光纤光学实验报告

实验目的：

音频信号光纤传输

1、 学习音频信号光纤传输系统的基本结构和各部件的选配原则。 2、 熟悉光纤传输系统中电光/光电转换器件的基本性能。

3、训练如何在音频信号光纤传输系统中获得较好的信号传输质量。

实验仪器

TKGT-1型音频信号光纤传输实验仪 信号发生器 双踪示波器

实验原理

光纤，又名光导纤维，是20世纪70年代为光通信而发展起来的一种新型材料，具有损耗低、频带宽、耐高温、绝缘性好、抗电磁干扰、光学特性好等优点。

1970年，美国康宁公司率先研制出了世界上第一根传输衰减损耗小于20dB/km的石英光纤。目前，普通单模光纤的传输损耗在工作波长为1550纳米窗口损耗小于0.2dB/km，在1310纳米窗口小于0.3 dB/km。目前商用光纤制作工艺多为渐变折射率芯层光纤。

从传输模式来说，光纤分为单模和多模两种；从结构上来说，分为普通光纤和特殊光纤，普通光纤包括单模和多模光纤，特殊光纤包括保偏光纤、单偏振光纤和塑料光纤等。普通光纤的外径为125微米，单模光纤芯径为5-10微米，多模光纤芯径为50、62.5、80、100微米，加护套总直径约为1毫米。目前通信干线用光纤一般为单模光纤，光纤工作波长为1550纳米。

一般光纤的结构是

创新性实验报告

研究题目： 光纤熔接

专业班级： 电气工程1001班

姓名（学号）： ***** ）

完成时间： 2011-10-31

指导教师： ****

成 绩：

研究题目：光纤熔接

[研究内容]：

（1）光纤涂覆层的剥除对光纤损耗的影响；

（2）包层表面的清洁对光纤损耗的影响；

（3）光纤端面切割对光纤损耗的影响；

（4）光纤端面研磨对光纤损耗的影响。

[仪器设备]：

（1）技能训练工作台

（2）光纤熔接机、光纤工具箱（开缆工具、光纤切割刀、光纤剥离钳、凯弗拉线剪刀、斜口剪、酒精棉等）、起子

（3）光纤配线架，ST光纤尾纤，ST耦合器，多模光缆，热缩套管

[相关知识]：

光纤（optic fiber）是光导纤维的简称，是一种重要和常用的光波导材料。它利用光的全反射原理将光波能量约束在其界面内，并引导光波沿着光纤轴线方向传播。与电缆相比，光纤（束）具有信息传输容量大、中继距离长、不受电磁场干扰、保密性好和使用轻巧等特点。

随着光纤在广播电视信号传输中的普及应用，全国有线广播电视光缆传输网络规模越来越大，为模拟电视、数字电视、信息通讯等提供了非常优越的传输路径和平台

几何光学实验报告完整版,主要为显微镜和望远镜的相关系数的测定。

实验一 显微镜与望远镜光学特性分析测量

一、实验目的

1.通过实验掌握显微镜、望远镜的基本原理；

2.通过实际测量，了解显微镜、望远镜的主要光学参数；

3.根据指示书提供的参考材料自己选择2 套方案，测出水准仪的放大率并比较实 验结果是否相符。

二、实验器材

1．显微镜实验：测量显微镜、分辨率板、分辨率板放大图、透明刻线板、 台灯，高倍（40×、45×）、中倍（8×或10×）、低倍（2.5×、3×或4 ×）显微物镜各一个，目镜若干（4×、5×、10×、15×等）。

2．望远镜实验：25×水准仪、平行光管、1×长工作距测量显微镜、视场仪、 白炽灯、钢板尺、升降台、光学导轨、玻罗板、分辨率板。双筒军用望 远镜，方孔架（被观察物）。

三、实验原理

（1）显微镜原理：

显微镜是用来观察近处微小物体细节的重要目视光学仪器。它对被观察物 进行了两次放大：第一次是通过物镜将被观察物成像放大于目镜的分划板上，在 很靠近物镜焦点的位置上成倒立放大实像；第二次是经过目镜将第一次所成实像 再次放

