项目二22光纤数值孔径测量的方法

光网络技术主讲人：林琪电话echnologyofopticalnetworkQQ：95252777目录CONTENTS光纤数值孔径测量PARTONE目的设备数值孔径测量目的和设备4一、测量目的

1、掌握光纤及其端面的处理技术

2、增强对光纤数值孔径的理解

3、熟悉常见光无源器件的连接和常用仪器的使用，掌握光纤主要参数

的测量方法。

二、测量主要设备

1．He-Ne激光光源(1mW)和电源；2．耦合装置(测损耗时接)；

3．光纤(F-MLD50：100/140多模光纤)；4．光功率计和光检测器；

5．光纤调角度器(测数值孔径时接上)；6．光纤切割刀

7．显微镜PARTTWO原理说明原理说明6

原理说明7原理说明8利用Newport公司生产的F-MLD多模光纤所接收到的光随接收角的变化曲线。接收辐射降到特定值的点用于确定最大入射角。美国工业协会所采用的入射角为接收功率是峰值接收功率的5%作为实验上确定NA的规定。注意,在图2-13中辐射水平测量是对光纤正负转动进行的，数值孔径NA是由两个5%强度点之间全角的一半来确定的,这种实验情形下所得到的NA是0.29,和制造厂商的规格NA=0.30相近。测量光路图和实验装置图9PARTTHREE测量步骤测量步骤---预备光纤11用切割刀沿光纤垂直方向开一个小口，拉动光纤，小口在光纤内部延伸。轻轻地，稳稳地拉动光纤，使它裂开。注意一定要保证光纤垂直刀口，不能用切割刀切割光纤。借助显微镜检查光纤端面切割质量。光纤端面应该平整，没有缺陷。测量步骤---光路粗调12

1、光路粗调

根据前图所示光路合理布局各个单元的位置（激光器、光纤调角度器、光纤、探测装置）。激光器使用注意事项：固定激光器的螺丝不要过紧，以免损坏激光器；激光器电源为220V，用电源前面的钥匙开启激光器；为了保证稳定性，打开激光器并且运行约30分钟后再进行测量。将处理好的光纤入端置于光纤调角度器的转动中心即中垂线上，这是得到NA精确值的关键一步！调整激光光源和光纤调角度器使其平行入射光纤，保证准直。在光纤出端得到一个较好的圆光斑，如否需重新调整光路。光功率计使用注意事项：使用光功率计前一定要先调零。打开光功率计，用一块黑板挡住光源，将光功率计调至合适档级，调零将环境光去掉。测量步骤13

2、光路细调调整光纤入端的光纤定位器和光纤调角度器，使光功率计的示值达最大，此时即对应光功率极值点也就是入射零度角的位置，记录此时的调角仪的角度和光功率值。

3、入射角的测量先朝一个方向转动光纤调角度器，每隔一定角度测一次光功率值直到功率为零，记录角度和对应功率值。将光纤调角度器回到初始位置后在朝反方向转动光纤调角度器重复上面的过程。注意：此步骤只允许调节光纤调角度器，千万不要再动其他仪器！测量步骤---数据处理14

4、数据处理：（1）绘制实验曲线将最大功率为100%作为纵坐标，将sin作为横坐标，画出功率随入射角变化曲线（2）确定数值孔径NA测量最大光功率5%所对应的横坐标宽度的一半就是实验测得的光纤数值孔径值。测量步骤---数据处理155、快速近似测量NA利用卡片接收来自光纤出端的光斑，测量光斑直径W和从光纤到卡片的距离L。光斑的NA近似为W/2L。将两种方法的测量结果相比较。思考问题161．光纤入射端面为何要位于调角仪的中垂线上？2．