塑料光纤6

① 光纤照明系统可以普及吗

可以普及，

1、由于光纤的良好的物理特性,专业光纤的开发与工业应用正在增长，同时还可以很好地防止由于网络拥塞造成的数据包丢失、广告显示、船舶等方面、传导图像的本领，占用宝贵的网络资源；

2、这样既减少了数据冲突的可能又保证了数据传输的可靠性。非网管型收发器，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话,光纤传感器极大地提高了高温系统的可靠性，以更好地满足接入网的建设需要。

② 塑料光纤是什么国内主要有哪些生产厂商

塑料光纤(Plastic Optical Fiber)，缩写为POF，主要使用聚甲基丙烯酸树脂（PMMA）及其它高透明性塑料作为芯层材料，氟塑料为包层材料。目前主要用于建立全光网络、电力行业、汽车和工控行业。
从2003年开始，我国开始有企业生产SI-POF光纤，近年来，这类企业逐渐增多，且性能也有了很大的提升，可接近日本产品。
重庆世纪之光拥有塑料光纤中科院理化所的核心知识授权，可大规模生产商用的SI塑料光纤，衰减达153dB/km ，同时也提出了针对于多个行业的解决方案，如果您有兴趣可以咨询。
此外，还有田信、华鹰等厂商

塑料光纤和铜线对比优势更加明显：
1. 无电干扰：POF是免电磁干扰、串扰和噪声的。
2. 电隔离： POF光网络装置是电隔离的。
3. 节省空间：POF光缆的直径要比TP双绞线至少小50%，因此布线所占的空间要小。
4. 重量轻：POF要比五类线至少轻4倍，因此可以节省装运成本。
5. 快速连接：可以很容易地剪断和连接。
6. 可靠耐用：POF能够经受更大的震动。
7. 容易安装：因为无需考虑串扰和噪声的抑制，因此很容易安装。
8. 连通测试简单：只需做链路插入损耗测试。
9. 具有保密性和安全性：POF光缆难以被窃听。

③ 请问光纤常用的规格有那些

你好，常用的单模光纤规格：8/125μm，9/125μm，10/125μm；
常用的多模光纤规格：50/125μm，欧洲标准；62.5/125μm，美国标准。
工业、医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm；
塑料光纤：98/1000μm，用于汽车控制。

④ 光纤如何布线

光纤要转弯时，其转弯半径应大于光纤自身直径的20倍。

光纤穿墙或穿楼层时，要加专带护口的保护用属塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道。

一次布放长度不要太长(一般2KM)，布线时应从中间开始向两边牵引。

当光纤应用于主干网络时，每个楼层配线间至少要用6芯光缆，高级应用最好能使用12芯光缆。这是从应用、备份和扩容三个方面去考虑的。

较长距离的光纤敷设最重要的是选择一条合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的可能性等。

在山区、高电压电网区铺设时，要注意光纤中金属物体的可靠接地，一般应每公里有3个接地点，或者就选用非金属光纤。

⑤ 光纤里怎么没有光

光纤采用非常细的光导纤维，利用全反射原理进行信号传输，光在光纤内壁上就会反射回到光纤内，是不会传输到外面的，所以看不见。
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。

⑥ 音频光纤

我是深圳市高博康的马工，

塑料光纤的一个重要应用就是用于各种数 字音频跳线。1987 年日本电子工业协会建立数 字音频跳线标准。在短距离一般为5米内，在功放和内置的数字模拟转化器和数字音响如CD/MD/DAT 播放器以及BS 调谐器之间以
6Mbps进行信号传输。塑料光纤不受任何噪音干 扰有助于创造高品质声音。

TOSLINK是东芝连接（ToshibaLink）的缩 写, 也是一种标准光学数字音频接口，日本厂商 在CD机、MD机上普遍采用。用于在各种器材 之间，通过一种光导体，利用光作载体来传送数 字音频信号（左右声道或多声道）。TOSLINK可 以使用塑料光纤做塑料光纤音频跳线。常用标准 的直径为Ø1.0mm、数值孔径（NA）0.5的PMMA 芯塑料光纤，护套为（阻燃）PVC，颜色有黑、 红、蓝等颜色，护套外径主要为 Ø2.2mm;4.0mm;
5.0mm; 6.0mm，跳线的长度通常小于10米。

