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1、光纖通信系統(tǒng)常用儀表簡介要保證光纖通信系統(tǒng)的質量，就必須有嚴格的檢測手段，而檢查和測試又離不開專門的光電檢測儀器儀表。為了更好地理解光纖通信系統(tǒng)，本實驗教程對光纖通信的常用儀器和儀表進行簡要介紹。包括光功率計、穩(wěn)定光源、光時域反射儀、誤碼分析儀和光纖熔接機。1、光功率計通信用光功率計是通信干線鋪設、設備維護、科研和生產中使用的重要儀器，主要用于測量光發(fā)射機的輸出功率及輸出功率穩(wěn)定度，光傳輸線路中的平均傳輸功率，光收端機的靈敏度，各種無源器件的插入損耗和衰減量。光功率計主要是用來測量光功率的，可用W、dBm表示。測量光功率有

2、熱學法和光電法。熱學法在波長特性，測量精度等方面較好，但響應速度慢，靈敏度低，設備體積大。光電法有較快的響應速度、良好的線性特性而且靈敏度高，測量范圍大，但其波長特性和測量精度方面不如熱學法。因此，根據(jù)熱學法制成的光功率計一般均作為標準光功率計，因此光通信測量中一般很少采用此類光功率計。光通信中的光功率較微弱，范圍大約從nW級到mW級。這里重點介紹光通信測量中普遍采用的光電法制作的光功率計，一般有通用型和高靈敏度型。其中高靈敏度型光功率計利用斬波器（通常和功率計的傳感器裝在一起）將被測光信號調制成一定頻率的交流信號，以利于

3、放大器放大，改善信噪比，可使靈敏度比通用型提高20～30dB。光電法就是用光電檢測器檢測光功率，實質上是測量光電檢測器在受光輻射后產生的微弱電流，該電流與入射到光敏面上的光功率成正比，因此，此類光功率計實際上是半導體光電傳感器（即檢測器，亦稱探測器）與電子電路組成的放大、數(shù)據(jù)處理單元的組合。被測光光電變換器I-V變換低通濾波器波長矯正電路A-D變換數(shù)字顯示圖F-1光電光功率計原理圖電子電路部分一般稱為主機，半導體光電傳感器稱為探頭?；驹矸娇驁D如圖F-1所示。光功率計的主要技術指標有：一、波長范圍：主要由探頭的特性所決定

4、，由于不同半導體材料制成的光電二極管對不同波長的光強響應度不同，所以一種探頭只能在某一波長范圍內適用，而且每種探頭都是在其中心響應波長上校準的，為了覆蓋較大的波長范圍，一臺主機往往配備幾個不同波長范圍的探頭。例如ZY601B型光功率計，采用InGaAs材料制成的光電檢測二極管，檢測波長范圍是600nm～1650nm。二、光功率測量范圍：主要由探頭的靈敏度和主機的動態(tài)范圍所決定。使用不同的探頭有不同的光功率測量范圍，例如ZY601B測量范圍為－70～＋10dBm（0.1nW～10mW）。三、為了從強背景噪聲中提取很弱的信號，

5、以提高靈敏度，主機都設有平均處理功能。為了消除暗電流的影響，主機還設有自動偏差校準，自動設置傳感器暗電流至0（只對連續(xù)光傳感器作用）。使用光功率計時注意事項：（1）選擇與待測光源相匹配的波長范圍的探頭。（2）如果待測光由活動連接器輸出，應將活動連接器端面清洗干凈，如果是裸光纖，應制作一個平整的垂直于軸線的端面，垂直對準傳感器鏡面，或者配用相應的纖維附加器（亦稱裸光纖適配器）和連接器附加器，光纖插入適配器并處理好端面后，即可直接和裝有活動連接器的探頭相耦合。選購光功率計時，應根據(jù)需要選購探頭連接器的型號，以便和待測設備的活動

6、連接器適配。目前常用的光纖活動連接器的型號有FC型（也是我國最通用的規(guī)格）。以ZY601B型光功率計為例，其技術指標如下所示。1、測量范圍：－70～＋10dBm（0.1nW～10mW）2、測量精度：3、顯示分辨率：線性顯示為0.1%～1%；對數(shù)顯示為0.01dB（m）；相對測量為0.001dB4、使用溫度：0～40℃此型號光功率計有如下功能特點：1、四位液晶顯示，W、W(REL)、dBm、dB(REL)四種顯示方式2、自動量程轉換3、自動關機4、自動清零5、850、1300、1310、1480、1550nm五種波長檢測6、

7、電池不足告警2、穩(wěn)定光源在光纖通信技術中，進行光纖衰耗的測量，連接損耗的測量、活動連接器損耗以及光電器件或光收端機靈敏度的測量，光源和光功率計一樣，都是不可缺少的儀表。光源大體可分為三類：可見光源、穩(wěn)定光源和寬譜線光源（白色光源、鹵素燈光源等）。本節(jié)主要介紹其中的穩(wěn)定光源。其發(fā)光器件大都是半導體激光器或半導體發(fā)光二極管。湖北眾友科技實業(yè)股份有限公司研制的便攜式穩(wěn)定光源ZY602采用自動功率控制（APC），輸出功率穩(wěn)定度高，功能完善，操作簡單，是便攜式測量工具系統(tǒng)配套中的理想產品，尤其適用于實驗測量及野外作業(yè)。該穩(wěn)定激光光源

8、的基本功能是提供一個穩(wěn)定的光信號，和其它的儀器配合使用測量光通信系統(tǒng)的指標。該光源光功率有四種輸出模式，可用于光纖損耗測量、器件衰減檢測等基于光強度測量的領域。一、穩(wěn)定光源原理方框圖所謂穩(wěn)定光源，顧名思義，其輸出光功率、波長及光譜寬度等特性（主要是光功率）應當是穩(wěn)定不變的，當然，絕對穩(wěn)定不變是不可能的，