《光纤通信实验》指导书（10-32学时）

1、 I光纤通信实验指导书（10/32学时）目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc368138088 实验一 光纤、光纤接头及常用光无源器件认识 实验一 光纤、光纤接头及常用光无源器件认识一、实验目的通过实验了解光纤的基本结构；熟悉常见光无源器件的原理、结构及应用；掌握光功率计的使用。二、实验器材1光纤2光衰减器、光功率计、光纤活动连接器、光隔离器、光开关等光无源器件。三、实验内容及步骤1认识多模光纤和单模光纤，结合理论分出两种光纤，说明两种光纤的结构、功能以及应用场合。外套包层区纤芯区图1-1光纤结构2认识光功率计，掌握光功率计的基本操作。3认识光衰减器，并说明

2、光衰减器的原理、特点及应用，并测量光衰减器的衰减量，如图1-2所示。图1-2光衰减器衰减量的测试4认识各种常见的光纤连接器如图1-3图1-11，结合理论分出各种光线连接器，并说明各种光线连接器的结构、特点以及应用场合。图1-3光纤连接器的一般结构 图1-4ST/PC型 图1-5FC/PC型光纤连接器 图1-6FC/APC型光纤连接器 图1-7MU型 图1-8SC/PC型连接器 图1-9D4型 图1-10MT-RJ型连接器 图1-11LC型连接器5.认识光隔离器、光开关，并说明光隔离器、光开关的原理、特点及应用。实验二 光时域反射仪的使用与测试一、实验目的掌握光时域反射仪（OTDR）的使用方法；

3、掌握断裂点位置及故障点位置的判断。二、实验器材光时域反射仪（OTDR） 三、实验内容及步骤1OTDR的测试连接如图3-3所示。图3-3OTDR的测试连接2OTDR链路上可能出现的各类事件。（1）非反射事件。光纤的熔接点与弯曲会引起损耗，通常不会引起明显反射。非反射事件如图3-4所示。图3-4非反射事件（2）反射事件。光纤的活动接头、机械接头盒断裂点会引起损耗和反射。反射事件如图3-5所示。图3-5反射事件（3）终端反射事件。光纤的端点会引起明显的反射，通常称为菲涅尔反射峰。终端反射事件如图3-6所示。图3-6终端反射事件3OTDR测试方法。（1）认识OTDR（EXFO AXS100）如图3-7

4、所示。图3-7 EXFO AXS100（2）自动模式下的测试图3-8OTDR测试连接图a参数设置。选择menuOTDR参数，进入图3-9所示界面。 图3-9OTDR参数设置界面 图3-10OTDR取样窗口b取样后的窗口显示。取样期间会显示曲线如图3-10所示。测试完所有选定波长后，设备将自动切换到摘要窗口。c查看结果如图3-11、3-12所示。图3-11OTDR测试结果图3-12OTDR测试结果（3）光纤末端识别如图3-13所示图3-13光纤末端识别（4）观察OTDR测试事件类型及显示如图3-14所示图3-14OTDR测试事件图实验三 光纤接续及光纤衰减、长度测试一、实验目的通过实验掌握光纤熔

5、接技术，掌握光纤衰减及其长度的测试。二、实验器材1.稳定光源2.光功率计3.酒精泵4.光纤切割刀5.光纤熔接机6、OTDR三、实验内容及步骤1.制作光纤断面光纤端面制作的好坏直接影响接续质量，因此在熔接之前一定要做好合格的断面。光纤的端面处理，习惯上又称端面制备。它包括去除套塑层，去除涂覆层，切割、制备端面和清洗四个步骤，如图3-1所示。图3-1光纤熔接流程第一步：去除套塑层。松套光纤去除套塑层，是将调整好（进刀深度）的松套切割钳旋转切割（一周），然后用手轻轻一折，松套管便断裂，再轻轻从光纤上退下。一次去除长度一般不超过30 cm，当需要去除长度较长时，可分段去除。去除时应操作得当，避免损伤光

6、纤。第二步：去除涂覆层。塑管去除后，用无水酒精清洗纤用油膏。松套光纤在剥除了松套管后，一般有两种不同材料的结构涂层，多数为紫外光固化环氧层涂，另一种为硅树脂涂层。它们去除的方法相同，都是采用涂层剥离钳去除。用这种专用剥离钳去除，方便迅速。图3-2是用光纤涂层剥离钳去除涂覆的实物照片。图3-2用光纤涂层剥离钳去除一次涂层第三步：切割、制备端面。为了完成一个合格的接头，要求端面为平整的镜面。端面垂直于光纤轴，对于多模光纤要求误差小于1，对于单模光纤要求误差小于0.5。同时要求边缘整齐，无缺损、毛刺。光纤切割方法利用石英玻璃特性，通过“刻痕”方法来获得成功的端面。由于玻璃的脆性，在张力下获得平滑的端

7、面。端面制备标准：光纤切割、制备后的裸纤长度为1.62cm（切割器上有定位标志），这一长度是与所采用的补强热缩管长度密切相关的。光纤端面要平整无损伤，图3-3是光纤端面制备的六种状态。（a）是合格端面，（b）（f）是不良端面，应重新制备。图3-3光纤断面示意图第四步：清洗。多模光纤，一般在去除一次涂层并清洁干净后就可切割、制备端面了。对于单模光纤，在端面制备后，应置于超声波清洗器皿（盛丙酮或酒精）内，清除光纤的尘土微粘，以避免光纤表面附有灰尘或其他杂质，引起轴向错位和对直错误。实际施工中这一步往往不作，只要在切割断面前把油膏清洗干净就行了。这是因为，第一，切割完后再清洗容易粘灰尘；第二，超声波

8、清洗器需要电源，实际施工中很不方便。2.光纤熔接将光纤放在熔接机的V形槽中，小心压上光纤压板和光纤夹具，要根据光纤切割长度设置光纤在压板中位置。对于自动熔接来说，关键是光纤放置于V型槽内的状态，正确放置位置如图3-4所示。图3-4光纤在压板中的位置如位置、状态放得好，关上防风罩，此时显示屏上应显示对接图像，要求两光纤径向距离小于光纤半径，以便于左右两边光纤调整对齐。工作开始后控制电路就自动进行校准，直至熔接和连接损耗估算结束。光纤熔接过程如图3-5所示。图3-5光纤熔接过程3.光纤接头的补强打开防风罩，将光纤从熔接机上取出，再讲热缩管放在裸纤中心，放到加热炉中加热，加热时间3060s。光纤采用熔接法完成连接后，其24cm长度裸纤的一次涂层已不存在，加上熔接部位经电弧烧灼后变得更脆，因此，光纤在完成熔接后必须马上采取增强保护措施。目前常用的是热可缩管补强法。如图3-6(a)所示，这种增强件由三部分组成。图3-6光纤接头热可缩补强保护法4.光纤接头损耗测试（1）测试方法一功率计测试法功率计测试法测试光纤接头损耗连接如图3-7所示。图3-7功率计测试法测试光纤接头损耗第一步：如图3-8进行测试前连接。第二步：测出光纤A的输出功率。第三步：测试接续后A、B两根光纤的功率。第四步：设接头损耗为，光纤B的传输损耗为。则，即。根据实验内容将测试数据填写入下表。接头编号P1P2AB