文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 光纤端面处理、耦合与焊接技术

光纤端面处理、耦合与焊接技术

光纤端面处理、耦合与焊接技术
光纤端面处理、耦合与焊接技术

1. 光纤端面处理、耦合与焊接技术

一、实验目的

1.掌握光纤头平端面处理技术;

2.掌握光纤与光纤之间的耦合调试技术,体会光纤横向和纵向偏差对光纤 耦合损耗的影响;

3.掌握光纤焊接的基本技术。

二、实验原理

1.平头光纤端面处理

在光纤的各种应用中,光纤端面处理是一种最基本的技术。光纤端面处理 的形式可分为两种:平面光纤头与微透镜光纤头,前者多用于各种光无源器件以 及光纤的连接与接续;后者则多用于光纤和各种光源及光探测之间的耦合。本实 验要求掌握平头光纤端面处理技术。光纤端面处理的基本步骤为:1)涂覆层剥 除;2)光纤头制备;3)光纤头检验。

1.1 涂覆层剥除

在制备光纤头之前, 首先要剥除一段光纤的套塑层与预徐覆层(约20—30mm 长),使光纤的包层裸露出来。剥除套塑层的方法之一是用刀片(如剃须刀片)切 削;使光纤头与刀口之间成一小角度,用左手拇指将光纤头压在刀口上,右手拉 动光纤即可剥除套塑层.另外一种方法是将光纤头在塑料溶剂中浸泡几分钟,然 后用脱脂棉擦除套塑层。预涂覆层的剥除也可采用类似的方法进行。在剥除套塑 和预涂覆层之后,要用脱脂棉蘸乙醇/乙醚混合液将光纤头清洗干净,才能进行 下一步光纤头的处理。

1.2 平面光纤头的制作

对于平面光纤头的基本要求是,光纤端面应是一个平整的镜面,且须与光 纤纤轴垂直.因此,将光纤简单地“一刀两断”是不行的,必须根据光纤的材料 与品种选择合适的端面处理技术。对于石英系光纤,制备平面光纤头的常用方法 有:加热法、切割法和研磨法。本实验采用切割法。

“切割法”又称“刻痕拉断法” ,因为它是利用钻石或金刚石特制的光纤切

割刀先在光纤侧表面垂直于光纤轴轻轻刻一小口, 然后施加弯曲应力拉动光纤使 其折断。利用这种方法制备平面光纤头的成功率一般较高,稍加训练即可获得满 意的效果,因此已成为自前最常用的光纤头处理技术。而且技术人员已利用“切 割法”的原理制成了“光纤切剥钳”

,集剥除与切割于一体,使用十分方便。 1.3 光纤头质量的检验

检验平面光纤端面的最直观的方法是向光纤中注入 He-Ne 光,观察由光纤 输出的光斑质量,即可判定光纤端面的质量。一个好的光纤端面,其输出光斑应 是圆对称的、边缘清晰且与光纤轴线方向垂直;如果端面质量不高,则输出光斑 就会发生散射或倾斜。另一种更为精密的方法是利用高倍率显微镜来进行检验。

首先正面观察光纤端面,其表面应均匀、无裂纹,圆周轮廓清晰;然后侧 面观察光纤并转动光纤, 其端部边缘应齐整, 无凹陷或尖劈, 且边缘与纤轴垂直。

2.光纤之间的耦合

光纤线路的传输距离一般都较长,多模光纤系统的中继距离可达数公里至 十几公里,单模光纤系统中继距离则达数十公里,而每根光纤(光缆)的长度一般 只有一公里左右,最长不超过三公里,因此必须将光纤(光缆)连接起来。

光纤(光缆)的连接并不象电线(电缆)的连接那样简单,后者只需使两根导 线紧密接触即可,其传输特性并不受接头的影响;光纤(光缆)则不同,其接续的 质量直接影响光传输性能,即增加光纤的损耗,因此其连接技术远比电线(电缆) 复杂得多。

光纤(光缆)的连接方式有固定连接与活动连接两种。活动连接所用的“光 纤连接器”是一种光无源器件,一般多用于端机上的线路测试和调度。光纤线路 上所用的连接多为固定连接。 按照CCITT规定的标准多模光纤固定连接的平均接 头损耗应小于 0.1~0.2dB/个,单模光纤平均接头损耗应小于 0.05~0.1dB/ 个。在光纤固定连接中造成光纤连接损耗的主要因素有:(1)两光纤纤轴错位;

(2)两光纤芯径不同;(3)两光纤数值孔径不同;(4)两光纤因折射率分布不同而 造成的场分布差异;(5)两光纤角向位移;(6)两光纤包层与纤芯不同心造成的纤 芯轴错位。为获得最低的连接损耗,必须对待连接的光纤进行参数配对筛选,并 在连接过程中进行精心调节,使几何位移误差减到最小。

3.光纤的焊接

活动接头的损耗一般比较高,且性能不稳定。对于工程应用而言,几乎所 有的正式永久性连接都必须采用熔焊法连接。 光纤熔焊连接是在光纤熔接机上进 行的。目前常用的光纤熔接机一般包括五个部分:1)程控电源,提供电弧放电 所必需的高频高压和照明用的电源,同时也可对光纤焊接过程中的预熔、融熔、 续熔三个阶段所需的不同放电电流实行程序控制;2)可移动电极,用以改变加热 部位;3)自动推进V型槽,使光纤在熔接过程中自动贴紧;4)光纤微调架,用以 精密调节光纤使其对准;5)带照明显微镜,用以观察光纤的对准情形,通常还配 一V型反射镜,使其不但可以观察左右方向是否对准,而且可以观察上下方向是 否对准,这时向下调节显微镜头可看到两对光纤像,当两对光纤分别对准时即说 明光纤对的上、下、左、右均已对准。

光纤熔接的过程如下:1)制备光纤端面,利用上一节介绍的“切割法”对 光纤端面进行处理,处理好了的无涂覆层裸光纤长度一般为 15—20mm,应强调 的是,光纤端面处理对于接续质量至关重要;2)在光纤上套上保护用套管(不锈 钢管或热缩管)并置于自动推进 v 型槽中,调节光纤使端面紧密接触,保持一定 压力(使压力显示灯熄灭),然后将放电电极移到光纤接头处,调节其高度使略低 于光纤对,即可进行放电熔焊(可用自动或手动)。3)熔焊完毕,检测确定焊接损 耗符合要求,即可取下光纤,将保护套管移至接头处,涂胶或加热(对于热缩管) 使其固定,以保护光纤接头及去掉涂覆层的部分不受局部应力,并使其与外界空 气隔离。

三、实验仪器和装置

实验装置包括光纤熔接机及电源;尾纤输出半导体激光器(LD)及及电源; 光探测器及功率计;刀片与金刚刀;显微镜。实验系统如图1.1所示。

图 1.1 光纤耦合和焊接实验系统

四、实验内容和步骤

1.光纤端面处理,按下列步骤处理 LD 尾纤及待焊接光纤端面:

(1)用刀片剥除光纤套塑层与预涂覆层,使光纤包层裸露出20~30cm 长;

(2)用脱脂棉蘸乙醇/乙醚混合液将裸光纤头清洗干净;

(3)用金刚刀在距光纤端约5cm 处垂直于纤壁轻刻一小口;

(4)对光纤端施加拉力使其折断形成平整端面;

(5)在显微镜下观看光纤端面,应为圆周整齐的完整镜面(可以有较小的切 口),若不理想,则应重复步骤(1)-(4)各项,直至满意为止。

2.光功率测试及光纤调试

(1)开启LD 电源,调节电流大小至规定的电流值;

(2)测试LD 尾纤输入功率,记为Pin;

(3)将 LD 尾纤置于焊接机平移 V 型槽中,将待测光纤置于微调 V 型槽中, 应保持两光纤平直;

(4)开启焊接机电源,向下调节观察显微镑直至看到两对平行光纤像,然后 调节微调旋扭。使两对光纤像分别成一直线则说明两光纤上、下、左、右均基本 对准,这时测试待测光纤输出端功率,应有显示;

(5)仔细调节微调旋扭,使待测光纤输出功率为最大,记为Pc,它应尽量接 近Pin 值。

3.光纤焊接

(1)调节平移旋扭使两光纤端面紧密接触并使压力显示灯刚好熄灭;

(2)将焊接机放电电极移至两光纤接触点,即可利用“自动”或“手动”方 式进行电弧放电焊接,同时监测光纤输出功率值,使其最大,记为 Pout 它应大 于 Pc 值,否则说明焊点损耗较大,应重复进行上述 1-3 项各步聚,直至焊点损 耗满足要求为止。

4.焊点损耗计算

焊点损耗 a 可由下式给出:

10(/) out in Log P P a =- (dB)

5.将 LD 电流缓慢调至零,关 LD 电源,关焊接机电源,实验结束。

五、思考题

1.光纤的纵向与横向偏差哪种对光纤耦合效率的影响大?结合实验谈谈感 性认并作理论解释。

2.在光纤焊接实验中,为什么焊接后的光功率应比焊接之前大?

3.就本实验而言,按(1.1)式测得的焊点损耗是否是焊点实际损耗?为什么?

