Ⅰ 光纤长度及光纤中光速测定实验报告

光速测量仪，该仪器利用电信号对发射光进行调制，并在一定距离外将接收光进行解调，再通过发射与接收两信号之间的相位差来间接获得光速的实测值。
中文名
光速测量仪
外文名
Light measuring instrument
实验精度
误差≤ 5%
波长
650 nm
功率
30 mW
在物理学中，光速是一个重要的基本参量。光波波长的测量、相对论中的质能关系、基本粒子的运动质量等都与光速有关；在科学研究、精密计量、工程技术、航空航天、数据通讯等许多领域这一参数更有着广泛的应用，因而正确测定真空中的光速具有十分重大的意义。但由于光速每秒钟约达 30 万公里（目前公认的光速值为 c=299792458 ± 1.2 米 / 秒），近距离测量光速需要相当精密的仪器，这对空间有限、资金不足的实验室来说就需要另辟蹊径来完成一般精度下光速测量的实验项目。

Ⅱ 求解：光在光纤中的传输特点。（这个是大学物理实验中的一条思考题。）

1、衰减。光在光纤中传播时，平均光功率沿光纤长度方向呈指数规律减少。
2、色散。
波长色散。由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分来携带的，这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速度不同，从而引起色散。在光纤中，不同速度的信号传过的距离所需的时延不同。时延差越大，色散就越严重。因此，常用时延差表示色散程度。单模光纤中只传输基模LP01，总色散由材料色散、波导色散和折射剖面色散组成。
偏振模色散。（光纤中的光传输可描述为完全时沿X轴振动和完全是沿Y轴上的振动或一些光在两个轴上的振动。）
3、非线性效应。当光功率增加到一定程度时，光信号与光纤传输媒介间的非线幸福互现象将会呈现。

Ⅲ 光纤的特点和原理

光是一种电磁波，可见光部分波长范围是：390~760nm(纳米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850nm，1310nm，1550nm三种。

光的折射，反射和全反射。因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。

光纤是光导纤维的简写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光传导工具。传输原理是‘光的全反射’。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。

Ⅳ 光纤传输的传输特性

光缆不易分支，因为传输的是光信号，所以一般用于点到点的连接。光的总线拓扑结构的实验性多点系统已经建成，但是价格还太贵。原则上，由光纤功率损失小、衰减少，有较大的带宽潜力，因此，一般光纤能够支持的接头数比双绞线或同轴电缆多得多。低价可靠的发送器为0.85um波长发光二极管LED，能支持100Mbps的传输率和1.5～2KM范围内的局域网。激光二极管的发送器成本较高，且不能满足百万小时寿命的要求。运行在0.85um波长的发光二极管检波器PIN也是低价的接收器。
雪崩光二极管的信号增益比PIN大，但要用20～50V的电源，而PIN检波器只需用5V电源。如果要达到更远距离和更高速率，则可用1.3um波长的系统，这种系统衰减很小，但要比0.85um波长系统贵源。另外,与之配套的光纤连接器也很重要，要求每个连接器的连接损耗低于25dB，易于安装，价格较低。光纤的芯子和孔径愈大，从发光二极管LED接收的光愈多，其性能就愈好。芯子直径为100um，包层直径为140um 的光纤，可提供相当好的性能。其接收的光能比62.5/125um光纤的多4dB，比50/125um光纤多8.5dB。运行在0.8um波长的光纤衰减为6dB/Km，运行在1.3um波长的光纤衰减为4dB/Km。0.8um的光纤频宽为150MHz/Km，1.3um的光纤频宽为500MHz/Km。
综合布线系统中，主干线使用光纤做为传输介质是十分合适的，而且是必要的。
采用一种光波波分复用技术WDM（WAVELENGTH DIVISION MULTI-PLEXING），可以在一条线路上复用、发送、传输多个位，一般按一个字节八位并行传输，对每个位流使用不同的波长，所以它所需的支持电路可在低速率下运行。WDM的光纤链路适合于字节宽度的设备接口，是一种新的数据传输系统。[1]