光信息傳輸技術(shù)實驗指導(dǎo)書(已修改)
2025-01-27 01:00 本頁面
【正文】 《光信息傳輸技術(shù)》實驗指導(dǎo)書 何 寧 編信息與通信學(xué)院2022 年 7 月1實驗一 光纖及 LD 特性測量一．實驗?zāi)康?．掌握光纖的基本結(jié)構(gòu)和傳輸特性。2．了解光纖通信光源的類型及發(fā)光機理。3．掌握光纖及 LD 有關(guān)特性測量。二．實驗內(nèi)容及要求1. 光纖損耗特性及連接技術(shù)測試。2．LD 伏安特性測試。3．LD 電光轉(zhuǎn)換特性測試。4．LD 調(diào)制特性測試。三．實驗原理光纖制造過程是比較復(fù)雜的過程，生產(chǎn)光纖的主要材料為石英（SiO 2） ，其制造流程如圖 1 所示：圖 1 光纖光纜制造流程圖光纖的制作過程一般可分為三個主要步驟：熔煉、拉絲、套塑。光纖按制作材料不同可分為石英光纖，塑料光纖和氧化物光纖。按工作波長分為短波光纖（） ，長波長光纖（，）和超長波長光纖（2um 以上） 。按傳輸模式分為單模光纖和多模光纖。光纖接續(xù)有固定連接和活動連接兩種，固定連接一般用于光纜工程上；活動連接一般用于機與線或機與機之間的連接，是可以拆卸的。光纖接續(xù)損耗主要受以下幾個因素的影響，被焊接光纖折射率失配，纖蕊失配，端面的平整度和干凈程度等。光纖傳輸特性主要有損耗特性和頻帶特性，光纖損耗特性通常用 dB/km 表示，引起光能量衰減的原因有吸收損耗、散射損耗和輻射損耗。要降低光纖衰減，可采用純度極高的石英玻璃。光纖頻帶特性通常用兆赫千米來表示，說明 1Km 光纖所具有的帶寬能力，光纖頻帶特性主要受傳光時色散性的影響。光纖的損耗是決定光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的一個很重要的參數(shù)，光纖內(nèi)的吸收、散射和彎曲、微彎以及護套等因素均可引起光纖傳輸中光功率的衰減，由于精確地計算光纖損耗極為困難，光纖的損耗通常用實驗確定，因此，掌握測量光纖損耗的方法十分重要。光纖中光信號的傳輸可用下式表示： （1）LeIP1)(???式中 是光纖輸入功率， 是光纖長 處的光功率， 是功率損耗系數(shù)，單位是 1/)(IP材料提純 預(yù)制棒熔煉 拉絲 套塑 成纜材料分析檢驗 預(yù)制棒檢驗 光纖測試2米。在光纖傳輸系統(tǒng)中，常用分貝/公里（ ）表示損耗，即損耗系數(shù)為：kmdB/ （ ） （2）)(lg10LPI???/與 的關(guān)系為： （3）?1 134.光纖的彎曲損耗都是由于光不滿足全反射條件而造成的，現(xiàn)代光纖最大的優(yōu)點之一就是它的易彎曲性，如果光纖的彎曲曲率半徑太小，將引起光傳播途徑的改變，使光從纖芯滲透到包層，甚至可能穿過包層向外滲漏。在正常情況下，光在纖芯內(nèi)沿軸向傳播的常數(shù) 應(yīng)滿足 ，?0102kn??光強分布為中心軸線最強，隨著半徑的增大而逐漸減弱，到達纖芯的邊緣光強等于零，呈高斯分布。光在彎曲部分中傳輸，要想保持同相位的電場和磁場在一個平面里，則越靠近外側(cè)，其速度就會越大（即 越?。?。當(dāng)傳到某一位置時，其相速度就會超過光速，即當(dāng) 時，這意味著傳導(dǎo)模? 02kn?要變成輻射模，所以，光信號的一部分會損失掉，傳輸損耗將會增加。圖 2 和圖 3 是光纖特性圖。1 2 3 4 5 6 7 8x 10301234x 104值值值值R(
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