實驗六　光纖特性量測.docVIP

PAGE 1 PAGE 8 近代光學實驗 實驗六　 光纖特性量測 主筆人物理９１　蔡孟均 主筆人 物理９１　蔡孟均 　　　　　組員 物理９１　劉昱辰 　　　　　物理９１　謝明芳 　　　　　實驗日期: ３月９日 實驗六　光纖特性量測 實驗目的 １使用modulator調變光束，藉以了解光纖對光的色散作用並計算相位差。 ２熟悉光纖對偏振的影響。 實驗內容 １利用光經過光纖所產生的光程差，來測量光纖的折射率。 ２經過光纖，光的偏極化的變化。 實驗器材 １玻璃光纖 ２精密光纖耦合器 ３玻璃光纖夾具 ４固定夾具 ５支柱及腳座 ６He-Ne Laser ７光偵測器 ８示波器 ９AOM（acoustic-optical modulator；phase modulator） 　　１０Polarizer 實驗裝置 如圖一 圖一 實驗步驟 ＊經過光纖，光的偏極化的變化 決定出He-Ne雷射的偏極態。 再將光束打入光纖，量測出此時光的偏極化態。 轉動光纖（不同角度與偏轉量），其光經過光纖的偏極化態為何？ 在更換光纖，變為單模光纖，試看其光經過單模光纖的偏極化態會為何？ 轉動光纖（不同角度與偏轉量），其光經過單模光纖的偏極化態會為何？ 實驗數據 １多模光纖　mmf　62.5/125 ° V SqrtI 0 3.8 1.949359 10 3.4 1.843909 20 3 1.732051 30 2.8 1.67332 40 2.7 1.643168 50 2.7 1.643168 60 2.8 1.67332 70 3.2 1.788854 80 3.4 1.843909 90 3.8 1.949359 100 4.2 2.04939 110 4.5 2.12132 120 4.7 2.167948 130 4.9 2.213594 140 4.8 2.19089 150 4.7 2.167948 160 4.5 2.12132 圖二170 圖二 4 2 180 3.7 1.923538 190 3.3 1.81659 200 3 1.732051 210 2.8 1.67332 220 2.7 1.643168 230 2.8 1.67332 240 3 1.732051 250 3.1 1.760682 260 3.4 1.843909 270 3.8 1.949359 280 4.2 2.04939 290 4.4 2.097618 300 4.8 2.19089 310 4.8 2.19089 320 4.8 2.19089 330 4.7 2.167948 340 4.4 2.097618 350 4.1 2.024846 分析： 由圖三可知，圖三為The Fresnel Rhomb，當光進入密介質時，會有全反射的現象產生，而全反射會造成平行反射面與垂直反射面的電場之相位差，所以偏振的類型會有所改變。 在光纖內部的傳輸，因為是一連串的全反射，可以視為是上述The Fresnel Rhomb的連結，在沒有特殊的構造之下，多模光纖會有偏振改變的現象。 圖二當中，測量多模光纖的偏振現象，入射的雷射光線為60度線偏振，出射的雷射光由最後的圖形可知，乃是一橢圓偏振，60度的地方是橢圓短軸的位置。 ２單模光纖　smf　8/125 ° Mv SqrtI 0 65 8.062258 10 70 8.3666 20 80 8.944272 30 85 9.219544 40 90 9.486833 50 90 9.486833 60 90 9.486833 70 85 9.219544 80 80 8.944272 90 70 8.3666 100 65 8.062258 110 55 7.416198 120 45 6.708204 130 40 6.324555 140 40 6.324555 150 45 6.708204 160 50 7.071068 圖四170 圖四 55 7.416198 180 65 8.062258 190 70 8.3666 200 80 8.944272 210 90 9.486833 220 95 9.746794 230 95 9.746794 240 90 9.486833 250 85 9.219544 260 80 8.944272 270 70 8.3666 280 60 7.745967 290 55 7.416198 300 45 6.708204 310 40 6.324555 320 40 6.324555 330 40 6.324555 340 50 7.071068 350 55 7.416198 分析： 測量單模光纖的偏振現象，入