光纤传输损耗考试实验报告
光钎光学实验报告
实验题目：光纤光学特性研究一、实验目的1. 了解光纤的基本原理和特性；2. 掌握光纤的连接和测试方法；3. 研究光纤的传输特性，如损耗、色散等；4. 探究光纤在通信、传感等领域的应用。
二、实验原理光纤是一种由高纯度玻璃或塑料制成的细长传输介质，其内部具有低损耗的特性。
光纤通信利用光的全反射原理，将光信号从光纤的一端传输到另一端。
本实验主要研究以下光纤特性：1. 传输损耗：光纤的传输损耗是指光信号在光纤中传播时能量逐渐减弱的现象。
损耗主要分为吸收损耗和散射损耗。
2. 色散：光信号在光纤中传播时，不同频率的光信号传播速度不同，导致光信号发生展宽的现象。
色散分为模式色散、材料色散和波导色散。
3. 谐振频率：光纤的谐振频率是指光纤在特定波长下发生谐振的频率。
谐振频率与光纤的长度、直径和折射率有关。
三、实验仪器与设备1. 光纤：单模光纤、多模光纤；2. 光源：激光器；3. 光功率计；4. 光纤连接器；5. 光纤测试仪；6. 光纤熔接机；7. 光纤跳线；8. 光纤测试平台。
四、实验步骤1. 光纤连接：将光纤连接器插入光纤熔接机，对光纤进行熔接。
熔接完成后，检查光纤连接是否牢固。
2. 光功率测试：将光纤跳线连接到光源和光功率计上，调整光源输出功率。
通过光功率计测量输入和输出功率，计算光纤的传输损耗。
3. 色散测试：将光纤跳线连接到光源和光纤测试仪上，调整光源输出波长。
通过光纤测试仪测量不同波长下的传输损耗，分析光纤的色散特性。
4. 谐振频率测试：将光纤跳线连接到光源和光纤测试仪上，调整光源输出波长。
通过光纤测试仪测量光纤的谐振频率。
五、实验结果与分析1. 传输损耗：实验测得单模光纤的传输损耗约为0.2dB/km，多模光纤的传输损耗约为1.5dB/km。
2. 色散：实验测得单模光纤的色散约为0.1ps/(nm·km)，多模光纤的色散约为10ps/(nm·km)。
3. 谐振频率：实验测得单模光纤的谐振频率约为1.55μm，多模光纤的谐振频率约为1.3μm。
光纤损耗的测试实验报告
光纤损耗的测试实验报告实验名称：光纤损耗的测试实验目的：1. 掌握光纤损耗测试方法；2. 了解光纤损耗与光纤实际应用的关系；3. 观察不同因素对光纤损耗的影响。
实验器材：1. 一根光纤；2. 光纤损耗测试仪；3. 光源；4. 光功率计；5. 滤光片；6. 直流电源。
实验步骤：1. 将光源和光功率计与光纤损耗测试仪相连；2. 通过直流电源给光源供电；3. 调整光源的功率以及滤光片的位置，使得光纤输入的光功率稳定在一个合适的范围；4. 将被测光纤连接到光纤损耗测试仪的端口；5. 观察光功率计显示的数值，并记录下来；6. 通过调整光纤的连接方式、弯曲度以及距离等因素，重复步骤5；7. 分别测试不同长度的光纤，如10米、20米、30米等；8. 分析数据并得出结论。
实验结果：在进行实验时，我们观察到以下现象：1. 光纤损耗与光纤的连接方式有关，直插连接方式损耗较小，而弯曲连接方式损耗较大；2. 光纤损耗与光纤的弯曲度有关，弯曲度越大，损耗越大；3. 光纤损耗随着距离的增加而增加，损耗与距离呈线性关系。
实验分析：1. 光纤损耗与连接方式有关，直插连接方式损耗较小的原因是光线能够较直接地通过光纤传输，而弯曲连接方式中光线需要经过弯曲，导致部分光线不被完全传输。
2. 光纤损耗与弯曲度有关的原因是弯曲会引起光纤中光线的折射和反射，从而导致部分光线能量的损失。
3. 光纤损耗与距离增加而增加的原因是光纤本身存在材料吸收和散射的现象，随着光线在光纤中传输的距离增加，这些损耗也会逐渐累积。
实验结论：光纤损耗的大小与光纤的连接方式、弯曲度以及传输距离等因素密切相关。
在实际应用中，应选择合适的连接方式、控制光纤的弯曲度，并根据实际需求合理选择光纤的长度，以降低光纤损耗，保证传输质量。
实验改进：为了进一步完善实验结果，我们可以进行如下改进：1. 增加实验样本数量，对更多不同规格、材质的光纤进行测试，以验证实验结果的一般性；2. 在实验中加入光纤连接头的测试，以了解连接头对光纤损耗的贡献；3. 在实验过程中，控制所有其他因素保持一致，只改变一个因素进行测试，以便更准确地观察不同因素对光纤损耗的影响。
