光纖測量儀器

光纖測量儀器簡介

光纖特性的參數測量一般要經歷電--光（E/O）變換，再由光--電（O/E）變換這一過程來完成。光纖特性參數的測量和一般的電子元件參數的測量有所不同，前者一般需要多臺測量儀器組合才能測量一個光纖參數，而后者用一臺儀器就可測量一個或多個電子元件參數。現介紹幾種常用的光纖測量儀：

1、穩定化光源

   穩定化光源在光纖測量中是作為光源使用的，就像電子電路測試時用振蕩器作為信號源一樣，只是它輸出的是高穩定的光波。輸出的光波靠發光元件產生，用半導體激光二極管（LD）和發光二極管（LED）作發光元件時可輸出近紅外0.85μm、1.3μm和1.55μm波長的單色光。用氦氖激氣體激光器作發光元件時輸出0.63μm單色可見紅光，用鹵鎢燈作發光元件時輸出白色光。所以穩定化光源以發光元件進行分類，輸出波長不同的各型穩定化光源可按測試工作波長的需要進行選用。

2、光信號發生器

   它主要供光纖通信測試用，與穩定化光源的區別只在它加有調制部分，可作為光纖通信測試的信號源。

3、光功率計

   光功率計是測量光功率大小的儀器，它是由光探測器（探頭）和主機（放大和指示）的一種光電轉換（E/O）儀器。探頭一般是光電二極管（PIN管），由于在不同波長需用不同的PIN管，在短波段用硅（Si）光電二極管，在長波段用鍺（Ge）光電二極管，一般一臺光功率計都配有而個或多個供不同波長測試用的探頭。

   光功率計的基本原理是當被測光照射到光探測器上，產生相應的光電流，然后經放大并以光功率值為刻度顯示出被測光的光功率值。

   光功率計可直接測量光功率，與穩定化光源配合使用還可測量光纖的傳輸損耗和光纖元件的插入損耗。若與其它儀器設備配合使用，則可對光纖的其它各主要參數進行測量。可以說在光纖的各項測試中幾乎都要用到它。

4、光萬用表

   將光功率計和穩定光源組合在一起被稱為光萬用表。用來測量光纖鏈路的光功率損耗。一般有以下兩種光萬用表：
  （１）、由獨立的光功率計和穩定光源組成。
  （２）、光功率計和穩定光源結合為一體的集成測試系統。

5、光時域反射計

   光時域反射計簡稱OTDR，又稱背向散射儀，是利用背向散射技術的一種儀表。與光功率計和光萬用表的兩端測試不同，OTDR僅通過光纖的一端就可以非破壞性的從光纖的一端進行測量光纖衰減常數（損耗）、光纖接頭損耗、光纖故障點定位及光纖長度等參數。
    借助于OTDR，技術人員能夠看到整個系統輪廓，識別并測量光纖的跨度、接續點和連接頭。在診斷光纖故障的儀表中，OTDR是*經典的，也是*昂貴的儀表。OTDR軌跡線給出系統衰減值的位置和大小，如：任何連接器、接續點、光纖異形、或光纖斷點的位置及其損耗大小。OTDR可被用于以下三個方面：
　（１）、在敷設前了解光纜的特性（長度和衰減）。
　（２）、得到一段光纖的信號軌跡線波形。
　（３）、在問題增加和連接狀況每況愈下時，定位嚴重故障點。

6、光譜儀

   光譜分析儀是光纖技術中基本的測量儀器，光纖光纜及幾乎所有的光波元器件的性能評定均需要進行光譜分析。

   光譜分析儀也是一種光電轉換（E/O）儀器，但它的光學部分具有分光裝置，它是集精密光學儀器和電子儀器與一身的貴重儀器。

   光譜分析儀是由光衍射部分、衍射光柵驅動部分、光接收部分和處理顯示部分等組成。輸入光由光衍射部分分離成光譜，并由光接收部分轉變成一個電信號，然后經處理部分處理后送顯示器顯示。