2.光纤损耗谱测试

一、实验目的

1.零握“剪断法(差值法)”光纤损耗测试技术;

2.了解光纤稳态功率分布概念及其对光纤损耗的影响;

3.了解光纤损耗与波长之间的关系和光纤通信“窗口”的实际意义.

二、实验原理

1.光纤的损耗

光波在实际光纤中传输时,光功率将随传输距离增加而作指数衰减,即

()(0)exp()

P z P z a =- 其中 a 即为光纤的衰减系数,单位为 1/km。以 dB/km 为单位的光纤损耗系数可 以表示为:

10log(/)/ out in P P L a =- (dB/km)

产生光纤损耗的机理主要有三个方面:吸收、散射和弯曲所引起的损耗。 吸收损耗是指由于光纤材料的量子跃迁,使得光功率转换成热量。光纤的吸收损 耗包括基质材料的本征吸收、杂质的吸收和原子缺陷的吸收。本征吸收是指紫外 和红外电子跃迁与振动带跃迁引起的吸收, 这种吸收带的尾端延伸到光纤通信波 段。但引起的损耗一般很小(0.01~0.05dB/km)。杂质吸收主要是各种过渡金 属离子(Fe3+、 Cu2+、 Ni 3+、Mn3+、Cr6+等等)的电子跃迁以及氢氧根离 子(OH-)的分子振动跃迂所引起的吸收,通过适当的光纤制备工艺可以得到纯 度很高的光纤材料,使过渡金属离子的含量降到ppb(10-9)量级以下,从而基 本上可以消除金属离子引起的杂质吸收,而OH-所引起的吸收则难以根除,它构 成了光纤通信波段内的三个吸收峰(1.39m m、1.24m m 和0.95m m)和三个通信窗 口(0.85m m、1.31m m 和1.55m m),如图2.1所示,其中1.55m m 是光纤的最低损 耗波长。原子缺陷吸收主要是光纤材料受到热幅射或光辐射作用所引起的吸收, 对于以石英为纤芯材料的光纤,这种吸收可以忽略不计。

散射损耗是光纤中由于某种远小于波长的不均匀性(如折射率不均匀、掺杂

粒子浓度不均匀等等)引起的对光的散射所造成的光功率损耗。其中,在小信号 功率传输时,最基本的散射过程是“瑞利散射” ,其特征是散射光强正比于 1/ l 4。正因为如此,目前光纤通信的光源波长逐步向长波长发展。当光纤中传输的 光功率超过一定值(阈值功率)时,还会诱发另外两种散射过程,即受激喇曼散射 与受激布里渊散射,引起光纤的非线性损耗。因此在光纤通信中,一般要求解功 率低于非线性散射的阈值功率。

多模光纤弯曲损耗是指出于光纤的弯曲,使一部分高阶模从光纤纤芯中辐 射出去所引起的损耗。 光纤的弯曲损耗随着光纤弯曲的曲率半径的减小而指数增 大,当曲率半径小于某一个临界曲率半径 Rc 时,所引起的损耗将大至不能忽略 的量级。对于多模光纤 Rc 约 10cm,对于单模光纤弯曲损耗主要是基模 LP01 模 的功率泄漏所致,其临界曲率半径Rc 可近似表示为

3

00 3/2 20 2.7480.996 c Rc l l l - ?? ?- ?÷ D è? 除了上述三种损耗机理之外,实际光纤在包层之外的涂覆层也会产生附加 损耗,这是因为导模的功率(尤其是高阶模)有相当一部分是要在包层之中传输 的,如果涂覆层材料折射率与包层材料折射率相近,

这部分光功率就会进入涂覆 层之中,而涂覆层材料的损耗是非常高的,这就带来导模光功率的损耗。

图 2.1 光纤损耗谱

2.剪断法(差值法)测试原理

根据损耗的定义式可以建立损耗的测试方法,这就是切断法。如图 2.4 所 示。在这种测量方法中,首先测试待测长光纤的输出光功率 Pout;然后在距输 入端约2m 处将光纤剪断, 测试短光纤输出光功率作为注入功率Pin; 将Pin、 Pout 和光纤长度L 代入式定义式,即求得光纤损耗。改变单色仪的波长,可以得到损

a l 。

耗谱 ()

切断法测光纤损耗的关键是在测 Pin、Pout 时要保证注入条件不变。通常 采用稳态注入方式,经扰模器和滤模器以及包层模剥除器来实现模式稳态分布。 切断法具有较高的测试精度,误差可低于0.1dB。

3.注入条件与稳态分布

光功率进入光纤有两种注入方式:

(1)稳态注入,又称限制注入。通过适当的光学系统,使注入光本身接近于 光纤的稳态分布,即仅激励损耗较低的低阶模,因为只有低阶模才能够在光纤中 远距离传输。

(2)满注入,就是要激励所有的导模,所以又叫全激励。

对于芯径/包层直径为50/125m m, 最大理论数值孔径NA=0.2的多模光纤, 稳态注入的条件是注入光近场光斑-3dB 直径不大于 20m m,远场过 20m m 光斑中 心的-3dB 数值孔径不大于 0.2;满注入的条件是注入光近场光斑-3dB 直径不小 于 70m m,远场-3dB 数值孔径不小于 0.3。采用任何一种注入方式,都不能确保 光纤中传播的模式处于稳态分布。

所谓模式稳态分布,是指光纤中全部模功率分布是稳定的,不随距离而变, 光纤输出端和输入端远场辐射角以及近场光斑尺寸均相一致(匹配), 衰减符合长 度相加性。 为了在较短的距离内实现稳态模功率分布, 一般是根据模耦合的机理, 用强烈的几何扰动来用强烈的几何扰动来促使光纤中的模式尽快达到稳态分布。 这种方法需要用到扰模器、滤模器和包层模剥除器。

扰模器是一种用强烈的几何扰动来实现模式强耦合的装置。如图 2.2 所示 为一种扰模器结构,是将光纤在一系列圆棒之间作正弦形弯曲,在几厘米之内即 可达到模式稳态分布。

滤模器是一种用来选择、抑制或衰减某些模式的装置。滤模器可以采用绕 棒式的,先把光纤低张力地绕在一根20mm长的圆棒上,棒的直径为12mm,约绕 5圈即可达到滤除高阶模的目的。也可采用如图2.3所示装置,将光纤嵌入正弦 形槽内,其中充满折射率匹配液以消除包层模。

图 2.2 光纤扰模器 图 2.3 光纤滤模器 包层模剥除器是一种促使包层模转换成辐射模的装置,以便将包层模从光 纤中除掉。这种装置是将光纤的一小段去掉涂敷层,浸入折射率等于或稍大于包 层折射率的匹配液中来使包层模被剥除的。匹配液一般采用丙三醇(甘油)、四氯 化碳和液态石蜡等。如果涂敷层折射率高于包层折射率,就可以不去掉涂敷层而 直接将光纤浸入匹配液,也可达到剥除包层模的目的。

适当的光耦合系统与扰模器、滤模器及包层模剥除器一起,构成“注入系 统”

,经过注入系统的光功率应达到稳态分布。判断是否达到稳态分布有两种方 法。其一是看光纤输出功率与扰模程度的变化关系:刚开始扰模时由于高阶模与 包层模损耗很大,输出功率下降很快;当模式趋于稳态分布时,输出功率的变化 就很缓慢。其二是看光纤输出近场和远场分布;按照 CCITT 的规定,对于 50/ 125m m,0.2NA的多模渐变光纤,当使用了注入系统之后,850nm的注入光在光纤 中传输2m距离后测量其远场和近场分布,应达到近场光斑-3dB全宽为26±2m m; 远场辐射图-3dB 孔径角的数值孔径为 0.11± 0.02。模式稳态分布在光纤的衰减 (损耗)与带宽(色散)测量中尤为重要。应注意,稳态分布是针对 2m 长的短光纤 而言的。对于长光纤,由于高阶模在足够长的传输之后基本上可全部损耗,故自 动达到模式稳态分布。

对于单模光纤,要求光学耦合系统足以激励基模,它不需要扰模器和滤模 器,但仍要用包层模剥除器,以消除包层模对测试的影响。

三、实验仪器和装置

实验装置包括:卤素灯光源;单色仪;显微物镜;光纤微调架;扰模器; 短光(长约 2m)与长光纤(约 1km);长波长与短波长光探测器及功率计。实验 系统如图2.4所示。

图 2.4 光纤损耗谱测试系统

四、实验内容和步骤

1.稳态功率分布扰模参数的获得

(1)取短光纤按实验一的方法对两端面进行处理;

(2)将处理后的光纤一端经光纤微调架与单色仪输出显微物镜耦合,另一端 与光探测器相连;

(3)开启卤素灯电源, 将单色仪波长调至适当值, 仔细调节光纤微调架旋纽, 使光纤输出功率为最大;

(4)保持输入与输出状态不变,在距物镜约 1m 处加光纤扰模器,将光纤在 扰模器圆柱间盘绕,这时光纤输出功率应发生变化,且开始时变化幅度很大,随 着盘绕增多,光功率的变化幅度将减小,光功率趋于稳态分布;

(5)当光功率变化幅度小于预定值时,停止光纤的盘绕并记下光纤盘绕的匝 数N,即为光纤实现稳态功率分布所需要的扰模参数。

2.损耗谱的测试

(1)取长光纤按实验一的方法,对光纤两端进行处理;

(2)将测试系统中的短光纤换为长光纤,使光纤在扰模器上盘绕N匝;

(3)改变单色仪波长,测试长光纤功率谱

() out

P l ;

(4)保持输入状态不变,在距离扰模器约1m处剪断光纤;

(5)按实验一的方法对光纤端面进行处理,再测试短光纤输出功率谱作为长

光纤的注入功率谱

() in

P l ;

(6)分别用长波长和短波长测试 0.5~1.7m m 波长范围内光纤注入与输出功 率。

3.损耗谱计算

光纤损耗谱 () a l 由下式计算

10 ()log[()/()] out in P P L

a l l l =- (dB/km)

其中L 是给定的待测长光纤长度。

4.关卤素灯电源,实验结束。

五、思考题 1.用长光纤替换短光纤之后,加扰模器会使输出光功率如何变化?为什么?