损耗实验报告
一、实验目的1. 了解光纤损耗的定义及其产生原因。
2. 掌握光纤传输损耗的测量方法，包括截断法、插入法等。
3. 熟悉光纤传输损耗的测试仪器及其使用方法。
4. 通过实验，了解不同波长下光纤的损耗特性。
二、实验原理光纤传输损耗是指光纤在传输过程中，光信号能量因各种原因而逐渐减弱的现象。
光纤损耗的产生原因主要有吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等。
1. 吸收损耗：光纤材料对光信号的吸收作用，导致光信号能量减弱。
2. 散射损耗：光信号在光纤中传播时，因光纤材料不均匀而引起的散射现象，导致光信号能量减弱。
3. 辐射损耗：光信号在光纤中传播时，部分能量通过光纤的芯层与包层界面辐射到周围介质中，导致光信号能量减弱。
光纤传输损耗的测量方法主要有截断法、插入法等。
本实验采用插入法测量光纤的损耗。
三、实验仪器与设备1. 光纤传输损耗测试仪2. 光功率计3. 光纤跳线一组4. 光无源器件一套（连接器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光衰减器）5. 双踪示波器6. 万用表四、实验步骤1. 将光纤跳线连接到光纤传输损耗测试仪的输入端，并调整光功率计至合适位置。
2. 将光无源器件（连接器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光衰减器）按照实验要求连接到光纤跳线上。
3. 使用光功率计测量光信号在连接器处的输入功率P1。
4. 将光无源器件按照实验要求连接到光纤跳线的另一端，并使用光功率计测量光信号在连接器处的输出功率P2。
5. 计算光纤传输损耗：ΔP = P1 - P2（单位：dB）。
6. 重复步骤3-5，分别测量不同波长下光纤的传输损耗。
五、实验结果与分析1. 不同波长下光纤的传输损耗根据实验数据，绘制不同波长下光纤的传输损耗曲线。
从曲线可以看出，光纤的传输损耗随着波长的增加而逐渐减小。
2. 光纤损耗的主要原因通过实验结果分析，可以得出光纤损耗的主要原因是吸收损耗和散射损耗。
其中，吸收损耗对光纤传输损耗的影响较大。
六、实验结论1. 光纤传输损耗是光信号在光纤中传播过程中能量逐渐减弱的现象，主要由吸收损耗、散射损耗和辐射损耗等引起。
光纤通信实验报告
光纤通信实验报告光纤通信是一种使用光信号传输数据的通信技术，它利用了光的高速传输和大带宽的特性，成为了现代通信领域的重要技术之一。
在本次实验中，我们对光纤通信的原理和实验验证进行了深入研究。
实验一: 光的传播特性我们首先对光的传播特性进行了研究。
选择了一根直径较细的光纤，并采用了迎射法和反射法进行传导实验。
通过在纤芯中投射光线，并观察传导的情况，我们验证了光在光纤中的传播路径并没有明显偏向，光线能够相对直线传播。
实验二: 光纤的损耗与色散在光纤通信中，损耗和色散是不可避免的问题。
我们通过实验对光纤中损耗和色散的影响进行了测试。
损耗实验中，我们通过分析在不同长度光纤中传输的光强度，发现随着距离的增加，光强度会逐渐减弱。
这是由于光纤中存在材料吸收和散射等因素造成的。
为了减小损耗，优化光纤的材料和结构是很重要的。
色散实验中，我们将不同波长的光信号通过光纤传输，并测量到达另一端的时间。
实验结果显示，不同波长的光信号到达时间存在差异。
这是由于光纤中折射率随波长变化而引起的色散效应。
为了减小色散，需要采用更先进的技术，如光纤衍生波导和光纤增益等手段。
实验三: 单模光纤与多模光纤光纤通信中，单模光纤和多模光纤是常用的两种类型。
通过实验，我们对这两种光纤的传输特性进行了研究。
我们首先测试了单模光纤。
结果显示，在单模光纤中，光信号会以单一光波传播，因此具有较低的色散和损耗，适用于远距离传输和高速通信。
然后我们进行了多模光纤的实验。
实验结果显示，多模光纤中存在多个模式的光信号传播，由于不同模式间的传播速度不同，会导致严重的色散和损耗问题。
因此，多模光纤适用于近距离传输和低速通信。
结论通过本次光纤通信实验，我们对光纤通信的原理和实际应用有了更深入的了解。
