主要步骤包括：首先，使用光源和功率计对器件的插损进行测试，测量输入和输出的光功率，从而计算出插损。

接下来，使用OTDR对器件的回损进行测试，通过反射光信号的幅度和时间来测量回损。

然后，使用光学显微镜对器件的端面反射进行测试，通过测量输入和输出的光功率来计算出端面反射。

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