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RLE-CB01 光纤参数测量与应用综合实验

实验简介

　　随着光纤技术的发展，各种新型光纤不断出现，光纤在光纤通信、光纤传感等的领域得到日益广泛的应用。光纤的折射率分布作为重要的参数，直接影响着光纤的传输特性，并且通过光纤折射率分布可以计算出光纤的几何参数以及光纤的最大理论数值孔径等。本实验内容设置围绕光纤参数特性展开，了解光纤器件、测量光纤参数是对工程人员的基本要求，是光电专业本科生专业实习及实验课程中必不可少的环节。

实验内容

1、光纤基础知识介绍与光纤分类展示实验；

2、激光光源P-I特性测量实验；

3、光纤数值孔径测量实验；

4、光纤耦合效率测量实验；

5、“插入法”光纤损耗测量实验；

6、光纤几何参数（芯径/包层直径、偏心度、非圆率）测量实验；

7、大气激光音频通信实验。

知识点

光纤种类/结构、光纤耦合、光纤准直、光纤纤芯/包层直径、光纤纤芯/包层不圆度、纤芯/包层同心度、光纤数值孔径/发散角、光纤损耗、插入法测量、光纤几何参数、光纤折射率分布模场直径。

选配设备参数

计算机（基本配置）。

主要设备参数

1.光源组件：
半导体激光器：输出功率：5mW，中心波长650nm±5nm，光束直径2×4mm，线宽
＜4nm，光束发散角＜1.5mrad，功率稳定性<3%；
白光LED光源，P>1W，亮度连续可调，前端带毛玻璃匀光。
2.光纤准直镜：
通光孔径Φ1mm，接口FC/PC，用于光束准直。
3.机械组件：
精密光学导轨：L×W=1200mm×90mm，配套滑块、调节支座、支杆等调整部件。
4.耦合系统：
10×显微物镜，精密三维调整机构，微调精度0.002mm，FC/PC接口。
5.探测器组件：
光纤端面观察仪：仪器放大倍率：400×，适用所有陶瓷插芯检验,Φ2.5mm、
Φ1.25mm、MPO、MT、MTRJ插芯型和成品型，内置照明光源。功能：观察光纤
芯端面，测量光纤几何参数；
视频采集卡：USB2.0接口，支持BMP、JPG格式的图像捕捉，含光盘驱动器；
可编程功率计：显示屏显示内容为测量波长、自动/手动量程模式、衰减窗口状态、当前功率测量档位；测量精度0.1uW，分辨率0.1uW，支持六挡量程；测量波长范围200nm-1100nm，功率测量范围0-40mW（裸探测器）/0-2W（衰减窗口）；提供实时功率显示，长期功率检测，并显示测量时长、测量时间内的功率变化曲线，提供最大值、最小值显示，可导出excel数据；USB2.0操作通讯接口。
光电接收模块：响应波长400nm-1100nm，音频信号输出：MP3，5V供电，含音箱。
6.大气激光通信发射模块组件：
波长λ=650nm，P>1mW音频输入，调制带宽>2kHz。
7.光纤跳线：
4/125umum、9/125umum单模光纤跳线；62.5/125um多模光纤跳线；FC/PC接口。
8.像素尺寸标定件：
FC/PC陶瓷插针，不锈钢尾套，带测微尺，尺度总长1mm，分度值10um。
9.软件组件：
包含像素尺寸标定功能、可显示光纤端面图像、光纤端面光强三维分布图像、二维光强分布曲线，可计算折射率分布曲线，通过对光纤纤芯和包层图像进行滤波、边缘提取、椭圆拟合等处理，得到光纤参数：纤芯/包层中心、纤芯/包层最大、最小直径，用于求解光纤几何参数。
10.实验手册及保修卡。