我们发现光纤通信具有高速率、低损耗和大带宽等优势，而不同类型的光纤对于不同的通信需求有着不同的适应性。
然而，我们也看到了光纤通信中存在的一些问题，如损耗、色散和设备成本等。
光纤专题实验报告
一、实验目的1. 了解光纤的基本原理和结构特点。
2. 掌握光纤的传输特性，包括损耗、带宽和模式色散等。
3. 熟悉光纤连接和测试方法。
4. 通过实验验证光纤传输系统的性能。
二、实验原理光纤是一种由玻璃或塑料制成的细长纤维，利用全反射原理传输光信号。
光纤具有低损耗、宽带宽、抗干扰能力强等优点，是现代通信领域的重要传输介质。
本实验采用单模光纤进行传输实验，实验系统主要包括光发送器、光纤、光接收器和测试设备。
实验原理如下：1. 光发送器将电信号转换为光信号，通过光纤传输。
2. 光纤将光信号传输到光接收器。
3. 光接收器将光信号转换为电信号，并通过测试设备进行测试和分析。
三、实验仪器与设备1. 光发送器：将电信号转换为光信号。
2. 光接收器：将光信号转换为电信号。
3. 光纤：单模光纤，长度为100米。
4. 光纤连接器：将光纤与光发送器和光接收器连接。
5. 光功率计：测量光信号的功率。
6. 光时域反射计（OTDR）：测量光纤的损耗和长度。
7. 双踪示波器：观察光信号的波形。
四、实验步骤1. 将光发送器、光纤、光接收器和测试设备连接成实验系统。
2. 设置光发送器的输出功率和频率。
3. 通过光功率计测量光信号的功率。
4. 使用OTDR测量光纤的损耗和长度。
5. 通过双踪示波器观察光信号的波形。
五、实验结果与分析1. 光信号功率测量结果：实验中，光发送器的输出功率为-5dBm，经过100米光纤传输后，光接收器接收到的功率为-20dBm，损耗为15dB。
2. 光纤损耗测量结果：通过OTDR测量，光纤的损耗为0.15dB/km，符合实验要求。
3. 光信号波形观察结果：通过双踪示波器观察，光信号的波形基本稳定，无明显失真。
六、实验结论1. 光纤具有低损耗、宽带宽、抗干扰能力强等优点，是现代通信领域的重要传输介质。
2. 实验结果表明，单模光纤传输系统具有良好的传输性能。
3. 通过实验，掌握了光纤的连接和测试方法，提高了对光纤传输系统的认识。
光纤数据实验报告
#### 一、实验目的1. 了解光纤数据传输的基本原理和过程。
2. 掌握光纤数据传输系统的组成及各部分的功能。
3. 熟悉光纤连接和测试的基本方法。
4. 分析光纤数据传输的性能指标，评估系统性能。
#### 二、实验仪器与材料1. 光纤通信实验箱2. 光纤跳线3. 光功率计4. 光纤熔接机5. 光纤连接器6. 光纤测试仪7. 计算机及相关软件#### 三、实验原理光纤数据传输是利用光导纤维作为传输介质，将电信号转换为光信号进行传输，再通过光电转换器将光信号还原为电信号。
光纤通信具有传输速率高、抗干扰能力强、传输距离远等优点。
#### 四、实验步骤1. 光纤连接（1）将光纤跳线的一端连接到实验箱的光纤接口。
（2）使用光纤熔接机将另一端光纤熔接到光纤跳线的另一端。
（3）将熔接好的光纤跳线连接到光功率计。
2. 数据传输测试（1）打开实验箱，设置数据传输速率和协议。
（2）将光纤跳线连接到实验箱的光纤接口，确保连接良好。
（3）使用光功率计测试光纤跳线两端的光功率。
（4）打开计算机，运行相关软件进行数据传输测试。
3. 性能指标分析（1）记录光功率计测试结果，分析光纤传输损耗。
（2）记录数据传输速率，评估系统性能。
（3）观察数据传输过程中的信号稳定性，分析系统抗干扰能力。
4. 光纤熔接（1）使用光纤熔接机熔接光纤。
（2）检查熔接质量，确保光纤连接良好。
（3）测试熔接后的光纤传输性能。
5. 光纤连接器测试（1）将光纤连接器连接到光纤跳线。
（2）使用光纤测试仪测试连接器的性能。
（3）记录测试结果，分析连接器性能。
#### 五、实验结果与分析1. 光纤传输损耗实验中，光纤跳线的传输损耗约为0.3dB/km，符合实验要求。
2. 数据传输速率实验中，数据传输速率为1Gbps，满足实验要求。
3. 系统抗干扰能力实验过程中，系统抗干扰能力良好，信号稳定。
4. 光纤熔接质量实验中，光纤熔接质量良好，无断纤、裂纹等现象。