2.分析测试数据,画出 ~ a l 曲线,指出光纤在哪几个波长区损耗曲线出现 极小值。在哪些波长区损耗较大,并简单说明原因。

3.本实验的测试精度受到哪些因素影响?说明其中最重要的两种。

3.光纤数值孔径测试

一、实验目的

1.掌握测量光纤数值孔径的一种方法。

2.了解光纤数值孔径的物理意义。

二、实验原理

光纤的数值孔径定义为

22 12

NA n n =- 其中n1为纤芯折射率,n2为包层折射率。对渐变折射率光纤(GIOF)n1为纤轴 处的折射率。此时NA 称为最大理论数值孔径。NA 可以采用折射近场法、远场法 和远场光斑法。近场法首先测量出光纤纤芯和包层的折射率分布,然后根据定义 式计算NA。本实验采用远场法和远场光斑法。如图3.1所示,远场法是根据

图 3.1 光纤输出端光束的远场分布

光纤输出端光束的远场分布计算 NA 的。由光纤光学的知识知道光纤输出光束远 场功率分布P(q )与q 的关系为:

2/ 2 2 sin ()(0)1 g

m P P NA q q éù =- êú ?? 其中 P(0)为 q =0(轴线)处的功率;g 为光纤折射率分布参数;NA m 为最大理论

数值孔径。若设Ka 为与远场功率分布有关的比例系数:

/2

1[()/(0)] g a K P P q =- 则有sin q =K a NA m 。这表明,远场辐射角的正弦值与最大理论数值孔径成正比,比

例系数Ka 与折射率分布参数 g 和所取光强比值P(q )/P(0)有关。 若取P(q )/P(0)

=5%时,对于不同g 值,均有Ka ?1。由此可知,若取功率下降到中心最大值的 5%时的 q 的正弦值作为数值孔径,则与最大理论数值孔径 NA m 的差别很小。因

此,可以通过测量 P(q )来确定数值孔径,称之为有效数值孔径 NA eff 。NA eff 可以 作为NA m 的有效近似。 由光路的可逆原理也可以通过测量P(q )/P(0)=5%时的输

出角 mi q

来获得NA eff 。

图 3.2 远场光斑测试法

远场光斑法是远场法中的一种简易方法,如图 3.2所示装置直接测量光纤出 射光的发散角.从而求出理论数值孔径。如图 3.2所示,测出光纤端面与观察屏 之间的距离 D,以及观察屏上光斑直径 2R 之后,就可由下式求出最大理论数值 孔径NA m :

1 2 2

sin 1 m D NA R q - éù ?? ?=+ êú ?÷ è? êú ?? 虽然此方法简单方便,但难以确定强度正好降到最大值 5%处的光斑位置, 所以测试误差较大。

三、实验仪器和装置

实验装置包括:He-Ne 激光管及电源;读数旋转平台;光纤微调架;游标卡 尺;遮光屏;短波长光探测器与功率计。实验系统如图3.3所示。

图 3.3 光纤数值孔径测试系统

四、实验内容和步骤

1.开 He-Ne 激光器电源,校正实验系统:

(1)调整He-Ne 激光管,使激光束平行于实验台面;

(2)调整旋转台。使He-Ne 激光束通过旋转轴线;

(3)取待测光纤,按实验一的方法处理两端面之后,一端经旋转台上的光纤 微调架与激光束耦合,另一端与光探测器相连;

(4)仔细调整光纤微调架,使光纤端面准确位于旋转台的旋转轴心线上,并 辅助调节转台使光纤输出功率最大;

2.测试输出孔径角 mo q

(1)移开光探测器,固定光纤输出端;

(2)置遮光屏于距光纤输出端L 处,则在遮光屏上显示出光纤输出光斑,其 直径为D;

(3)利用游标卡尺准确测量L 和 D 值,则得输出孔径角为:

1 [/(2)]

mo tg D L q - = 3.测试输入孔径角 mi q

(1)将光纤输出端与光探测器相连;

(2)旋转读数旋转台,改变光束入射角,记录不同角度 q 下的光功率P( q );

(3)作出P~ q 曲线, 取P( q )下降到中心最大值的5%时所对应的 q 值为

mi q 。 4.计算光纤数值孔径:

m

NA Sin q = 其中 m q

即用上述两种方法测得的 mo q 或 mi q 。 5.关 He-Ne 激光器电源,实验结束。

五、思考题

1.光纤的输入孔径角 mi q

与输出孔径角 mo q 是否应该相等?为什么? 2.光纤数值孔径的物理意义是什么?结合本实验谈谈对此的认识.

3.为什么在实验中要强调使光纤输入端准确位于旋转轴心线上?怎样判断?

4.LD/LED 功率-电流及电压-电流特性曲线测试

一、实验目的

1.测试 LD/LED 的功率-电流(P-I)和电压-电流(V-I)特性曲线,计算 阈值电流和外微分量子效率。

2.了解温度T 对于LD 阈值的影响,计算LD 的特征温度T。

二、实验原理

LD 与 LED 都是半导体光电子器件,其核心部分均为 p-n 结,因此具有与普 通二极管相类似的 V-I 曲线,如图 4.1 所示。由 V-I 曲线可以计算 LD/LED 的总串联电阻R 及开门电压VT。

LD 与 LED 的输出功率与电流关系(P-I)曲线有很大差异:LD 的 P-I 曲 线存在着阈值,而LED 的P-I 曲线基本上是一条线性直线,如图

4.2

所示。

图 4.1 LD/LED 的 V-I 曲线图 图 4.2 LD/LED 的 P-I 曲线

通过LD 的P-I 曲线可确定阈值电流Ith,还可以求出外微分转换效率

D h : () D th P

I I V

h = - 其中 P 和 V 分别是电流 I 对应的输出功率与电压。LD 的阈值电流 Ith 对温度表 现出很灵敏的依赖关系,其近似关系式为:

0 ()()exp() r th th r T T I T I T T

- =

式中 Tr 为室温,Ith(Tr)是室温下的阈值电流,T0 为特征温度。不同温度下 LD的P-I曲线也在图5中示出,据此可求出 LD的特征温度To。

三、实验仪器和装置

本实验装置包括:LD/LED驱动电源;加温器和温控电源;LD/LED管芯; 电流表与电压表; 光探测器与光功率计; 光功率积分球. 实验系统如图4.3所示。

图 4.3 LD/LED 特性测试系统

四、实验内容和步骤

1.按图示线路连接LD/LED,注意不要将极性接反!

2.开启温控电源将温控仪调到20oC;

3.将积分球对准LD/LED芯片输出端;

4.开启 LD/LED 驱动电源,缓慢调节电流旋扭,使电流缓慢增大,从 0 开 始。每隔一定电流值记录一次对应的V和P(开始时电流间隔要小,阈值之后电 流间隔可适当增大);

5.提高温度至30℃,重复1-5各步骤

h 和To(注意,

6.根据测试数据绘制P—I和V—I曲线,求Ith,VT,R, D

由积分球测得的功率值应乘以积分球衰减倍数才是实际功率值)。

7.将LD电流缓慢调到零,然后关LD和温控仪电源,实验结束。

五、思考题

h 和R有何影响?

1.不同的温度T对于LD的 D

2.串联电阻R对于LD/LED的应用性能有何影响?

3.特征温度T对于LD的应用性能有何影响?

4.为什么LD与LED的输出特性有较大差异?