产品特点

n 最小传输损耗，误码率(只有2％左右)

n 体积小，柔软可绕性好、抗冲击

n 安装简便、成本低廉

n 重量轻、不导电、性能稳定

n 排除无线电波和电磁干扰

n 数据传输效率高、保密性高

适用范围

n 多媒体音响系统

n 数码照相机、摄像机、监控系统

n 高清影音播放系统、MD播放器

n 网络电视、数字电视、卫星电视

n 电视、宽带网、通讯网系统

n 3D、4D高清数字影院，数字成像系统

n 汽车、飞机、轮船等多媒体娱乐系统

⑦ 塑料光纤的应用

光纤到户（FTTH）和光纤到桌面（FTTD）
家庭和办公室智能网络（三网合一）
90年代开始，通信技术高速发展，移动通信，卫星传输和光纤通信，将通信演变为高速、大容量、数字化和综合的多媒体业务。在ITU-T的推动下，光纤通信的各种标准纷纷制定，如PDH、SDH、DWDM、AN和B-ISDN等。因此，美国首先提出建立国家信息高速公路的构想：国家信息基础建设（NII），之后各国纷纷制定计划，并推出全球的信息技术建设计划（GII）。70年代，光纤网络主要用于市内等大容量业务区，80年代向市外长途干线发展，到90年代逐步向用户方向延伸，即所谓FTTx应用，也就是光纤到路边（FTTC）、至大楼（FTTB）、光纤到公寓（FTTA），和光纤到户（FTTH）。目前也有采用电缆到家庭（如：CABLE MODEM和ADSL技术）的经济方式，光纤到户是指从干网到小区、用户间的最后接入网阶段全部使用光纤，实现语音、数据、广播电视及各类智能化系统功能的一种接入方式，有利于整合网络功能和各种资源。光纤到户正在世界各地得到推广，日本的光纤到户普及率最高，用户去年底已达到250万户，预计今年底将达到400万。美国从2004年底开始发力，截至今年3月线路建设履盖用户160万，实际开通业务接近20万户。以网络游戏领先全球的韩国，同样对光纤到户给予了很高的期望，从2003年起韩国的电信运营商陆续在光纤到户上加大投资，从2005年开始，宽带投资中光纤到户成为主流。韩国政府预测，到2010年，光纤到户家庭普及率将达到70%。欧洲的英国、德国、瑞典等都在加快发展光纤到户。
由于塑料光纤的大直径和数值孔径，比铜类传输介质有更强的带宽能力。8根铜丝的传播速度和容量相当于2根塑料光纤。但是，每吨铜的价格却高达20~30万元，并且价格在逐年上涨。而一根直径1毫米重1克长1米的塑料光纤却只有0.2~0.3元。三网融合战略中的三网指的就是电信网、广播电视网、互联网。随着该项战略的推进，用塑料光纤这一根线代替以上这三种信号的传输，而且传输成本会大幅下降。
光纤到户代表着一个国家宽带的未来，对光器件、光纤光缆等行业有很大的促进作用，我国信息产业部已开始制定FTTH的有关标准，专家预测国内FTTH市场将在2006年全面启动并进入大规模建设期，北京、长沙、武汉已开始了FTTH试点，如武汉市已搭建国内首个光纤到户试点平台，已建成和在建的光纤到户项目近10个，用户规模约为5000户，预计2006年至2007年用户将达到5万户。目前国内已有2500万宽带用户，到2007年每年还将新增1200万用户，如果有20%左右的用户采用FTTH将形成800亿元左右的FTTH设备市场规模，年运营业务收入将达180亿元以上。据国家信息产业部电信研究院信息所的统计和预测，未来5-10年内，全球的光纤接入市场将迅速增长，用于光纤到户的资本将从今年的50亿美元增长到228亿美元，其中亚太地区的资本支出为120亿美元。中国和印度将成为发展最快的国家，估计中国的光纤到户投资将占亚太地区的1/3。