5. 光纤连接器性能实验中，光纤连接器性能稳定，信号传输无衰减。
8李唐军实验报告单模光纤损耗测试实验剖析
实验八单模光纤损耗测试实验光时域反射仪（OTDR）是一种相当复杂的仪表，它广泛地应用于实验室和现场。
它所采用的测试技术也常称为后向散射测试技术。
它能测试整个光纤网络链路的衰减并能提供和光纤长度有关的衰减细节；OTDR还可测试光纤线路中接头损耗并可定位故障点位置；OTDR这种后向散射测试具有非破坏性且只需在一端测试的优点。
一、实验目的（1）掌握OTDR工作原理；（2）熟悉OTDR测试方法。
二、实验内容（1）利用OTDR测量一盘光纤的衰减系数和光纤总长度；（2）测量两盘光纤连接处的接头损耗。
三、基本原理OTDR由激光发射一束脉冲到被测光纤中。
脉冲宽度可以选择，由于被测光纤链路特性及光纤本身特性反射回的信号返回OTDR。
信号通过一耦合器到接收机，在那里光信号被转换为电信号。
最后经分析并显示在屏幕上。
由于时间乘以光在光纤中的速度即得到距离，这样，OTDR可以显示返回的相对光功率对距离的关系。
有了这个信息，就可得出有关链路的非常重要的特性。
可以从OTDR得出的光路信息有：（1）距离：链路上特征点（如接头、弯曲）的位置，链路的长度等。
（2）损耗：单个光纤接头的损耗。
（3）衰减：链路中光信号的衰减。
（4）反射：一事件的反射大小，如活动连接器。
图1为OTDR测试的一般原理。
它显示了OTDR测试链路上可能出现的各类事件。
衰减及其测试方法：光纤衰减和波长密切相关。
衰减系数随波长变化的函数α(λ)被称之为损耗谱。
人们最感兴趣的是工作波长下的衰减系数，如在λ=1310nm、1550nm等波长下的衰减系数。
在光纤长度Z1和Z2之间，波长为λ的损耗R (λ)可由下式定义：)(log10)(21dB P P R =λP1和P2分别表示传过光纤截面点Z1和Z2的光功率。
如果P1和P2之间的距离为L ，可用下式计算出每单位距离的损耗，即衰减系数α(λ)。
)/(log 10)/(log 10)(212121Km dB P P L Km dB P P Z Z =-=λα图1 用OTDR 测试的一般原理入射到光纤的光脉冲随着在光纤中传播时被吸收和散射而被衰减。
实验八-单模光纤损耗测试实验
光纤光缆传输特性测试实验实验八单模光纤损耗测试实验一、实验目的1、学习单模光纤损耗的定义2、掌握单模光纤弯曲损耗测试方法二、实验内容1、测量单模光纤不同弯曲半径的损耗三、预备知识1、了解单模光纤的特点、特性四、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、万用表1台4、FC/PC-FC/PC单模光跳线1根5、扰模器（可选）1台6、连接导线 20根五、实验原理在单模光纤中只传输LP模，没有多模光纤中各种模变换、模耦合及模衰减等问题，因01此其测量方法也与多模光纤有些不同。
对于单模光纤而言，随着波长的增加，其弯曲损耗也相应增大，因此对1550nm波长的使用，要特别注意弯曲损耗的问题。
随着光纤通信工程的发展，最低衰减窗口1550nm波长区的通信必将得到广泛的运用。
CCITT对G.652光纤和G.653光纤在1550nm波长的弯曲损耗作了明确的规定：对G.652光纤，用半径为37.5mm松绕100圈，在1550nm波长测得的损耗增加应小于1dB；对G.653而言，要求增加的损耗小于0.5dB。
图8-1 单模光纤弯曲损耗测试实验框图此处可不用扰模器，可其它东西实现光纤的弯曲也可。
弯曲损耗的测量，要求在具有较为稳定的光源条件下，将几十米被测光纤耦合到测试系统中，保持注入状态和接收端耦合状态不变的情况下，分别测出松绕100圈前后的输出光功率P1和P2，弯曲损耗可由下式计算得出。
)lg(1021P P A（8-1） 相同光纤，传输相同波长光波信号，弯曲半径不同时其损耗也必定不同，同样，对于相同光纤，弯曲半径相同时，传输不同光波信号，其损耗也不同。
由于按照CCITT 标准，光纤的弯曲损耗比较小，在实验中采用减小弯曲半径的办法提高实验效果的明显性。
实验测试框图如图8-1所示。
