实验三 波分复用器插入损耗和光串扰测试实验

一、实验目的

1、了解波分复用器的工作原理及其结构 2、掌握它们的正确使用方法

3、掌握它们主要特性参数的测试方法

二、实验内容

1、测量波分复用器的插入损耗 2、测量波分复用器的光串扰

三、实验仪器

1、ZY1804I型光纤通信原理实验系统 2、FC接口光功率计 3、万用表 4、FC-FC适配器 5、波分复用器 6、连接导线

1台 1台 1台 1个 2个 20根

四、实验原理

波分复用器/解复用器是一种与波长有关的耦合器。波分复用器的功能是把多个不同波长的发射机输出的光信号组合在一起，输出到一根光纤；解复用器是把一根光纤输出的多个不同波长的光信号，分配给不同的接收机。

波分复用器是波分复用系统中的重要组成部分，为了确保波分复用系统的性能，对波分复用器的一般要求是：插入损耗小、光串扰小、隔离度大、带内平坦，带外插入损耗变化陡峭、温度稳定性好，复用路数多等。本实验主要用来测试波分复用器的插入损耗和光串扰。

1、插入损耗

插入损耗是指由于增加光波分复用器/解复用器而产生的附加损耗，定义为该无源器件的输入和输出端口之间的光功率之比，即

10lg

PiPo

(34-1)

其中Pi是发送进入输入端口的光功率；Po是从输出端口接收到的光功率。在具体的测试时，我们先用光功率计测量未加入波分复用器时的光功率Pi，再测量加入波分复用器后输出端口的光功率Po，然后带入式34-1 后计算可得出波分复用器的插入损耗。

2、光串扰的定义及其测试方法 波分复用器的光串扰（隔离度），为波分复用器输出端口的光进入非指定输出端口光能量的大小。其测试原理图如图34-1所示。

图34-1 波分复用器光串扰测试原理图

上图中波长为1310nm、1550nm的光信号经波分复用器复用以后输出的光功率分别为P01、P02，解复用后分别输出的光信号，此时从1310窗口输出1310nm的光功率为P11，输出1550nm的光功率为P12；从1550窗口输出1550nm的光功率为P22，输出1310nm的光功率为P21。将各数字代入下列公式：

L12 10lg

P01

（34-2） P21

P02

（34-3） P12

L21 10lg

上式中L12 、L21即为相应的光串扰。

由于便携式光功率计不能滤除波长1310nm只测1550nm的光功率，同时也不能滤除1550nm只测1310nm的光功率。所以改用下面的方法进行光串扰的测量。

图34-2(a) 1310nm光串扰测试框图

测量1310nm的光串扰的方框图如34-2（a）所示。 测量1550nm的光串扰的方框图如34-2（b）所示：

无光 λ2

图34-2(b) 1550nm光串扰测试框图

在这种方法中，光串扰计算公式为：

L12 10lg

P1

（34-4） P12

P2

（34-5）

P21

L21 10lg

上式中L12，L21即是光波分复用器相应的光串扰。

五、实验步骤

a、波分复用器插入损耗测量

1、用连接线连接中央控制器M和T901(15_DIN)。

2、旋开1550nm光发端机保护帽，利用FC-FC单模光跳线将其和光功率计连接起来。并将光功率计的波长设置为1550nm。

3、打开交流电源。

4、读出此时光功率计的数值，此数值即为激光器的输出功率Pi。

5、拆除1550nm光发端机和光功率计的连接，将波分复用器（A）标有“1550nm”的光纤接头插入1550nm光发端机，同时将波分复用器（A）标有“1310nm”的光纤接头用保护帽遮盖起来。

6、将波分复用器光纤输出接头和光功率计连接起来。

7、读出此时光功率计的数值，此数据即为插入波分复用器后的输出功率Po。

8、将所测得的数值Pi和Po代入式（34-1）计算所得的结果即为波分复用器的插入损耗。

b、波分复用器的光串扰测量

9、拆除a中光功率计和波分复用器的连接，其余的连线保持不变。同时用FC-FC适配器将两个波分复用器“IN”端相连。

10、用光功率计测得此时波分复用器（B）标有“1550nm”端光功率为P22，测得标有1310nm端光功率为P21。

11、拆除波分复用器“IN”端FC-FC适配器，测得波分复用器（A）标有“IN”端输出光功率为P2。

12、将所得光功率数据代入公式34-5计算波分复用器的光串扰。

13、根据34-2（a）测试框图和上述波分复用器1550nm光功率串扰的方法，设计步骤并测试1310nm光串扰。(注意1310nm光端机驱动电流调节为17mA左右)。

14、将所得光功率数据代入公式34-4计算波分复用器的光串扰。 15、实验完成后，关闭交流电源，拆除各个连线，将所有的开关拨向下，将实验箱还原。

六、实验报告

1、记录各实验数据，根据实验结果，计算获得波分复用器插入损耗和光串扰。

七、思考题答案

1、查阅相关文献，比较Y型分路器和波分复用器内部结构差异。