Исследование характеристик оптического волокна

Методические указания

по выполнению лабораторной работы

Саранск

Методические указания составлены для выполнения лабораторной работы “ Исследование характеристик оптического волокна” по курсу “Квантовая и оптическая электроника”.

Методические указания предназначены для студентов 4 курса специальности «Микроэлектроника и твердотельная электроника» и других специалистов направления «Электроника и наноэлектроника».

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общая характеристика установки

2. Структурная схема для исследования оптических волноводов

3. Методы исследования

3.1 Качественный анализ модового состава волоконных световодов

3.2 Исследования числовой апертуры волоконных световодов

3.3 Измерение удельного коэффициента затухания на изогнутом участке световода

4. Задание на выполнение работ

4.1 Качественный анализ модовой структуры волоконных световодов

4.2 Экспериментальное определение числовой апертуры волоконных световодов

4.3 Исследование зависимости удельного коэффициента затухания, вносимого изгибом световода от его радиуса

Список использованной литературы

«Исследование характеристик оптического волокна»

Целью работы: является измерения некоторых характеристик оптического волокна, а так же:

-определить причину появления модовых шумов в волоконно-оптической линии связи;

-исследовать модовый состав волоконных световодов по распределению интенсивности в их поперечном сечении;

-произвести экспериментальное определение числовой апертуры одномодового и многомодового световода.

-произвести экспериментальное определение зависимости удельного коэффициента затухания от радиуса изгиба световода для дномодового световода 9/125 мкм.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТАНОВКИ

На базе данной установки могут быть выполнены следующие лабораторные и исследовательские работы:

1 Исследование модового состава волоконных световодов.

2 Экспериментальное измерение числовой апертуры световодов.

3 Экспериментальное измерение потерь, вносимых изогнутым участком волоконного световода.

4 Качественное исследование эффекта скремблирования мод, распространяющихся в волоконном световоде.

Выполнение перечисленных выше работ позволяет:

- определить причину появления модовых шумов в волоконно-оптической линии связи;

- исследовать модовый состав волоконных световодов по распределению интенсивности в их поперечном сечении;

- экспериментально определить числовую апертуру волоконных световодов;

- оценить допустимые радиусы изгиба световодов и определить коэффициент затухания, вносимый изгибом, либо воздействием внешних факторов.

Установка содержит основные узлы и блоки позволяющие генерировать когерентное излучение с помощью полупроводникового лазера (ЛД), вводить это излучение в исследуемый волоконный световод. Измерять светопропускание с помощью фотоприёмников или оптических тестеров. Анализировать изображение модового состава излучения в световоде с помощью оптической телекамеры. Подвергать световод различным внешним воздействиям с помощью узла измерения потерь.

Для выявления картины модового состава излучения в световоде используется получение световой картины на экране монитора с помощью телекамеры расположенной напротив выходного торца световода. Для анализа световой картины используется осциллограмма выделенной строки изображения, по которой можно определять количественные характеристики.

Для измерения числовой апертуры анализируется излучение из торца возбужденного источником ЛД световода. Выходной торец находится в поле зрения телекамеры и на экране монитора возникает изображение торца. Выделение строки изображения с помощью телевизионного осциллографа позволяет анализировать распределение интенсивности в поперечном сечении.