一、产品简介        光纤通信作为一门新兴技术，它具有容量大、中继距离长、保密性好、不受电磁干扰和节省铜材等优点。近年来发展速度快，已被广泛应用到军事通信、民用通信等各种领域，是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。在光纤的使用过程中，光纤线路的耦合对于其中光功率的传输至关重要。其中存在着两种主要的系统问题：1、如何从多种类型的发光光源将光功率耦合进一根特定的光纤；2、如何将光功率从一个光纤发射出来后经过特定的装置耦合进另外一根光纤。光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。该实验仪重点介绍了常用的光无源器件的相关参数及测试方法。为此公司研制出本实验系统，让学生了解和认识光纤耦合的相关参数和特性、光无源器件的相关参数及测试方法等，通过实验平台的搭建，可以让学生更深刻的了解，也能锻炼学生校准光路等方面的动手能力，是学校金工实习（工程实习）与工程检测的不二之选。 二、实验内容 650nm激光器与光纤耦合实验 1550nm光纤激光器与光纤耦合实验 相同模式光纤之间耦合实验 不同模式光纤之间耦合实验 光源与显微物镜及准直器耦合特性对比实验 光纤转换器测试实验 光纤变换器测试实验 光纤耦合器测试实验 光纤隔离器特性测试实验 波分复用器和解复用器测试实验 可调光纤衰减器测试实验 光纤机械光开关特性测试实验 光纤偏振控制器特性测试实验 光纤偏振分束器（PBS）性能能参数测试实验 不同种类光纤、光缆及光器件认知和操作实验 熔接机原理及使用实训操作实验 剥纤、清洁、切纤及光纤接续实训操作实验 手动模式下，光纤熔接实训实验 自定义模式下，光纤熔接实训实验 光纤端面处理基本操作实验 光纤耦合技术基本操作实验 光纤耦合技术基本操作实验 光功率耗损法对光纤熔接质量测试 三、实验配置参数 1、光源：波长1310±20nm，1550±20nm；输出功率：1-2.5mw，连续可调；输出端口：FC/PC；稳定性＜0.5db（5h）；光源类型：LD光源； 2、光功率计：波长范围800-1700nm；输入接口：FC 校准波长：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入损耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波损耗＞65dB； 4、光纤机械光开关：插入损耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波损耗＞50dB ；开关速度：≦8ms ； 5、高隔离度光纤隔离器：最大插入损耗：0.35dB ；回波损耗：≧50dB ；隔离度：≧30dB ； 6、光纤耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入损耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纤波分复用器：隔离度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入损耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纤可调衰减器：0-30db可调； 9、软件：配套仪器使用，数据采集处理； 10、光纤熔接机：适用光纤：SM (单模), MM (多模), DS (色散位移)光纤, NZDS (非零色散位移，即G.655光纤)，BIF/UBIF（G.657）； 光纤切割长度：8-16mm, 被覆光纤直径250µm，16mm，被覆光纤直径250µm-1000µm；平均接续损耗：0.02dB(SM)、0.01dB(MM)、0.04dB(DS)、0.04dB(NZDS)；显示：高性能5.6英寸彩色LCD显示屏，提供清晰的数字图像显示；电极寿命：2500次；锂电池容量：典型熔接250次，充电时间3小时，可在充电时使用；电源：交流适配器输入电压100-240V  50／60Hz，输出电压：DC13.5V /5A，直流输入电压11.1v ( 内置锂电池8800mAh )； 四、实验目的  1、了解光纤连接器及其原理、种类，实验操作进行连接器参数测量； 2、掌握光纤头平端面的处理技术。 3、掌握光纤之间的耦合、调试技术，了解光纤横向和纵向偏差对光纤耦合损耗的影响。 4、掌握光纤熔接的基本技术。 5、熟悉光纤型号及结构，掌握其装配方法、使用环境及保护措施等；

本光纤光栅传感解调模块基于体光栅+阵列探测器+FPGA，具有动态响应频率高的优点。自带Labivew可安装程序，可实时显示光纤光栅的波长。通过改变光纤光栅传感头的结构，可应用于交通、电力、石化、建筑、核及航空等领域温度（分布）、应力（分布）、应变（分布）、加速度、电流等的监测。 图1 基于体光栅+线阵探测器+FPGA的解调模块 图2 基于Labview的上位机解调界面

光纤接口数控C面磨床是光纤通信产业用于加工光纤连接器中的核心零件——二氧化锆(ZrO2)陶瓷插针C面倒角的数控磨床。 工件磨削采用金刚砂轮；工件架进给采用新颖二层直线滚动导轨复合滑台：下层滑台大进给气动控制实施工件位，上层滑台应用减速电机加曲柄连杆机构实现工件小行程往复磨削运动；为避免大进给气动冲击，在下层滑台两端还配置了液压缓冲器吸震；整机的电气操纵采用OMRON液晶显示触摸屏，通过OMRON CQMIH系列CPU组合模块对磨削进给、工件转速实行程序列自动控制，砂轮进给实行高分辨率的数控进给控制。 此机床已生产了12台，用于中科院上海技术物理研究所中日合资大平洋蓝登光器件有限公司，与我校同时研制的“光纤接口数控同轴磨床”一起，已成为制造光纤接口流水线上的关键设备。

