光纤光学

实验目的

1.了解和掌握半导体激光器的电光特性，测出半导体激光器在不同工作电流下的输出功率，求出阈值电流。

2.通过对输出光的观察和测量，了解和掌握光纤的一些光学特性和参数测量方法，进一步理解和巩固光学的基本原理和知识。

3.对光纤的使用技巧和处理方法有一定的了解。

实验原理

  1.光纤结构：光纤一般由纤芯、包层、涂敷层及护套构成，是一多层介质结构的对称圆柱体。纤芯和包层构成传光的波导结构，纤芯位于光纤的中心部位，它的主要成份是高纯度的二氧化硅，其余成份为掺入的极少量掺杂剂，如五氧化二磷和二氧化锗，纤芯的直径约为5~15μm，包层也是包含有少量掺杂剂的高纯度二氧化硅，包层的直径（包括纤芯在内）为125μm，其折射率略小于纤芯折射率。涂敷层是一种涂料的敷层，使光纤不受外来的损害，增强光纤的机构强度。护套是由塑料制成的圆形保护套，用来维持光纤的机械强度。
光纤是一种新型材料，具有许多独特的优点：
    1)光纤有良好的传光性能，它对光波的损耗目前可低到0.2dB/km，甚至更低。
    2)频带宽，信息量大。因为光纤传输的是光。现在所用的光纤频率在10¹⁴~10¹⁵Hz的范围内，比微波高5个数量级，即光的频率特别高。
    3)光纤本身是一种敏感元件，光在光纤中传输时，光的特性如振幅、相位、偏振态等将随检测对象发生变化而相应变化。
    4)光纤电绝缘性能好，它不受电磁干扰，无火花，能易燃、易爆的环境中使用
    5)光纤极细，可塑性好。光纤的总直径为 100~200 m m ，可放置在在小孔和缝隙等被测场点，而且对被测场点扰动小。
    6)光纤原料资源丰富，价格低廉。

实验内容

    1. 测量半导体激光器的电光特性。
    2. 光纤的端面处理与夹持。
    3. 光纤的耦合与模式。
    4. 数值孔径的测量。
    5. 光纤传输时间的测量。
    6. 模拟（音频）信号的调制、传输和解调还原。