5.LD/LED 输出光谱特性测试

一、实验目的

1.测试 LD/LED 的光谱曲线,了解注入电流与温度对于器件光谱特性的影 响;

2.了解LD与LED输出光谱特性的差异。

二、实验原理

由于LD和LED在工作原理及器件结构方面的差异,它们的输出光谱特性也 有很大的不同。 LED输出自发辐射光 (荧光), 其光谱范围很宽 (半宽度40~60nm), 如图 5.1 示。LD 的输出光谱与注入电流及温度有很大关系,当注入电流低于阈 值时,输出光自发辐射占优势,谱线与LED相类似;当注入电流高于阈值时,输 出受激辐射光 (激光), 谱宽很窄, 但由于LD的受激跃迁发生在导带与价带之间, 使复合发光光子具有较宽的能量范围,因此其谱线宽度大于其它激光器(可达 0.1nm 左右),如图 5.2 所示。当温度上升时,导带与价带之间禁带宽度减小, 致使激光波长向长波长方向漂移。LD/LED的输出光谱曲线可以利用光栅单色仪 来测试。

图 5.1 LED 光谱曲线图 图 5.2 LD光谱曲线

三、实验仪器和装置

本实验系统如图 5.3 所示。实验装置主要包括:光栅单色仪,显微物镜, LD/LED 驱动电源,加热器与温控电源,LD/LED 管芯,光探测器与光功率计。

图 5.3 LD/LED 光谱曲线测试系统

四、实验内容和步骤

1.开启LD/LED电源,将电流调节至合适值;

2.开启温控电源,调节温控仪温度至30℃,

3.先将单色仪输入、输出狭缝调至最大并使波长读数位于待测器件输出光 波长范围(靠近中心波长),然后将 LD/LED 输出端通过显微物镜与单色仪耦合 对准,这时光功率计应有读数,接着仔细调节LD/LED位置和单色仪波长并逐步 减小单色仪输入、输出狭缝宽度,同时保持光功率计有足够大的读数,最后应使 单色仪输出狭缝减至足够小的值(对于 LD 应小于 0.04mm,对于 LED 应小于 0.2mm),以保证具有足够高的波长分辨率;

4.转动单色仪鼓轮,改变光波长读数,每隔一定波长记录一次波长与光功 率读数(对于LD其波长间隔要小一些,对于LED其波长间隔可适当加大);

5.电流增加20mA,重复步骤4;

6.温度调至30℃,重复步骤4;

7.根据测试数据,绘制不同电流、不同温度下的光谱曲线,求谱线宽度。

8.将LD电流缓慢调至零,然后关LD和温控仪电流,实验结束。

五、思考题

1.在实验中为什么要使单色仪狭缝足够小?狭缝宽了对于测试结果有何影 响?

2.分析电流与温度对于LD和LED光谱曲线的影响,这种影响是否相同.为 什么?

光纤耦合器

光纤耦合器 光纤耦合器的概述 ?·光纤耦合器的简介 ?·光纤耦合器的分类 ?·光纤耦合器的制作方式 ?·光纤耦合器端口的级联 光纤耦合器的应用 ?·2×2单模光纤耦合器的改进... ?·光纤耦合器中光孤子传输的... ?·可调光子晶体光纤耦合器的制作 光纤耦合器的简介 光纤耦合器是指光讯号通过光纤中分至多条光纤中的元件,属于一种光被动元件,一般 在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路各个领域都会应用到,与光纤连接器 在被动元件中起重大作用,也叫分歧器. 光纤耦合器的分类 光纤耦合器一般分为三类: 标准耦合器:双分支,单位1X2,就是将光讯号未成两个功率 星状/树状耦合器 波长多工器:也称作WDM,一般波长属于高密度分出,即波长间距窄,就是WDM 光纤耦合器的制作方式 光纤耦合器制作方式有烧结(FUSE)、微光学式(MICRO Optics)、光波导式(Wave Guide) 三种.这里介绍下烧结方式,烧结方式占了多数(约有90%),主要的方法是将两条光纤并在一起烧融拉伸,使核芯聚合一起,以达光耦合作用,而其中最重要的生产设备就是融烧机,也是最为重要的步骤,虽然重要步骤部分可由机器代工,但烧结之后,必须人工封装,所以人工成本在10%-15%左右,其次采用人工检测封装必须保证品质一致性,这也是量产时所必须克服的,但技术困难度不若DWDM MODULE及光主动元件高,因此初期想进入光纤产业的厂商,大部 分会从光耦合器切入,毛利则在20~30% 光纤耦合器端口的级联 光纤耦合器端口的级联 由于光纤端口的价格仍然非常昂贵,所以,光纤主要被用于核心交换机和骨干交换机之间连接,或被用于骨干交换机之间的级联.需要注意的是,光纤端口均没有堆叠的能力,只能被用于级联. 1. 光纤跳线的交叉连接

光纤连接器端面检测技术

光纤连接器端面检测技术 1. 前言 随着网络应用的扩大和网络情报流量的急速增加,公共网及局域网对网络带宽的要求越来越高。带宽网络也就应运而生。具有代表性的带宽网络有使用电话线的 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), 使用有线电视线路的CATV(CAble TeleVvision), 使用无线发射与接收的无线网络,还有使用光纤的光纤通信网络。 作为现代通讯讯号的传播介质,光纤通信具有其独特的优点。其传送速度比一般ADSL方式及CATV方式至少快一个数量级。并且不受高压线及电视,收音机的电磁波的影响,保密性强。此外,光纤所用的材料是地球上大量存在的硅, 所以不会有资源枯竭的问题。自从光纤通信正式进入电信网络以来,它已经成为现代化通信网的主要支柱之一。近年来,随着光同步数字系列(SDH)、掺铒光纤放大器(EDFA)、密集波分复用(DWDM等技术的商业化,光纤通信系统的传输容量不断扩大,光纤传输的带宽潜力和技术优越性不断得到挖掘和发挥。与此同时,由于互联网的迅速普及,世界各国纷纷把光纤接入网的发展作为战略性的国策加以重视。基 于波长多重(DWDM的光通讯大容量化,光纤家家通FTTH (Fiber To The Home)计划也在急速的展开。 光通信需要大量的光纤连接器,用于远程电话通讯装置间的连接,程控电话交换机, 中继器,以及同一电讯局内的通讯装置间的连接等。由于对光纤通信网络的经济性和高性能的要求,高信頼性,小型化,低成本的光纤连接器就显得非常重要。 由于光纤是一种直径仅有数微米能传送光信号的纤芯和将光束缚在纤芯内的覆盖层构成的高纯度石英玻璃拉制而成的玻璃丝线,为了提高光纤连接及光信号传输的效率,必需控制光纤连接器的几何参数以减少光纤连接的插入损耗和回损(或称为反射減衰量) 。例如,对于插入损耗,一般要求在0.05dB 以下。对于回损,通常研磨

光纤端面清洗操作规范及判定标准

作业指导类文件 光纤端面清洗操作规范及判定标准 一、名称:光纤端面清洗操作规范及判定标准 二、内容:模块清洗的操作方式和判定标准,以及清洗机的使用和维护。 三、适用范围:此作业指导书适应于恒宝通单、多模组件/模块的光纤端面清洁,及清洗机的维护。

四、所需仪器、设备及工具:台式清洗机/手提式清洗机、酒精、棉签、牙签、棉、防静电手链。 电源开关 初始化按键 (B) (C)(D) SC清洗针头 探测针头LC清洗针头 LC探测针头 ) 弹簧开关 (I) (J) 6.1 检查区域的划分

Zone 1a(A区):中间直径25微米以内部分,对于单模光纤包括部分的包层(cladding),对于多模光纤就只包含纤芯的中间部分; Zone 1b(B区):从直径25微米以外至直径120微米部分,对于单模光纤包括大部分的包层部分,对于多模光纤包含纤芯的外围部分和包层的部分; Epoxy Zone Ring(C区):中间直径120微米以外,130微米以内部分,为环氧树脂区域,包层边缘10微米宽度部分; Zone 2(D区):中间直径130微米以外,250微米以内部分,扩展到陶瓷插芯部分区域。 Zone 3(E区):中间直径250微米以外的部分。 6.2 不良现象定义: 6.3 PC/UPC/APC单模连接头端面外观检查标准:

PC/UPC/APC 多模连接头端面外观检查标准: 1)多模连接头端面划痕:通过纤芯(纤芯的直径为50um 或62.5um )的划痕不允许超过2条,且划痕宽度必须小于2um ,见示例图片6.4.5.1和6.4.5.2); 2)其余各项检查标准和单模连接头相同。 注意: 1. 可清除的任何污染物一定要被清除. 2. 任何污染物过多的区域受制于最严格的标准. 3. 测量污染物的大小时应使用最大的直径. 6.4 图片示例 (说明:当肉眼无法判定污点/划痕等大小时,须依据对比图做出判定,见下图所示:) 光通道端面判定对比图(仅适用于台式显示器200X 放大时使用) 6.4.1 脏污: 5um 10um 20um 30um 50um 2um 5um