即先测量1310nm 光纤通信系统光纤跳线没有进行缠绕时输出光功率P 0，再测单模光纤跳线按照图8-2中两种方法进行缠绕时的光功率P 1和P 2，即可得到单模光纤传输1310nm 光波时的相对损耗值；同样，组成1550nm 光纤传输系统，重复上述操作即可得到单模光纤传输1550nm 光波时的相对损耗值。
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———————————————————————————————— 作者：
———————————————————————————————— 日期：
华侨大学工学院
实验报告
课程名称:光通信技术实验
实验项目名称：实验1 光纤传输损耗测试
学院:工学院
专业班级:13光电
姓名:林洋
学号:13951２1026
(公式1.１)
ＩTU-T G．650、G.６51规定截断法为基准测量方法,背向散射法（OTDR法）和插入法为替代测量方法。本实验采用插入法测量光纤的损耗。
（1)截断法:（破坏性测量方法）
截断法是一个直接利用衰减系数定义的测量方法。在不改变注入条件下，分别测出长光纤的输出功率 和剪断后约2m长度短光纤的输出功率 ,按定义计算出 。该方法测试精度最高。
图1.2（b)情况下，首先将参考系统连在注入系统和接收系统之间,测出功率 ，然后如图(a)一样,测出功率 ，则被测光纤段的总衰减可由下式给出
(公式1．3)
情形（a)中,由于连接器的质量可能会影响测试精度；情形(b)中，采用了光学系统进行精密耦合，代替了连接器的耦合，可以得到精确的测量结果,当只需要知道光纤的实际衰减时,它比较合适。当被测光纤段带有连接器而且需要和其它元件串在一起时,情形（ａ)的测试结果更有意义。
图1.1截断法定波长衰减测试系统装置
（2）插入法
插入法原理上类似于截断法，只不过用带活接头的连接软线代替短纤进行参考测量，计算在预先相互连接的注入系统和接受系统之间（参考条件）由于插入被测光纤引起的功率损耗。显然，功率 、 的测量没有截断法直接，而且由于连接的损耗会给测量带来误差，精度比截断法差一些。所以该方法不适用于光纤光缆制造长度衰减的测量。但由于它具有非破坏性不需剪断和操作简便的优点,用该方法做成的便携式仪表，非常适用于中继段长总衰减的测量。图1.2示出了两种参考条件下的测试原理框图。
将光功率为 ，脉冲宽度为 的窄带光脉冲注入光纤,由于衰减，在传输距离 之后,光功率 为
(公式1.4)
式中, 是衰减系数。由于瑞利散射的作用，在 处的光功率总有一部分背向散射回光纤输入端。 处的背向散射光功率为
(公式1.5）
式中, 是在 处光纤的瑞利背向散射系数,定义 为
(公式１．6)
式中, 是瑞利散射系数； 是光在光纤中的群速度; 代表背向散射功率与瑞利散射总功率之比,它与光纤结构参数（芯径、相对折射率差）有关。设 处的背向ห้องสมุดไป่ตู้射光功率为
指导教师：王达成
201６年05月日
预习报告
一、实验目的
1)了解光纤损耗的定义
2）了解截断法、插入法测量光纤的传输损耗
二、实验仪器
2０MHｚ双踪示波器
万用表
光功率计
电话机
光纤跳线一组
光无源器件一套（连接器，光耦合器,光隔离器,波分复用器，光衰减器）
三、实验原理
光纤在波长 处的衰减系数为 ,其含义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位是ｄB/ｋm。当长度为 时,
试验平台中我们采用了插入法测量光纤的损耗,试验框图如1.３所示:
(a)
(b）
图１.3插入损耗测试框图
(3)光时域反射计(OTＤR）测试
背向散射法是通过光纤中后向散射光信号来提取光纤衰减及其他信息的,诸如光纤光缆的光学连续性、物理缺陷、接头损耗和光纤长度等。它是一种间接地测量均匀样品衰减的方法。下面分析背向散射法的测量原理。
(ａ)
（b）
图1.2典型的插入损耗法测试装置
图1.2(a)情况下，首先将注入系统的光纤与接收系统的光纤相连,测出功率 然后将待测光纤连到注入系统和接收系统之间，测出功率 ，则被测光纤段的总衰减A可由下式给出
(公式1.2）
式中 、 、 分别是在参考条件、实验条件下光纤输入端、输出端连接器的标称平均损耗值(ｄＢ）。