在光通信干线网的TBit/s超高速传输实验以及接入网的光纤到户技术中，越来越多地采用光波导器件。在光纤网络中导入光波导器件，首先必须解决的问题是光纤和光波导的连接封装。考虑到器件插入损耗对网络经济性的直接影响，其中要解决的一个关键技术是光波导器件与光纤的低损耗对接。目前国际上的先进指标是每端损耗低于0.15dB，要达到这一指标，一方面要求光波导的模场分布尽可能与光纤的一致，另一方面必须要求光波导与光纤的光轴对准精度控制在0.1μM以下。利用高精度调整架采用常规手动操作,技术要求高,特别是在耦合进入0.3dB后,作为操作判据的微变信号精确测试是技术关键,相应的微操作十分困难,因此效率很低重复性很差。为了解决这些问题，我们研制了一台自动调芯仪样机，并已申请发明专利。该样机结构合理、性能可靠，测试方法正确，数据可靠，采用两种与常规调芯过程不同的自动调芯方法：质心调芯法和半值调芯法。经国家光学仪器质量监督检测中心及霓塔（上海）光电器件有限公司的测试报告表明，该样机在通信波长上实现了小于0.15dB端面耦合损耗的单模波导－单模光纤自动对接。样机用于测试SiO2光波导1×16分支耦合器的插入损耗，得到的数据与使用日本骏河精机和Moritex自动调芯仪测得的结果比较表明，该样机达到了国际上同类产品的调芯水平，在光波导－光纤自动调芯方法及软件方面均处于国际先进水平。

高功率超短脉冲激光技术在激光精细加工和激光 3D 打印等领域表现出很大的优势，可以提供十微米以下甚至亚微米级的加工精度，市场应用前景广阔。由于高功率超短脉冲激光的脉冲宽度非常窄（工业应用通常在百飞秒至几十皮秒量级），单脉冲能量较大，峰值功率非常高，普通实芯石英光纤  受限于材料的非线性和损伤阈值低的问题，无法传输如此高功率的超短脉冲。现在大多采用空间光路 反射输出，这大大增加了系统的复杂性，限制了其应用范围。 北工大基于国家自然科学基金项目，制备了高性能的无节点空芯反谐振光纤，该光纤纤芯为空气   结构，这就避免了材料的吸收，可以大大提高光纤的损伤阈值，进而可用来传输高功率超快激光。这 种高性能无节点空芯反谐振光纤利用改装的特种光纤拉丝塔通过堆积和拉制的方法拉制而成。目前， 国际范围内仅有少数科研单位和一家法国 GLO Photonics 公司具有制备该光纤的能力，并且销售价格较高（约 20,000 元 / 米），阻碍了其工业化应用进程。

项目简介 本成果提出一种微结构全固态大模场光纤。有益效果是：包层采用三个较大的孔有 效的防止光纤弯曲时的光泄露，而利用较小的孔保证直光纤状态时，光纤基模具有低的 束缚损耗，同时又能有效地泄漏高阶模。从而实现了单模、大模场、低弯曲损耗传输的 目的。由于包层仅采用两层孔，且孔周期均相同，结构简单，保证了包层具有较小的尺 寸。在纤芯中引入微结构芯，可以有效地避免模场过于向纤芯朝外一侧的集中，从而使 光纤弯曲时仍具有较大的模场面积，解决了一般大模场光纤即使允许弯曲，也会出现模 场面积减小的问题

项目简介 本成果提出利用非单模光纤实现低弯曲损耗传输，借助模式间正交性，设计出的光 纤具有单模传输、与普通单模光纤匹配的模场分布和低弯曲损耗的特点，本发明光纤无 需对光纤制备硬件进行改造，采用光纤成熟制备工艺即可获得高性能传输光纤。该成果 已完成样品制备与测试，并经实际使用测试，性能可靠稳定，目前已申请发明专利 6 项， 其中已授权发明专利 2 项（ZL201110356520.2，ZL201010589018.1）。136 性能指标 （1）与普通单模光纤连接损耗小于 0.1 dB。

项目简介本成果提出新型微结构光纤器件，提出基于非对称耦合理论的实现模式转换、波分 复用等功能器件。已申请发明专利 6 项，其中已授权发明专利 3 项（ZL200810021652.8、 ZL200810021651.3、ZL200910032535.6）。 性能指标 （1）模式转换效率可达 80%以上，带宽在 100 nm 以上。 （2）实现 1310、1550 nm 波长复用、解复用，消光比低于-25 dB。 适用范围、市场前景 适用范围：高速光通信关键器件，组成高速、大容量光 通信