光纤通信实验一 光器件的认识.doc

莁实验一光器件的认识蚀实验目的螆了解光纤的分类与各种光纤的特点蚅了解介绍光纤活动连接器在光纤通信系统中的作用蒁了解光耦合器件各种类型螇了解光隔离器蒈了解光衰减器的原理与应用蒄了解光开关应用薁了解激光器与光检测器的原理膈实验内容羆介绍光纤的构成与分类芃介绍光纤活动连接器的特点与作用蚁介绍光耦合器的特点与作用蕿介绍光隔离器和光环行器的原理与应用蚇介绍光衰减器的原理与应用羁介绍光开关的原理与应用蒇介绍激光器与光检测器螅实验仪器袁光纤实验系统1台螀光纤跳线1根薇光衰减器袂光功率计1台薃光纤活动连接器1个蕿波分复用器2个蚇光隔离器和光环行器芃光开关肁实验原理莈光纤的构成与分类螆光纤是光学纤维的简称,它是一种由玻璃或透明聚合物构成的绝缘波导。光被耦合进光纤后只能在其波导内部传播。一般的光纤都是由纤芯、包层和外套涂层三部分组成。其外套涂层作为光纤的保护层,用于加强光纤的机械强度。其光纤结构如图1-1所示:蚄光纤有很多种分类方法。按其传输光波的模式来分,有单模光纤与多模光纤两大类。它螃们的结构不同,因而各具不同的特性与用途。莁1)单模光纤袆用来传输单一基模光波的光纤称为单模光纤,它要求入射光的波长大于光纤的截止波长,单模光纤的纤芯直径很小,一般为5-10μm。单模光纤对于光的传输损耗将是最小的,因为光场只在光纤的中心传导。但是由于纤芯直径很小,对于光纤与光源的耦合及光纤之间的接续将带来明显困难。肅2)多模光纤膁用来传输多种模式光波的光纤称为多模光纤,模式的数目取决于芯径、数值孔径(接收角)、折射率分布特性和波长。将单模光纤的纤芯增大,光纤将成为多模光纤。多模光纤的纤芯直径远远大于单模光纤,一般为50-200μm。在临界角内,各个模式的入射光波分别以不同角度,在光纤内的纤芯与包层的的界面处发生全反射而沿光纤全长传输。膀光纤活动连接器的特点与作用袆光连接器是光纤传输系统中光通路的基础部件,是光纤系统中必不可少的光无源器件。它能实现系统中设备之间、设备与仪表之间,设备与光纤之间以及光纤与光纤之间的活动连接,以便于系统接续、测试、维护。蒆光耦合器的作用介绍羃光耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出。这种器件对光纤线路衿的影响主要是附加插入损耗,还有一定的反射和串扰噪声。耦合器大多与波长无关,与波长羆相关的耦合器专称为波分复用/解复用器。蚃耦合器的结构有许多种类型,其中比较实用和有发展前途的有光纤型、微器件型和波导莀型。蚈光隔离器和光环行器肆光隔离器与环行器都是光非互易传输耦合器。光环行器一般用于将一根光纤中传输的正向(输入)和反向(输出)光信号分开,衡量光隔离器与环行器性能的主要参数有:(1)正向插入损耗,定义为正向传输时输出光功率与输入光功率之比;(2)反向(逆向)隔离比,定义为反向(逆向)传输时输出光功率与输入光功率之比;(3)回波损耗,定义为输入端口自身返回功率与输入功率之比。肄光隔离器与光环行器所依据的原理是法拉弟磁光效应,即当光波通过置于磁场中的法拉弟旋光片时,光波的偏振方向总是沿着与磁场(H)方向构成右手螺旋的方向旋转,而与光波的传播方向无关。这样,当光波沿正向和沿反向两次通过法拉第旋光片时,其偏振方向旋转角将迭加而不是抵消(如在互易性旋光片中的情形),这种现象称之为非互易旋光性。,