另外，我国一些城市相继提出了升级电信网络、加快光纤到户步伐的目标。北京奥运会组委会宣布，2008年前将投资66亿美元扩展和升级电信网络，上海也提出2010年前电信营业收入由现在的100多亿元增至435亿元，再加上我国设施落后的西部在大开发过程中也将加快信息化步伐，这些都为光纤到户的市场空间提供了现实依据。
汽车应用
现代轿车的各种新功能要求快速可靠地传输更大数据量。多媒体汽车意味着常常要在较差的环境中不受干扰地传输视频和音频等信号，国际MOST标准与IDB标准规定使用塑料光纤。塑料光纤汽车网络已经用在级别较高的轿车上，并经受住了长时间的考验。如：戴姆勒－克莱斯勒（奔驰）“S级”系列以及宝马的“BMW7”系列等。目前，在欧洲大概有16个车型采用了塑料光纤通信系统。
我国部分车型也开始考虑使用塑料光纤通信系统。根据测试专业之Faztec Optronics宜捷威科技的行销企划报告指出，光通讯之Polymer Optical Fiber塑料光纤于车用电子中已成为汽车零组件发展的新主流，目前使用于车内通讯与车内娱乐视听系统，例如车内电视，车内音响，车内灯具，车内开关之联接线路均陆续改用塑料光纤。随着全球汽车工业配合时代趋势调整内装更改为塑料光纤，预估到2010年时，全球车用电子产品市场规模将达1500亿美元，主要市场仍集中于欧洲、北美、日本等地区，所占比重超过80%，而中国大陆是最具发展潜力的新兴市场，近5年来的年复合成长率约维持2成。
消费电子和传感器
塑料光纤在传感器、消费电子领域具有明显的优势，如电脑、视频摄像机、CD-ROM、DVD、VCD、TV、打印机、扫描仪、磁盘和立体声系统等。例如我国DVD行业DVD年产量约为3000万台，用于DVD音频光纤跳线的塑料光纤需求量为30000km，价值1200万元；如加工成光缆，价值3000万元，如加工成音频光纤跳线，价值1.5亿元。考虑到国内主要是把塑料光纤加工成光缆或音频光纤跳线出口到日本、韩国、台湾、欧美等国家与地区，塑料光纤在国内这方面的市场需求至少有1亿元。
工业控制总线系统
随着计算机和自动控制技术的高速发展，工业自动化水平提高到一个崭新的高度。工业自动化根据其特点和使用方向可分为过程控制自动化、面向生产和制造业的自动化以及自动化测量系统（工业测量仪表）。这些工业自动化系统的建立和发展都有一个共同特点，即由直接控制系统向集散型控制系统发展，而这种集散型控制系统的发展都是以各种工业网络为基础。通过这些形形色色的工业总线系统，各种工业设备构成一个既分散又统一的整体。对POF来说，工业控制总线系统是其最稳定和最大的市场之一。通过转换器，POF可以与RS232、RS422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路，高速传输工业控制信号和指令，避免了因使用全属电缆线路受电磁干扰而导致通信中断的危险。
