光纖通信實驗箱--光衰減器的性能指標測量

一、實驗目的
1.了解光衰減器的指標要求；
2.掌握光衰減器的測試方法。
 
二、實驗儀器
1.光纖通信實驗箱
2.20M雙蹤示波器
3.光功率計（FC-FC單模尾纖）
4.光衰減器(1310nm/1550nm)
5.信號連接線   2根
 
三、基本原理
（一）一般地光衰減器可分為兩類，即固定光衰減器和可變光衰減器。
1. 固定光衰減器
固定光衰減器是一種可根據(jù)工程需要提供不同衰減量的精密器件，可分為在線式和法蘭式。主要的用途是：
（1）調(diào)整光中繼器之間的增益，以便建立適當?shù)墓廨敵觯?br /> （2）光傳輸系統(tǒng)設備的損耗評價及各種試驗測試要求。
2. 可變光衰減器
（1）可對光強進行連續(xù)可變和步進調(diào)節(jié)的衰減，主要用途和設計目標：
①  評價光纖傳輸系統(tǒng)中作為誤碼率函數(shù)的信噪比S/N。
②  光功率計制造中標志刻度。
③  光纖傳輸設備損耗的評價。
④  光端機中作為光接收機接口擴大接收機動態(tài)范圍。
⑤  用于光纖測量儀器，做光線路試驗與測試用。
為此，可變光衰減器應有高的精度和寬的可調(diào)衰減范圍。
（2）結(jié)構(gòu)與工作原理
可變光衰減器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖3.1所示：

圖3.1   可變光衰減器的原理結(jié)構(gòu)圖
 
（二）光固定/可調(diào)衰減器測量結(jié)構(gòu)示意圖，如下圖所示：

圖3.2 平均光功率測試結(jié)構(gòu)示意圖
 
四、實驗步驟
1.關閉系統(tǒng)電源，將1550nm光發(fā)射端機的TX1550法蘭接口、FC-FC單模尾纖、光功率計連接好，注意收集好器件的防塵帽。
2.打開系統(tǒng)電源，液晶菜單選擇“光纖測量實驗—平均光發(fā)功率”確認，即在P103（P108）鉚孔輸出1KHZ的31位m序列。
3.示波器測試P103（P108）鉚孔波形，確認有相應的波形輸出。
4.用信號連接線連接P103（P108）、P203兩鉚孔，示波器A通道測試TX1550測試點，確認有相應的波形輸出，調(diào)節(jié)W205即改變送入光發(fā)端機信號（TX1550）幅度最大（不超過5V），記錄信號電平值。即將1KHZ的31位m序列電信號送入1550nm光發(fā)端機，并轉(zhuǎn)換成光信號從TX1550法蘭接口輸出。
5.調(diào)節(jié)光功率計工作波長“1550nm”、單位“mW”，讀取此時光功率，即為1550nm光發(fā)射端機在正常工作情況下，對于31位m序列的平均光功率，記錄光功率P1。
6.關閉系統(tǒng)電源，按照圖3.2將固定（可調(diào)）衰減器串入光發(fā)射端機與光功率計之間，注意收集好器件的防塵帽。
7.重復步驟2、4，測得衰減后的光功率P2， 按
公式計算即為衰減器的衰減量。若為固定衰減器，則將測得值與其標注的衰減量進行比較，算出其衰減精度（一般±10%）。若為可調(diào)衰減器，慢慢調(diào)節(jié)其衰減量，記下P2的變化范圍，算出此可調(diào)衰減器的衰減范圍。
8.關閉系統(tǒng)電源，拆除各光器件并套好防塵帽。
注：本實驗也可選擇工作波長為1330nm的LD光發(fā)射端機。
 
五、實驗結(jié)果
1.通過測試得出待測固定衰減器的衰減量，計算出其衰減精度，標上必要的實驗說明。
2.若為可調(diào)衰減器，記錄其衰減量范圍。
3.查找資料,陳述固定衰減器和可變衰減器主要的用途和指標。