多模光纤激光器

多模光纤激光器 可见光和红外光半导体激光器都可以和多模光纤耦合,通过光纤输出。光纤输出的优点是可以随意改变光路方向,此类激光器多用于探测仪器及医疗仪器等。光纤出口光斑大小和光纤长度可由客户选择。光纤耦合模块具有大功率、高亮度的连续光输出,其输出为圆光束、小孔径和对称的请打零贰玖捌捌柒贰陆柒柒叁光斑形状,可广泛应用于医疗、材料处理、固体激光器泵浦、工业及航空、航天等诸多领域。光纤耦合模块的输出波长可满足固体激光器泵浦、医疗诊断及冶疗所需的波段。在工业应用上可被金属及其它材料有效地吸收,可用于激光焊接、打孔和材料处理。光纤的小数值孔径及小芯径有效地改善了激光器的输出亮度、功率密度和光束质量。 Visible light and infrared laser diode can be and multimode optical fiber coupling, through the optical fiber output. The advantages of optical fiber output is free to change the direction of the light path, such lasers to detect more instruments and medical instruments, etc. Fiber export spot size and fiber length can be selected by the customer. Fiber coupling module has high power, high brightness, light output, the output for the circular beam and small aperture shape and symmetry of light, can be widely used in medical, materials processing, solid state laser pump, industrial and aviation, aerospace and other fields. Fiber coupling module output wavelength can meet please dozen zero two nine pure two land and pure pure three solid laser pumped, medical

光纤连接器的标准要求

光纤连接器,是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件,它把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小,这是光纤连接器的基本要求。在一定程度上,光纤连接器影响了光传输系统的可靠性和各项性能。 光纤是传光的纤维波导,裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯,折射率较高,用来传送光;中间为低折射率硅玻璃包层,与纤芯一起形成全反射条件;最外是保护用的树脂涂层。 光纤分类方法很多,可以按照传输模式、工作波长、折射率分布、等进行分类。 (一)按传输模式 多模光纤:可传输多种模式的光,外径一般为125微米(一根头

发平均100微米),典型纤芯直径为50或62.5微米。 单模光纤:只能传输一种模式的光,外径与多模光纤相同,但纤芯直径较细,一般为9微米。 如何辨别单模光纤与双模光纤呢?最常规的分辨方法就是:黄色的光纤线一般是单模光纤,橘红色或者灰色的光纤线一般是多模光纤。 单模光纤不存在模间时延差,且模场直径仅几微米,带宽一般比渐变型多模光纤的带宽高一两个数量级。因此,它适用于大容量、长距离通信。 (二)按工作波长 短波长光纤:光纤的工作波长为850nm。 长波长光纤:光纤的工作波长为1300nm和1550nm。 光纤损耗一般是随波长加长而减小,850nm的损耗约为2.5dB/km,1300nm的损耗约为0.35dB/km,1550nm的损耗约为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1650nm以上的损耗趋向加大。 (三)按光纤材料 石英光纤:一般是指由掺杂石英芯和掺杂石英包层组成的光纤。这种光纤有很低的损耗和中等程度的色散。目前通信用光纤绝大多数是石英光纤。 全塑光纤:用高度透明的聚苯乙烯制成的,成本低,使用方便,但损耗较大、带宽较小,只适合短距离低速率通信。

光纤端面处理工艺流程

光纤端面处理工艺流程 摘要:本文主要分析了光纤端面处理熔接对光纤激光器功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。 1、前言光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层3部分组成,一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为5~15μm和40~100μm,包层直径大约为125~600μm。经过处理的光纤端面,理想状态是一个光滑平面。但实际中,光纤端面的加工往往不能达到理想状态,例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤等等,都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说,要求光纤端部必须有光滑平整的表面,否则会增大损耗。本文分类介绍了光纤损耗产生的原因,通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。 2、光纤损耗种类 2.1光纤本征损耗光纤本征损耗即光纤固有损耗,主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH- ,使光在传输过程中产生散射、吸收和色散,一般可分为散射损耗,吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落,在冷凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和OH-吸收光,特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类,即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输,故没有模间色散。在单模光纤本征因素中,对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为0.014dB,当模场直径失配20%时,将产生0.2dB的连接损耗。多模光纤的归一化频率

光纤耦合器 光纤耦合器

光纤耦合器光纤耦合器(Coupler)又称分歧器(Splitter),是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件,属于光被动元件领域,在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到,与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的(根据ElectroniCat资料,两者市场金额在2003年约达25亿美元)。光纤耦合器可分标准耦合器(双分支,单位1×2,亦即将光讯号分成两个功率)、星状/树状耦合器、以及波长多工器(WDM,若波长属高密度分出,即波长间距窄,则属于DWDM),制作方式则有烧结(Fuse)、微光学式(MicroOptics)、光波导式(WaveGuide)三种,而以烧结式方法生产占多数(约有90%)。烧结方式的制作法,是将两条光纤并在一起烧融拉伸,使核芯聚合一起,以达光耦合作用,而其中最重要的生产设备是融烧机,也是其中的重要步骤,虽然重要步骤部份可由机器代工,但烧结之后,仍须人工作检测封装,因此人工成本约占10~15%左右,再者采用人工检测封装须保品质的一致性,这也是量产时所必须克服的,但技术困难度不若DWDMmodule及光主动元件高,因此初期想进入光纤产业的厂商,大部分会从光耦合器切入,毛利则在20~30%。国外业者有JDS、E-Tek、Oplink、Gould等,目前都已直接在大陆设厂生产耦合器跳线先说配线架吧,就是外线(电信线路)和内线进行交换为了方便管理而设的线路管理的机架。通常外线是架好不用动的,内现在表层,员工调了位置或人员流动时就要对号码或分机进行相应的移动,这就是跳线。跳线,实际上就是将用户的端口在交换机上(网络)和配线架上(语音)做一个调整,但现在的弱电几乎都是在配线架上面完成,网络和语音都在一块的,这就是网管的基本工作。另外顺便说一句,现在还有一种光纤跳线,在配线架上面用的,俗名也叫跳线/尾纤,呵呵。 尾纤尾纤又叫猪尾线,只有一端有连接头,而另一端是一根光缆纤芯的断头,通过熔接与其他光缆纤芯相连,常出现在光纤终端盒内,用于连接光缆与光纤收发器(之间还用到耦合器、跳线等)。跳线,就是两端有连接头(如ST、SC、FC、MTRJ等等)的一段线缆(有光纤跳线、双绞线跳线及其他铜缆跳线等),作用是直接连接两个标准接口设备互连1、图解交换机设备的级联双绞线端口的级联级联既可使用普通端口也可使用特殊的MDI-II端口。当相互级联的两个端口分别为普通端口(即MDI-X)端口和MDI-II端口时,应当使用直通电缆。当相互级联的两个端口均为普通端口(即MDI-X)或均为MDI-II端口时,则应当使用交叉电缆。无论是10Base-T以太网、100Base-TX快速以太网还是1000Base-T千兆以太网,级联交换机所使用的电缆长度均可达到100米,这个长度与交换机到计算机之间长度完全相同。因此,级联除了能够扩充端口数量外,另外一个用途就是快速延伸网络直径。当有4台交换机级联时,网络跨度就可以达到500米。这样的距离对于位于同一座建筑物内的小型网络而言已经足够了!1.使用Uplink端口级联现在,越来越多交换机(Cisco交换机除外)提供了Uplink端口(如图1所示),使得交换机之间的连接变得更加简单。图1Uplink端口Uplink端口是专门用于与其他交换机连接的端口,可利用直通跳线将该端口连接至其他交换机的除Uplink端口外的任意端口(如图2所示),这种连接方式跟计算机与交换机之间的连接完全相同。需要注意的是,有些品牌的交换机(如3Com)使用一个普通端口兼作Uplink端口,并利用一个开关(MDI/MDI-X转换开关)在两种类型间进行切换。图2利用直通线通过Uplink端口级联交换机. 2.使用普通端口级联如果交换机没有提供专门的级联端口(Uplink端口),那么,将只能使用交叉跳线,将两台交换机的普通端口连接在一起,扩展网络端口数量(如图3所示)。需要注意的是,当使用普通端口连接交换机时,必须使用交叉线而不是直通线。图3利用交叉线通过普通端口级联交换机光纤端口的级联由于光纤端口的价格仍然非常昂贵,所以,光纤主要被用于核心交换机和骨干交换机之间连接,或被用于骨干交换机之间的级联。需要注意的是,光纤端口均没有堆叠的能力,只能被用于级联。1.光纤跳线的交叉连接所有交换机的光纤端口都是2个,分别是一发一收。当然,光纤跳线也必须是2根,否则端口

各种光纤连接器结构及性能浅析

各种光纤连接器结构及性能浅析 1.引言 在安装任何光纤系统时,都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来,以实现光链路的接续。光纤链路的接续,又可以分为永久性和活动性的两种。永久性的接续,大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现;活动性的接续,一般采用活动连接器来实现。本文将活动连接器做一简单的介绍。 光纤活动连接器,俗称活接头,一般称为光纤连接器,是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通 路的可以重复使用的无源器件,已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中,是目前使用数量最多的光无源器件。 2.光纤连接器的一般结构 光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器,其种类众多,结构各异。但细究起来,各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的,即绝大多数的光纤连接器一般采用高精密组件(由两个插针和一个耦合管共三个部分组成)实现光纤的对准连接。 这种方法是将光纤穿入并固定在插针中,并将插针表面进行抛光处理后,在耦合管中实现对准。插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。插针的对接端必须进行研磨处理,另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。耦合管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成,多配有金属或塑料的法兰盘,以便于连接器的安装固定。为尽量精确地对准光纤,对插针和耦合管的加工精度要求很高。 3.光纤连接器的性能 光纤连接器的性能,首先是光学性能,此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。 (1)光学性能:对于光纤连接器的光性能方面的要求,主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本 的参数。 插入损耗(Insertion Loss)即连接损耗,是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。插入损耗越小越好,一般要求应不大于0.5dB。 回波损耗(Return Loss)是指连接器对链路光功率反射的抑制能力,其典型值应不小于25dB。实际应用的连接器,插针表面经过了专门的抛光处理,可以使回波损耗更大,一般不低于45dB。 (2)互换性、重复性 光纤连接器是通用的无源器件,对于同一类型的光纤连接器,一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用,由此而导入的附加损耗一般都在小于0.2dB的范围内。 (3)抗拉强度 对于做好的光纤连接器,一般要求其抗拉强度应不低于90N。 (4)温度