照明及太阳能利用
由于塑料光纤照明和其它方式相比具有独特优点，所以它已广泛地应用于各种场合，并在不断地推广中。现将目前国内应用情况和场合简述如下：
（1）室内装饰
在室内装饰中，用侧发光光纤来构成轮廊线条，光照均匀、颜色柔和，给人一种和谐幸福的感觉；细端光的合理利用，在家里营造出浪漫温馨的气息，在自己的家里也如同沐浴酒吧的感觉。在酒店大厅中，安装流星光纤制作的水晶吊灯，通过各种色彩和亮点的变化，更显得华丽别致，给人耳目一新的感觉；在KTV包房和演艺大厅里面，利用端光光纤，拼组成具有艺术效果的图案，同时还可以利用端光光纤吊顶，可模拟星空效果，忽明忽暗，使人有无限的太空遐想。
（2）水景照明
水景离开了照明就失去了迷人的景色。而普通照明又给游人带来危险的隐患，我们游览水景时，通常都可以看见“请勿戏水，小心有电”等字样，无疑给我们的游览带来点点遗憾。由于光纤照明实现了光电分离，用光纤照明作为水景的点缀，不但颜色鲜艳新颖，而且绝对安全可靠，实属最佳搭配。 光纤照明除了针对水体照明时，使水色更为艳丽动人外，也可用侧光光纤来构成水池的轮廊线。使垂直的彩色水姿与横向的水池轮廓，形成协调的线条美。
（3）城市建筑
在灯光工程中，用侧发光光纤来构成建筑轮廓线是最常见应用实例。特别是对一个城市的形象建筑，以多彩的线条把建筑轮廓在夜色中显得更蔚蔚壮观。同时光纤使用寿命很长，属于免维护产品，大大减低了运营费用。另外，可以改变光纤装饰照明的光色，使建筑物轮廓的色彩随季节或气候而变化，给人们一种人性化的感觉。
（4）园林绿化
在园林绿化中，用端发光光纤来作亭院灯、地埋灯，使绿地、道路在照明的同时也有色彩变化。
（5）道路照明
在景观道路上，装上星星点点的端发光光纤，成为光纤甬道，更增加了景观的趣味性，同时可以将流星光缆平铺于地面，人们走在上面如同在光色中浮游，给游玩的人们无穷的遐想。
（6）溶洞照明
溶洞是一种自然景观，由于它没有阳光照射，全靠灯光来展现它的风采。多变的光色和柔性的光纤，对无规则溶石和湖岸更显出它的有用武之地，使溶洞的景色更迷人。而最重要的是清除了对游客的不安全隐患。
（7）古建筑物及文物照明
在一般的灯光照射下，因紫外光的作用，使图书文物、木结构等建筑物加速老化。同时有电会造成大火的危险。而用光纤照明，既安全又能达到理想的艺术效果。
（8）易燃易爆场合
在油库、矿区等严禁火种入内的危险场合中。应用其他各种照明都有明火的隐患。如不小心就会酿成大祸。从安全角度看，因光与电分开，所以光纤照明应是一种最理想的照明。
（9）太阳光的利用
在我们常见的太阳能利用中，都是把太阳光转换为热能或电能，而光纤可将太阳光直接加以利用，用来改善居室照明，对于阴暗的地下室、隧道，采用光纤照明，可让永远见不到阳光的地方能重见光明。
军事通信
在军事通信上，POF正在被开发用于高速传输大量的第三、保密信息，如利用POF重量轻、可挠性好、连接快捷，适用于随身配戴的特点，用于士兵穿戴式的轻型计算机系统，并能够插入通信网络下载、存储、发送、接收关键任务信息，且在头盔显示器中显示。

