单模光纤截止波长

单模光纤截止波长测量实验报告一、实验目的通过实验掌握使用传输功率法测量阶跃型单模光纤截止波长的方法，理解单 模光纤的工作原理及相关特性，熟悉光谱分析仪的使用方法，并用其采集实验数 据，对实验数据进行分析并得出合理的实验结果。二、实验要求本次实验要求使用实验室提供的设备：1550nm LD光源、EDFA、光固定衰减 器、光功率计、跳线等，按照实验规范进行实验，记录相关数据，通过分析数据 得出所测光纤的截止波长。实验完毕后整理实验平台，关闭仪器，将设备恢复到 实验开始前的状态。三、实验原理1、截止波长的物理概念及定义根据光纤中光传输的标量波动方程求解可知，单模光纤 LP11 模的截止波长 为：2nan ：2卜九=3-1ct Vc对于阶跃型单模光纤，Vc=2.40483,式1-1为理论截止波长。人们通常所说的截止波长是指测试截止波长，通过实践表明测试截止波长与所测光纤的长度和所处 的状态有关（如弯曲和受到应力作用等）。为了使测试截止波长在工程应用中有实 际意义，在实际测量中，截止波长被分为三类并且各自有其相应标准，根据测试 条件和测试式样不同分为：光缆截止波长、光纤截止波长和跳线光缆截止波长。本实验测量的是2m长预涂覆光纤的截止波长，用入c表示。2、测量原理光纤附加损耗，包括光纤芯包缺陷、纵向不均匀性、光纤微（宏）弯等，在 单模光纤截止波长处产生的衰减很大，在理论截止波长以下波段，高阶模可以传 输，而在其后高阶模截止，对应波长只有基模存在，所以在接近截止波长时光纤 功率急剧衰减。传输功率法的测量原理就是在规定的实验条件下，通过测试被测 的一短段光纤随波长变化传输功率与参考传输功率之比来确定截止波长。本次实验中我们取2m长的光纤作为测试样品，利用测试装置把传输功率谱和参考传输 功率谱相比较，确定光纤的截止波长。本次试验中，我们将把被测光纤打一直径 60mm 的圆圈后所测得的光功率谱作为参考传输功率谱。3、实验仪器及框图探测器卤灯波按控制包层翻紬镇相放大器被测光纤注入荼统斩光器参考信号绘图仪计算机单色仪拄人系统探测器V绘图仪1国灯图一 未滤除高阶模时的实验装置图图二 滤除高阶模的实验装置图谨扶控制单色投斩光器醒奇惜号L* 被测光纤 L包层模剥除豁锁構琰大器打WHK1E L-MT 9K1LKE图三 实验仪器四、实验步骤1、按照要求连接好仪器，打开电源2、将光纤打一个直径为280mm的圆圈，测出含有高阶模时的光纤衰功率谱P1（入）3、保持光纤的注入条件不变，将光纤打一个直径为60mm的圆圈，测出参考的 传输功率P2（入）4、测量结束后，调整仪器计算所得曲线，并打印出实验数据。5、规定在各次模大体均匀激励的条件下，注入的光功率与基模光功率的比R（入） 随波长的变化减少到O.ldB时，所对应的波长（若有两个，则取较大者）即为截 止波长。R（入）计算公式如下：4-1R（k）= lOlogA2根据上述规定分析数据，并得出实验结果五、实验数据及其分析1、实验数据下图为光谱分析仪得到的R（入）曲线：从图中可得到，截止波长入c为：2、结果分析：实验结果符合相应规定，可认为实验结果正确。