高亮度光纤耦合半导体激光器

高亮度光纤耦合半导体激光器 High Brightness Fiber Coupled Diode Laser 凯普林光电 1 引言 光纤耦合半导体激光器以其体积小、光束质量好、寿命长及性能稳定等优势在各领域得到广泛应用,主要作为光纤激光器的泵浦源、固体激光器泵浦源,也可直接应用于激光医疗,材料处理如熔覆、焊接等领域。受光纤激光器向高功率方向发展趋势的影响,半导体激光器也在向高功率、高亮度发展,高亮度半导体激光器具有较高的光功率密度,经合束器合束同样成为高功率光纤激光器理想的泵浦源。目前光纤耦合半导体激光器结构主要有单管耦合激光器、多单管耦合激光器、迷你Bar以及Bar条/叠阵系列,多单管耦合激光器因其具有高可靠性而成为光纤激光器的主流泵浦源之一,本文主要介绍通过多单管光纤耦合技术实现高亮度半导体激光器的技术与实现。 2 多单管结构 多单管结构是将多路分立的半导体激光器发出的光束经过整形、重新排列、合束后耦合进入单根光纤,从而可提高激光器输出功率。由于分立半导体激光器芯片必须安装在具有一定大小的热沉上,如果直接将多个半导体激光器的输出光束进行排列并聚焦耦合,通常由于受到每个芯片和其热沉体积的限制,合并光束体积较大,很难获得小芯径高亮度的光纤耦合输出。为减小合并光束的空间体积大小,必须采取一定的措施。为此,凯普林自主研发的多单管耦合结构采用阶梯热沉、聚焦透镜、耦合光纤以及独特的安装方式,光路设计简化了结构的复杂性,减小了组件的体积,大大提高了半导体激光器输出的功率,同时保证了耦合点的合理工作温度,如图1所示。 在进行多单管耦合前可对分立半导体激光器芯片进行老化筛选,从而保证了多单管耦合后的可靠性。单管的随机失效特性独立,相比于Bar条、叠阵无热效应干扰,单管的可替换也增加了其耐用性,具有较高的成本优势。

大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告

大功率半导体激光器光纤耦合技术调研报告 1.前言 近年来,高功率光纤激光器因其优良的性能日益受到人们的重视和青睐,被广泛地应用于工业加工、空间光通信、医疗和军事等各个方面,其迅速发展在很大程度上得益于大功率高亮度半导体激光器技术的进步,大功率半导体激光光纤耦合技术一直是高功率光纤激光器技术的一项关键核心技术。相反地,半导体激光器泵浦的高功率光纤激光器(DPFL)的发展也带动了大功率半导体激光器技术,尤其是大功率半导体激光光纤耦合技术的进步。 由于单管半导体激光器(LD)的输出功率受限于数瓦量级,远不能满足高功率光纤激光器泵浦源的要求,要获得更大输出功率须采用具有多个发光单元的激光二极管阵列(LD Array)。按照结构形式的不同,激光二极管阵列分为线阵列(LD Bar)和面阵列(LD Stack),分别如图1(a)和(b)所示,其中LD Bar的输出功率一般在数十瓦至百瓦量级,而LD Stack的输出功率一般在数百瓦乃至上千瓦。无论是单管LD还是LD Array,由其固有结构特点决定了半导体激光器具有光束发散角较大,输出光束光斑不对称,亮度不高等问题,给作为高功率光纤激光器泵浦源的实际应用带来很大困难和不便。一个较好的解决方法是将半导体激光耦合进光纤输出,这样既可以利用光纤的柔性传输,增加使用的灵活性,又可以从根本上改善半导体激光器的输出光束质量。 Fig.1 (a)LD Bar 和(b)LD Stack 大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术作为一项高新技术,具有很高的技术含量,涉及半导体材料、纤维光学技术、微光学技术、微精细加工技术和耦合封装技术等关键单元技术。目前为止,大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术主要采用两条技术路线:光纤束耦合法和微光学系统耦合法。下面将主要以LD Bar 光纤耦合技术为例,就该两种方法进行详细阐述。 2.大功率半导体激光器阵列光纤耦合技术 2.1光纤束耦合法 光纤束耦合法(又称光纤阵列耦合法)是早期使用的一种光纤耦合技术,具有结构简单明了、耦合效率高、各发光元的间隙不影响整体光束质量和成本低等优点。该方法通过微光学系统将LD Bar各个发光单元发出的光束在快轴方向进行准直和压缩后,与相同数目的光纤阵列一一对应耦合,然后通过光纤合束在

光纤连接器图解1

光纤连接器图解1

光纤连接器 自从前年开始,基于光缆的千兆以太网有了非常迅猛的发展。在局域网中的主干网 络(backbone)几乎大部分都采用了基于光 缆的千兆以太网。而在千兆网络的光缆链路 中使用的光缆链路连接方式中也发生了新 的变化。 路连接方式主要是ST,SC或者FC的连接方式。目前。这些光缆的连接方式简单方便,所连接的每条光缆都些光缆链路时,并不知道在实际中这些光缆是如果使用际使用中,将光缆和网络设备连接时,就要首先确定信连接。此外,光缆的连接器的制作也不方便,需要特殊

SC插入锁定-------------ST插入锁定---------------- FC旋紧锁定 2.新型的光缆连接方式 大家知道,千兆以太网在连接光缆时都是成对儿使用的,即一个输出(output,也为光源),一个输入(input,光检测器),例

如路由器和交换机的光缆连接。如果在使用时,能够成对一块儿使用而不用考虑连接的方向,而且连接简捷方便,那将会有助于千兆以太网的连接。因此不少光缆布线的厂商推出了各种连接器来满足这种应用。这种新的光缆连接器叫做SFF(Small Form Factor)。目前还没有比较明确的术语来描述,我们一般将其称作微型光缆连接器。 目前市场最主要SFF光缆连接器有四种类型。1)LC类型,它是Lucent公司推出的一种SFF类型的连接器。2)FJ类型,它是由Panduit公司推出的连接器。 3)MT-RJ 型,它是由美国AMP公司推出

的连接器以及由3M公司推出的VF-45连接器。 下图是这几种类型的连接器。这种连接器是一对儿光缆一起连接而且接插的方向是固定的。所以在实际使用中比较方便,也不会误插。 光纤配线箱

光纤端面处理对光纤激光器地影响

光纤端面处理对光纤激光器地影响.txt18拥有诚实,就舍弃了虚伪;拥有诚实,就舍弃了无聊;拥有踏实,就舍弃了浮躁,不论是有意的丢弃,还是意外的失去,只要曾经真实拥有,在一些时候,大度舍弃也是一种境界。光纤端面处理对光纤激光器地影响 1、前言 光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层3部分组成,一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为5~15μm和40~100μm,包层直径大约为125~600μm。经过处理的光纤端面,理想状态是一个光滑平面。但实际中,光纤端面的加工往往不能达到理想状态,例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤等等,都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说,要求光纤端部必须有光滑平整的表面,否则会增大损耗。本文分类介绍了光纤损耗产生的原因,通过实验验证了光纤端面质量对光纤激光器输出功率的影响,研究了光纤端面处理工艺流程,分析了光纤端面的切割和研磨方法,对光纤熔接过程提出了具体要求,为同类激光器的研制提供了参考依据。 2、光纤损耗种类 2.1光纤本征损耗 光纤本征损耗即光纤固有损耗,主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH-,使光在传输过程中产生散射、吸收和色散,一般可分为散射损耗,吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落,在冷凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和OH-吸收光,特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类,即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输,故没有模间色散。在单模光纤本征因素中,对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为0.014dB,当模场直径失配20%时,将产生0.2dB的连接损耗[1]。多模光纤的归一化频率V>2.404,有多个波导模式传输,V值越大,模式越多,除了材料色散和波导色散,还有模间色散,一般模间色散占主要地位。所谓模间色散,是指光纤不同模式在同一频率下的相位常数β不同,因此群速度不同而引起的色散。 此外,光纤几何参数如光纤芯径、包层外径、芯/包层同心度、不圆度,光学参数如相对折射率、最大理论数值孔径等,只要一项或多项失配,都将产生不同程度的本征损耗。 2.2光纤附加损耗 光纤的附加损耗一般由辐射损耗和应用损耗构成。其中辐射损耗是由于光纤拉制工艺、光纤直径、椭圆度的波动、套塑层温度变化的胀缩和涂层低温收缩导致光纤微弯所致;应用损耗是由于光纤的张力、弯曲、挤压造成的宏弯和微弯所引起的损耗。 3、实验装置与结果 掺Er3+光纤环形腔激光器实验装置如图1所示,泵浦光由波长980nmLD尾纤输出,经波分复用器(WDM)耦合进入环形光纤谐振腔,经过耦合器分光后输出激光。其中光纤光栅中心波长为1546.3nm,掺Er3+光纤长度为3m,掺杂浓度为400ppm,隔离器工作波长范围为1535~1565nm,各元件插入损耗均为0.4dB,经上述装置输出功率与输入功率的关系曲线如图2所示,最大输出功率可达16.9mW。但由于光纤激光器各个部件之间均熔接在一起,插入损耗和熔接损耗对整个系统具有非常大的影响。在熔接质量比较好的情况下,总体光光效率可达5.3%,在光纤焊接较差的情况下,焊点漏光严重,用转换片可以看到明显的泵浦光泄露,严重影响总体光光效率,二者功率相差23%左右。因此如何降低腔内熔接损耗是影响激光器输出功率的关键因素。 4、光纤端面处理 光纤端面处理也称为端面制备,是光纤技术中的关键工序,主要包括剥覆、清洁和切割三个环节。端面质量直接影响光纤激光器的泵浦光耦合效率和激光输出功率。