⑧ 格美亮塑料光纤在照明方面有什么优势

光纤照明是通过光纤把光源发生器的光线传播到指定区域的一种照明方式。内
1、多元性----- 在光的直线传容播下使光纤可以把光线传播到任何地方，实际上这样就满足了应用的多无性。
2、独特色彩需要-----可以通过滤光装置获取需要的颜色的光，从而满足在不同环境下对光彩的需求
3、光电分离，安全系数提高，被应用的领域更加广泛
4、可通过尾件的设计和安装，可使照明从抽象转为形象。能够更加有质感、空间感同时还更有生命力和活力。
5、光色柔和，0污染。
6、无红外线和紫外线和冷光

⑨ 一、禁止光纤接头端面接触卓面，手拿等任何被污染的区域。 二、禁止光纤盘直径小千6Omm。 三、禁止

光纤端面处理、连接、耦合与焊接技术
在光纤的安装中常常需要对其端面进行处理，在光纤连接时常要考虑最佳耦合，如光纤焊接等，这些工艺质量将直接关系到光纤传输的效率。因此，加强这些操作技能的训练，对用好光纤是大有帮助的。
实验目的
(1)掌握光纤头平整端面处理技术。
(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。
实验内容
(1)光纤端面处理。
(2)光纤连接、耦合及调试。
(3)光功率测试。
(4)光纤焊接及接点损耗计算。
实验仪器器材
(1)光纤熔接机及电源。
(2)尾纤输出半导体激光器(LD)及电源。
(3)功率计。
(4)显微镜。
(5)刀片与金刚刀。
(6)V形槽。
(7)光纤调整架。
(8)光电探测器件。
(9)万用表。
实验原理
1．光纤的基本结构及类型
光纤(Optic fiber)，是光导纤维的简称，它能够将进入光纤一端的光线传送到光纤的另一端。光纤是一种多层介质结构的对称柱体光学纤维，它一般由纤芯、包层、涂覆层与护套层构成，如下图所示。

纤芯与包层是光纤的主体，对光波的传播起着决定性作用。纤芯多为石英玻璃，直径一般为5～75μm，材料主体为二氧化硅，其中掺杂其他微量元素，以提高纤芯的折射率。包层直径很小，一般约为100～200μm，其材料主体也为二氧化硅，但折射率略低于纤芯。
涂覆层的材料一般为硅酮或丙烯酸盐，主要用于隔离杂光。护套的材料一般为尼龙或其他有机材料，用于提高光纤的机械强度，保护光纤。一般，没有涂覆层和护套的光纤，则称为裸纤。
光纤的种类很多，从不同的角度出发，有不同的分类。一般，有以下四种分类：
①按光纤材料可分七种：石英系光纤；多组分玻璃光纤；氟化物光纤；塑料光纤；液芯光纤；晶体光纤；红外材料光纤等。
②按传输模式多少可分二类：单模光纤与多模光纤。
③按光纤工作波长可分三种：0.8～0.9μm的短波长光纤；1～1.7μm的长波长光纤；2μm以上的超长波长光纤。
④按光纤横截面上折射率的分布可分二类：阶跃型(突变型)光纤；梯度型(自聚焦或渐变型)光纤。
阶跃光纤及其纤芯折射率径向分布函数如下图(a)所示，在纤芯和包层两种介质内部，折射率均匀分布，即n1、n2均为常数，因此在纤芯与包层的分界处折射率产生阶跃变化。