OptiSystem实验

一、OptiSystem简介

OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包，它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身，从长距离通讯系统到LANS和MANS都适用。OptiSystem有一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，并具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展，从而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面提供光子器件设计、器件模型和演示。丰富的有源和无源器件库，包括实际的、波长相关的参数。参数扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。OptiSystem满足了急速发展的光子市场对于一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求，深受系统设计者、光通信工程师、研究人员的青睐。

OptiSystem软件允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析，从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它可广泛应用下列场合： 1．物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计； 2．CATV或者TDM WDM网络设计； 3．SONET SDH的环形设计；

4．传输装置、信道、放大器和接收器的设计； 5．色散图设计；

6．不同接受

实验报告单

专业 应用物理学 班级 11应用物理学本科 院(系) 物机学院 姓名

学号

同组人 /

实验室 S4104 组号 / 日期 2014.03.03 课程 光学设计 实验项目编号 一、实验目的

（1）熟悉ZEMAX操作界面；

（2）练习如何建立初始结构、设定视场和工作波长； （3）掌握solve功能；

（4）初步了解优化及像差分析工具。

指导教师 吉紫娟 成绩

实验项目名称 ZEMAX操作界面练习 二、实验环境（仪器设备、软件等）

电脑、ZEMAX软件

三、实验原理

（1）基本要求：建立一个单透镜，焦距为100mm，入瞳直径为25mm，二个面的曲率半径分别为100mm，-100mm，中心厚度为4mm；视场0，7，10度；波长：可见光；玻璃材料：BK7；用Solve功能将像面移到焦点上。

（2）提高要求：对所设计的单透镜进行优化。并用光线扇形图（Ra

光纤通信实验报告 1

姓名学号 时间地点

实验题目半导体激光器P-I特性测试实验

评 阅 一、 实验目的

1、学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理

2、了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系

3、掌握半导体激光器P（平均发送光功率）-I（注入电流）曲线的测试方法

二、实验内容

1、测量半导体激光器输出功率和注入电流，并画出P-I关系曲线

2、根据P－I特性曲线，找出半导体激光器阈值电流，计算半导体激光器斜率效率

三、实验仪器

1、ZY12OFCom23BH1型光纤通信原理实验箱 2、FC接口光功率计 3、FC-FC单模光跳线 4、万用表 5、连接导线

1台 1台 1根 1台 20根

四、实验步骤

1、用导线连接电终端模块T68(M)和T94(13_DIN)。 2、将开关BM1拨为1310nm,将开关K43拨为“数字”，将电位器W44逆时针旋转到最小。 3、旋开光发端机光纤输出端口（1310nm T）防尘帽，用FC-FC光纤跳线将半导体激光器与光功率计输入端连接起来，并将光功率计测量波长调整到1310nm档。

说明：重点放在了二三四章以及第五章前面部分，别的则比较缩略。

第一章

1.光纤通信优点

宽带宽，低损耗，保密性好，易铺设

2.光纤

介质圆柱光波导，充分约束光波的横向传输（横向没有辐射泄漏），纵向实现长距离传输。 基本结构：纤芯、包层、套塑层

光波导：约束光波传输的媒介 导波光：受到约束的光波 光波导三要素： “芯 / 包”结构

凸形折射率分布，n1>n2 低传输损耗

3.光纤分类

通信用 和非通信用

4. 单模光纤：只允许一个模式传输的光纤； 多模光纤：光纤中允许两个或更多的模式传播。

5. 如何改善光纤的传输特性：减少OH- ，降低损耗；改变芯经和结构参数，色散位移；改变折射率分布，降低非线性

6.光纤制备工艺

预制棒：MCVD OVD VAD PCVD 之后为光纤拉丝，套塑，成缆工艺。

第二章 1.理论根基 2.