光纤制作过程

光纤研磨工艺介绍 光纤是光导纤维的简称,是由一组光导纤维组成的用于传播光束的,细小而柔韧的传输介质。它是用石英玻璃或者特制塑料拉成的柔软细丝,直径在几个μm(光波波长的几倍)到120μm。就象水流过管子一样,光能沿着这种细丝在内部传输。光纤的构造一般由3个部分组成:涂覆层,包层,纤芯,如图: 通过对光纤结构的了解我们知道,光纤结构自内向外为纤芯,包层,涂覆层。光纤内部一共有两种光折射率,纤芯的折射率为n1,包层的折射率为n2,由于所掺的杂质不同,使包层的折射率略低于纤芯的折射率,即n2

光纤端面的研磨方法总则

光纤端面的研磨方法总则 光纤是光通信中最基本及最重要的一个组成部份,光纤一词是光导纤维的简称。光纤的主要材料是石英玻璃,所以事实上光纤是一种比人的头发稍粗的玻璃丝。一般通信光纤是由纤芯和包层两部份组成而外径为125um至140um。在讨论光纤端面研磨中,不可不提光纤的损耗。在光信号通过光纤端面传送中,由于折射或某一些原因,会使光能量衰减了一部份,这就是光纤的传输损耗。所以光纤端面研磨的效果就显得非常重要了。而成熟的研磨工艺及优良的研磨系统设备是达到优质研磨效果不可或缺的因素。以下本文将以研磨优质光纤连接器端面作为讨论的重心。而本文主旨主要在于分享我们在光纤连接器端面研磨方面的实际经验,而不在于艰涩的理论性的探讨。 简介 在光纤跳线生产工艺中,主要可分为三部份。1、光缆与连接器散件的组装;2、端面研磨3、检查及测试。而其中以研磨及测试部份对生产优质光纤端面的影响最大。故厂商往往都非常重视这部份的运作。而本文亦会集中讨论这部份的工艺。 生产光纤跳线,要达到最佳效果,其中包括了8个要素: 1、使用正确的工具及组装程序; 2、使用高质素的光纤连接器散件; 3、稳定的研磨机器; 4、优质的研磨砂纸; 5、正确的操作程序; 6、精确及可靠的测试仪器; 7、有责任感与富有经验的操作员; 8、整洁及无尘的工作环境。 生产优质光纤跳线之要素

1、使用正确的工具及组装程序--所有的组装程序都必须采用合适的工具, 如脱皮钳,烘炉,针筒及胶水……等等,需要选择专为生产光纤跳线而设计的产品,故千万不能随便使用一般性的工具。另外,熟练而正确的组装方法,也是不能忽略的一点。 2、使用高质素的光纤连接器散件--高素质的连接器散件也能间接使问题减少,从而更易达到优质的研磨效果。 3、稳定的研磨机--研磨机(Polishing Machine)可说是生产光纤跳线的核心部份,在生产过程中相当大比例的品质问题,都间接或直接与研磨机的稳定性有关。可见研磨机在光纤跳线中的重要性,本文在“研磨机”一节中会作更详细的探讨。 4、优质的研磨纱纸--研磨片的使用则更直接影响到产品的质量。若能透彻地了解研磨材料的性质与操作方法,找出最适合的配套方案,对于研磨效果及成本控制有很大的帮助,在“研磨片”一节,本文会对此要素作更深入的叙述。 5、正确的操作程序--除了材料与机器的配套外,还必须依循正确的操作程序与时间的操控, 产品才能获得稳定的质量。 6、精确及稳定的测试仪器--随着科技的进步, 回损、插损及干涉仪等测试仪器的应用更为普遍,可说是光纤跳线生产线上不可缺少的,故其精确度便显得更重要了。详细的运用会在“测试仪器的重要性”一节中作出进一步讨论。 7、有责任感与富有经验的操作员--再优良的仪器工具也需要有熟练的操作员配合才能保证产品的质量,所以挑选及训练员工,也是生产优质光纤跳线不可忽视的一环。 8、整洁及无尘的环境--尘埃对光的传输有很大的影响,所以生产光纤跳线的过程中,对环境的要求也是很高的。现在已有很多生产商都采用了无尘车间,而事实上这也是生产光纤跳线不可避免的趋势。 何为优质的陶瓷芯端面呢?在国际上,一般都是以IEC的建议数据为基准,然后再根据自身的要求做一些调整以设定制造商对陶瓷芯研磨出的效果之要求标准。例如球面纤心高度应在-50至50nm的范围,而偏心最大不超过50um等,附表一的数值为一般市场上认可的PC类纤芯格式的标准, 谨供参考。 研磨机 研磨机是研磨系统中最重要的一部份,而在选择研磨机时,首先必须考虑它的运转及加压方式。现今在市场上使用的研磨机其运转原理一般可分成--齿轮带动(RB-12C,RB-550C),皮带带动(RB-12B)等。利用齿轮直接带动运转的,一般马力较强,而稳定性较高。皮带带动的,则一般马力较小,而其转速在高压环境下容易发生变化,另外皮带的胶质随时间老化后也很容易出现问题。 而在加压方面,市场上的研磨机有单点中心加压,包括重力锤,法码,气压及液压等方式。单点式中心加压(RB-12B RB-12C),如在理想的环境下运作,的确可以得到良好的效果,但其如受到外在因素的影响容易产生变化,例如每盘研磨端面的件数会受到一定的限制, 在研磨的过程中,当一盘陶瓷芯中有一部份达不到技术指标的时候,重磨是不可避免的情况,当一盘陶瓷芯中有一部分要重磨的时候,单点加压的机种,因为磨盘安装瓷芯的件数受到限制,故在研磨过程中会是一个很大的困扰及不便。而陶瓷管长度不一的问题亦会使用单点中心加压式研磨机打磨的端面容易产生偏心。在美国的机种有些采用气压,但此种方式比较难控制其稳定性,反之液压之操控较精确,力度也相对较大,但价格则比较昂贵。 四角平台式加压(RB-550C),则由磨盘及垫片之距离调整压力,所以其压力较大且比较稳定。研磨端面件数的多少,基本上不会影响其稳定性及效果。 另外制造研磨盘的材料与设计也是很重要的,陶瓷芯安装在研磨盘上,凸出的部份应为0.8mm 如果凸出的部份太长,研磨时因受压的关系,就比较容易影响效果。而材料方面,使用纯刚制造的磨盘才能达到耐用、耐磨的要求,市场上一些用塑胶做的磨盘,其可用性还是有待考验的。 除此之外,选择研磨机时亦要留意其适应性,稳定性,耐用性等。并要考虑其是否适合长时间运作及维修是否简单。现今市场上,深圳荣邦通讯设备有限公司的RB-550C研磨机是其中一种能具备以上要求的平台式加

光纤接续方法及操作步骤

光纤接续方法及操作步骤 光纤接续是一项细致的工作,特别在端面制备、熔接、盘纤等环节,要求操作者仔细观察,周密考虑,操作规范。本文为您详细介绍了其中的步骤和实际操作技巧。 1.端面的制备 光纤端面的制备包括剥覆、清洁和切割这几个环节。合格的光纤端面是熔接的必要条件,端面质量直接影响到熔接质量。 1.1光纤涂面层的剥除 光纤涂面层的剥除,要掌握平、稳、快三字剥纤法。“平”,即持纤要平。左手拇指和食指捏紧光纤,使之成水平状,所露长度以5cm为准,余纤在无名指、小拇指之间自然打弯,以增加力度,防止打滑。“稳”,即剥纤钳要握得稳。“快”即剥纤要快,剥纤钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,然后用钳口轻轻卡住光纤右手,随之用力,顺光纤轴向平推出去,整个过程要自然流畅,一气呵成。 1.2裸纤的清洁 裸纤的清洁,应按下面的两步操作:

1)观察光纤剥除部分的涂覆层是否全部剥除,若有残留,应重新剥除。如有极少量不易剥除的涂覆层,可用绵球沾适量酒精,一边浸渍,一边逐步擦除。 2)将棉花撕成层面平整的扇形小块,沾少许酒精(以两指相捏无溢出为宜),折成“V”形,夹住以剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,力争一次成功,一块棉花使用2~3次后要及时更换,每次要使用棉花的不同部位和层面,这样即可提高棉花利用率,又防止了探纤的两次污染。 1.3裸纤的切割 裸纤的切割是光纤端面制备中最为关键的部分,精密、优良的切刀是基础,而严格、科学的操作规范是保证。 1)切刀的选择。 切刀有手动(如日本CT—07切刀)和电动(如爱立信FSU—925)两种。前者操作简单,性能可靠,随着操作者水平的提高,切割效率和质量可大幅度提高,且要求裸纤较短,但该切刀对环境温差要求较高。后者切割质量较高,适宜在野外寒冷条件下作业,但操作较复杂,工作速度恒定,要求裸纤较长。熟练的操作者在常温下进行快速光缆接续或抢险,采用手动切刀为宜;反之初学者或在野外较寒冷条件下作业时,采用电动切刀。 2)操作规范

光纤连接器的型号

光纤连接器的型号 (1)FC型光纤连接器 这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是Ferrule Connector的缩写,表明其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。最早,FC类型的连接器,。此类连接器结构简单,操作方便,制作容易,但光纤端面对微尘较为敏感,且容易产生菲涅尔反射,提高回波损耗性能较为困难。后来,对该类型连接器做了改进,采用对接端面呈球面的插针(PC),而外部结构没有改变,使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。 (2)SC型光纤连接器 这是一种由日本NTT公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形,所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同,。其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式;紧固方式是采用插拔销闩式,不需旋转。此类连接器价格低廉,插拔操作方便,介入损耗波动小,抗压强度较高,安装密度高。 ST和SC接口是光纤连接器的两种类型,对于10Base-F连接来说,连接器通常是ST类型的,对于100Base-FX来说,连接器大部分情况下为SC类型的。ST连接器的芯外露,SC连接器的芯在接头里面。 (5) MT-RJ型连接器 MT-RJ起步于NTT开发的MT连接器,带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构,通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤,为便于与光收发信机相连,连接器端面光纤为双芯(间隔0.75mm)排列设计,是主要用于数据传输的下一代高密度光纤连接器。 (6) LC型连接器 LC型连接器是著名Bell(贝尔)研究所研究开发出来的,采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,为1.25mm。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。目前,在单模SFF方面,LC类型的连接器实际已经占据了主导地位,在多模方面的应用也增长迅速。 (7) MU型连接器 MU连接器是以目前使用最多的SC型连接器为基础,由NTT研制开发出来的世界上最小的单芯光纤连接器,。该连接器采用1.25mm直径的套管和自保持机构,其优势在于能实现高密度安装。利用MU的l.25mm直径的套管,NTT已经开发了MU连接器系列。它们有用于光缆连接的插座型连接器(MU-A系列);具有自保持机构的底板连接器(MU-B系列)以及用于连接LD/PD模块与插头的简化插座(MU-SR系列)等。随着光纤网络向更大带宽更大容量方向的迅速发展和DWDM技术的广泛应用,对MU型连接器的需求也将迅速增长。LC接头与SC接头形状相似,较SC接头小一些。 FC 圆型带螺纹(配线架上用的最多) 接头是金属接头,一般在ODF侧采用,金属接头的可插拔次数比塑料要多。 ST 卡接式圆型 SC 卡接式方型(路由器交换机上用的最多) 接头是标准方型接头,采用工程塑料,具有耐高温,不容易氧化优点。传输设备侧光接口一般用SC接头 PC 微球面研磨抛光 APC 呈8度角并做微球面研磨抛光 MT-RJ 方型,一头双纤收发一体

光纤熔接工艺流程及施工方法

光纤熔接工艺流程及施工方法 1、前言 光纤是圆柱形介质波导由纤芯、包层和涂敷层3部分组成,一般单模和多模光纤的纤芯直径分别为5~15μm和40~100μm,包层直径大约为125~600μm。经过处理的光纤端面,理想状态是一个光滑平面。但实际中,光纤端面的加工往往不能达到理想状态,例如抛光不理想、有划痕、表面或边缘破碎损伤等等,都将使端面情况复杂化。对于光纤与激光器中其它元件的耦合以及光纤之间的熔接来说,要求光纤端部必须有光滑平整的表面,否则会增大损耗。 2、光纤损耗种类 2.1光纤本征损耗 光纤本征损耗即光纤固有损耗,主要由于光纤机基质材料石英玻璃本身缺陷和含有金属过渡杂质和OH-,使光在传输过程中产生散射、吸收和色散,一般可分为散射损耗,吸收损耗和色散损耗。其中散射损耗是由于材料中原子密度的涨落,在冷凝过程中造成密度不均匀以及密度涨落造成浓度不均匀而产生的。吸收损耗是由于纤芯含有金属过渡杂质和OH-吸收光,特别是在红外和紫外光谱区玻璃存在固有吸收。光纤色散按照产生的原因可分为三类,即材料色散、波导色散和模间色散。其中单模光纤是以基模传输,故没有模间色散。在单模光纤本征因素中,对连接损耗影响最大的是模场直径。单模光纤本征因素引起的连接损耗大约为0.014dB,当模场直径失配20%时,将产生0.2dB的连接损耗。多模光纤的归一化频率V>2.404,有多个波导模式传输,V值越大,模式越多,除了材料色散和波导色散,还有模间色散,一般模间色散占主要地位。所谓模间色散,是指光纤不同模式在同一频率下的相位常数β不同,因此群速度不同而引起的色散。 此外,光纤几何参数如光纤芯径、包层外径、芯/包层同心度、不圆度,光学参数如相对折射率、最大理论数值孔径等,只要一项或多项失配,都将产生不同程度的本征损耗。 2.2光纤附加损耗

半导体激光器和光纤的耦合

半导体激光器和光纤的耦合 高树理 (西安建筑科技大学理学院,西安710055) 摘要:半导体激光器与光纤的耦合是提高EDFA性能的关键技术之一,论文详细分析光纤与半导体激光器耦合的各种方法,最后总结出了提高耦合效率的研究方向。 关键词:光纤;半导体激光器;耦合效率 中图分类号:TN248文献标识码:A文章编号:1008-8725(2010)02-0028-03 Coupling of Semiconductor Laser with Fiber GAO Shu-li (College of Science,Xi c an University of Archi tecture&Technology,Xi c an710055,China) Abstract:The coupling of semiconductor laser with fiber is a key technology to obtain EDFA with high perfor-mance.Methods of c oupling of semiconduc tor laser with fiber are analyzed in the paper.The direction of re-search to improve the coupling efficiency is summarized at last. Key words:fiber;semiconductor laser;the coupling efficiency 0引言 近年来,半导体激光器与光纤的耦合技术得到了迅速发展,而且日趋成熟。按照半导体激光器与光纤之间是否存在光学元件,将耦合方式分为两种,即直接耦合与间接耦合。因为LD 和平面光纤的耦 图2T2中断服务程序流程图 5结束语 文章讨论了传统频率测量方法的原理及误差。 在此基础上,对多周期同步测频技术的原理及其误 差进行了详细分析。由于多周期同步测频技术的测 量精度与被测信号的频率无关,实现了整个测量频 段内的等精度测量,消除了M法中对被测脉冲信号 的计数量化误差,克服了M P T法中高低频两端精度 高而中界频率附近测量误差最大的缺陷。提出了基 于AT89C52实现多周期同步测频方法,利用T2的捕 捉功能和外部中断产生与待测信号同步的闸门时 间,通过T2的定时功能实现了时基信号与待测信号 的同步计数,使得系统只用一个定时器P计数器T2 就实现了多周期同步测频技术,该系统软硬件结构 简单,具有较高的测量精度和较短的系统反应时间。 参考文献: [1]尹克荣.智能仪表中的频率测量方法[J].长沙电力学院学报, 2002,17(1):74-76. [2]章军,张平,于刚.多周期同步测频测量精度的提高[J].电测与 仪表,2003,40(6):16-18. [3]王连符.测频系统测量误差分析及其应用[J].中国科技信息, 2005. [4]李全利.单片机原理及应用技术[M].北京:高等教育出版社, 2001. [5]李群芳,黄建.单片微型计算机与接口技术[M].北京:电子工 业出版社,2002. [6]孙传友,孙晓斌,汉泽西,等.测控系统原理与设计[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2002. (责任编辑王秀丽) 收稿日期:2009-12-04;修订日期:2009-12-22 作者简介:高树理(1983-),男,西安人,硕士研究生,助教,现在西安建筑科技大学从事光纤激光器的研究工作,E-mail: gaoshuli1983@https://www.wendangku.net/doc/bb2221035.html,。 第29卷第2期 2010年2月 煤炭技术 Coal Technology Vol129,No102 Feb,2010

相关文档
相关文档 最新文档