梯度光纤的纤芯折射率沿径向呈非线性规律递减，故亦称渐变折射率光纤。图(b)为一种常见的梯度光纤及其折射率径向分布函数。
2．光纤端面处理技术
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。前者多用于各种无源器件以及光纤的连接与接续；后者多用于光纤和各种光源探测器件之间的耦合。光纤端面处理的基本步骤是：
(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涂覆层(约20～30mm长)，使光纤头与刀口之间成一小角度，用左手拇指将光纤头压到刀口上，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。在剥除套塑层和预涂覆层之后，要用脱脂棉沾乙醇/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。
(2)光纤头制备
1)平面光纤头的制备：
对于平面光纤头的基本要求是，光纤端面是一个平整的镜面，且必须与光纤纤轴垂直。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。
加热法是一种最原始也是最简单的方法，同时在一般情形下也是行之有效的，且尤为适合于100μm以上直径的粗光纤。这种方法依据的原理是，光纤受局部加热产生的应力突变会使其沿直径方向解理，从而形成所需镜面。制作时，首先将已剥除套塑层和预涂覆层的裸光纤头在电弧(或其他热源如酒精灯)下均匀加热，然后迅速用镊子(或相当的工具)夹住光纤端部弯曲折断即可。利用此方法制备光纤头的成功率一般较低，需要有相当的经验才能获得满意的结果。
切割法是利用钻石或金刚石特制的光纤切断刀，先在光纤侧表面垂直与纤轴轻轻刻一小口，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，已成为目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“光纤切割钳”，集剥除与切割于一体，使用十分方便。
研磨法是一种更为精密的光纤端面制备技术。它不仅可以使光纤端面更为接近于理想镜面，而且还可以克服“切割法”和“加热法”不易保证光纤端面与纤轴垂直的缺憾，使光纤端面倾斜角降至几十秒以下。研磨法涉及极为复杂的光学加工技术，其基本过程为：
①套管加固：将剥除了涂覆层的光纤套入保护套管之中制成光纤插针，以备光学加工。保护套管一般分为内套管、中间过渡套管与外套管三层。内套管采用精密拉制的玻璃毛细管，其内径与光纤包层直径相当，外径与过渡套管内径相当。过渡套管与外套管一般采用特制的不锈钢管，对其内外径几何尺寸与公差有较苛刻的要求。在每一层套管之间用环氧树脂胶加固，并需要精密调节对中，以保证光纤与各层套管同轴。但由于调节环节较多，光纤在套管中的角向偏移，仍不可避免。
目前，人们已经采用了一种更为先进的“陶瓷套管”加固技术，利用特殊配方的陶瓷和精密模具成形技术，直接制成内径125μm，外径2.8mm的精密套管，消除了在套管中的角向偏移。以这种方法制备的光纤插针，已经问世并获应用。
②模具加工：已制成的光纤插针，要用合适的模具固定夹持，才能进行光学冷加工。模具的质量是影响光纤端面倾斜度的重要因素。模具材料的硬度，要与光纤材料相匹配。夹持机构，要保证插针与模具盘研磨面垂直，并便于安装和拆卸。
③研磨抛光：一般，可以采用常规的光学冷加工技术，对光纤端面进行研磨与抛光，使之成为完美的镜面。在加工过程中，要随时检测光纤端面的垂直度，以获得最小的端面倾斜角。
2)微透镜光纤头的制备：
所谓微透镜光纤头是指在光纤端部制作一微透镜，以提高光纤接收光源功率，或使光纤输出光功率更有效地会聚于光探器的光敏面上。微透镜制备方法可分为两种：烧球和点球。
①烧球是对已制备好的平整光纤面进行加热(用电弧放电或其他方法)，使端部软化，并成为一个半球形微透镜。在加热过程中，往复移动加热源和改变加热温度，可以获得不同曲率半径的透镜。
②点球是将已制备好的平整光纤端面浸入熔融的石英玻璃或光学环氧树脂之中点蘸一微透镜。通过控制浸入深度与提升速度，可获得不同形状的微透镜。通过改变微透镜材料，还可获得不同的透镜折射率，以适应不同场合光纤耦合的需要。
为了进一步提高光纤微透镜的耦合效率，还可将光纤头先拉制成锥形，然后再在锥端部制作微透镜。这样，可使得透镜的曲率半径大为减小，会聚能力大大提高。光纤拉锥的方法有三种：
第一种是磨消法，采用特殊的加工工艺将光纤的包层磨削成椎体，使锥端直径等于或略大于纤芯直径。
第二种是腐蚀法，将光纤头浸入氢氟酸(或其他酸性溶剂)之中，由于腐蚀作用会使光纤头成为尖锥形状，然后对锥端进行切割处理。
第三种是加热拉锥法，利用电弧放电加热光纤，同时向两侧拉动光纤直至断开，即可形成锥形光纤头。后一种方法中，光纤的纤芯也会随包层一起变细成为椎体，从而使得在其中传播的光波场分布及传播特性发生改变。
不同参数的光纤微透镜，其耦合效率有很大的差异。应精心设计光纤锥长和微透镜曲率半径，以提高耦合效率。此外，光纤微透镜的反馈作用对半导体激光器(LD)的不利影响也是一个应考虑的重要因素。往往耦合效率高的透镜，其光反馈也强，因此在两者之间要进行合理的选择。
(3)光纤头质量的检验
光纤微透镜质量的好坏可依据其与LD耦合时损耗的大小来判定。方法是：取一横模特性好的LD芯片作为光源，首先测试其输出光功率，记为P1；然后保持该功率恒定不变(通常应对LD施行温度与功率自动控制)，用微调架调整光纤微透镜，使其与LD芯片对准，在光纤的输出端，进行扰模和滤模，以剔除包层模和高阶模功率，然后测试光纤输出光功率，并精心调节使其达到最大，记为P2，则光纤的耦合损耗α(单位为dB)为
α=log(P2/P1)(26-1)
由此可知，α越小，则光纤微透镜质量越好。检验平面光纤端面的最直观的方法，是向光纤中注入He-Ne激光，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，其端部边缘应整齐，无凹陷或尖劈，且边缘与纤轴垂直。下图示出几种光纤端面检测图形。图中，(a)为平整端面，(b)为端部出现尖劈，(c)为毛糙端面。