2. 光纤是一种介质光波导，具有如下特点： ①无传导电流； ②无自由电荷； ③线性各向同性

3. 边界条件：在两种介质交界面上电磁场矢量的E(x,y)和H(x,y)切向分量要连续,D与B的法向分量连续：

4.由程函方程推得射线方程，再推得光线总是向折射率高的区域弯曲。

光学多道与氢氘光谱

学摘要：本实验利用光学多道分析仪，使用已知波长的氦光谱进行定标测量了氢光谱，并在此基础上测量氢氘同位素光谱，获得了氢氘光谱的波长值；利用这些测得值计算出了氢氘的里德伯常量分别为RH?109673.12cm?1和RD?109702.66cm?1，得到了氢氘光谱的各光

谱项；除此之外，还通过计算得出了电子与质子质量之比为memp?0.000539，与理论值0.000545符合得很好。

关键词：光学多道仪、CCD光电探测器、光电倍增管、氢氘光谱

1． 引言

光谱学在物理学各分支学科中都占有重要地位，而且在生物学、考古学等诸多方面有着广泛的应用。而在光谱学史上，氢光谱的实验和理论研究都占有特别重要的地位。1885年，巴耳末（J.J.Balmer）发现了可见光区氢光谱线波长的规律。1892年，尤雷（H.C.Urey）等发现氢(H)同位素——氘(D)的光谱。氢氘原子核外都只有一个电子，光谱极为相似，但由于原子核质量不同，故其对应谱线波长稍有差别，即存在“同位素位移”。

本实验利用光学多道分析仪，从巴尔末公式出发研究氢氘光谱，了解其谱线特点， 并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术。

2． 实验原理

在原子体系中，原子的能量状态

微波光学实验报告处理要求参考

（以下一共是12个实验项目的处理参考要求，具体对于个人请结合自己所做的实验项目进行处理分析，如果实验报告纸张不够，请自行加页，希望实验报告在本月底之前交由学习委员统一上交）

实验一 系统初步实验

从测量的数据来看，电磁波辐射的信号随传播距离、空间方位如何变化？ 实验二 反射

根据测量结果，计算填写实验时的表格，另外总结这个实验结果验证了什么规律？ 实验三 驻波—测量波长

根据测量结果，计算填写实验时的表格，其中波长的实际值计算可根据该实验所用微波频率为10.545GHz，波速为真空中光速来计算。 实验四 棱镜的折射

根据测量的入射角和折射角数据，计算出所使用材料的聚乙烯板的折射率。 实验五 偏振

根据实验测量数据，看能否发现接收器接收信号强度与偏振板角度和接收器转角之间的关系，找出偏振板改变微波偏振的规律。（能配用作图法分析最好） 实验六 双缝干涉

处理要求1、根据计算出微波波长，其中d为两

狭缝之间的距离， 为探测角，为入射波的波长，n为接收器转过角度时检流计出现的极大值次数（整数）。

处理要求2、根据测量数据表格绘制电流随转角变化的曲线图，结合图分析实验结果。

实验七 劳埃德镜

根据测量数据，计算出微波波

得 分：_______

光纤通信技术实验

密集波分复用器的设计 实验报告

第 1 页 共 6 页

(1)

一、实验目的

1、完成基于双光纤准直器、单光纤准直器和介质膜滤光片的密集波分复用器滤波单元的结构设计和优化。

2、完成4波长密集波分复用器件的结构设计和优化。

3、完成密集波分复用器件的构建，并进行相关性能参数的测试。

二、实验原理与背景知识

1、 密集波分复用器与光滤波器

密集波分复用器是密集波分复用(DWDM)系统中一种重要的无源光纤器件。由它所构成的

合波和分波部分是系统的基本组成之一，它直接决定了系统的容量、复用波长稳定性、插入损耗大小等性能参数的好坏。密集波分复用器还可以衍生为其它多种适用于DWDM的重要功能器件，如波长路由器——用于宽带服务和波长选址的点对点服务的全光通讯网络；上路/下路器——用于指定波长的上/下路；梳状滤波器——用于多波长光源的产生和光谱的测量；波长选择性开关——不同波长信号的路由等，因此对于密集波分复用器的研究和制作具有重要的理论意义和良好的市场前景。

密集波分复用器的核心是窄带光滤波技术。目前常见的光通信用滤波器主要有以下几种：介质膜滤光片、光纤光栅、阵列波导光栅、M-Z干涉仪和F-P标准具等。