3．光纤连接耦合技术
光纤的连接藕合是光纤应用中的实用技术，在此简要介绍光纤与光纤的连接、光源与光纤的耦合技术。
(1)光纤与光纤的连接
图看起来是十分简单的问题，但它十分重要，而且也是不大容易解决的问题。它的重要性体现在，若连接不好，会使接点的损耗增加，并直接影响系统的传输距离。它的难度性表现为光纤是介质材料，连接要用特殊的手段，加之光纤芯径的几何尺寸很小，因而要求连接时，要有很高的对准精度等。
光纤间的连接分为永久连接和活动连接。永久连接即固定接头，一般用于线路中光纤与光纤的连接。活动连接使用活动接头，一般用于机器与线路以及需要经常拆装的连接。不管是哪一种连接方式，其主要要求是一样的，即应具有低的损耗。
1)永久连接
永久连接一般分为黏结剂连接和热熔接两种方式，都需要V形槽或精密套管，将光纤中心对准后加黏结剂使之固化，或者采用二氧化碳激光器或电弧放电等热熔光纤对接，即焊接，使之连接起来，如下图所示。这种接头损耗可低达0.1dB水平。

工程上用得最多的还是焊接。焊接装置的简单原理结构如下图所示。该装置是利用电弧放电产生的高温，将预先对准的光纤纤芯熔化，而使之焊接起来。由于纤芯很细，其操作过程都是在显微镜下进行的。

显然，连接焊点的好坏，直接决定连接的损耗。如焊接点的芯径失配，折射率分布失配，同心度不良以及横向错位，轴向角偏差，以及端面的污染等，都可能使接点损耗增加。总之，不能出现下图所示的任何一种连接偏差。其中，图(a)，(b)，(f)，(g)所示的连接偏差，对插入损耗影响最大。因此，固定焊接时，要求很高的几何精度和工艺水平。一般情况下，这种接头损耗可低达0.1dB水平。

2)活动连接
活动连接主要用于仪器与线路，以及需要经常拆装的连接方便。光纤活动连接器的类型也很多，主要有单芯、双芯、多芯束状和单模、多模的光纤连接器等。若不考虑特殊设计，它们都包含有下列几个基本构件：插针体、用锁装置、后壳、压接套管和保护套。市场上可见到的连接器类型有十多种，仅单模光纤连接器就有直接接触型(PC型)、平面对接型(FC型)、矩形型(SC型)以及ST型等。一般，活动连接的平均损耗在0.25dB±0.1dB，最大损耗在0.5dB左右。
(2)光纤的光耦合
光纤的光耦合即光源与光纤的耦合，它是指把光源发出的光功率最大限度地输送进光纤中去。这是一个比较复杂的问题，涉及光源发出的光功率的空间分布、光源发光面积、光纤的收光特性和传输特性等。下面仅介绍一些耦合方法及其实用性评价。
1)直接耦合
所谓直接耦合，就是把一根端面的光纤直接靠近光源发光面放置，如下图所示。在光纤确定的情况下，耦合效率与光源种类关系密切。如果光源是半导体激光器，因其发光面积比光纤端面面积还小，只要光源与光纤面靠得足够近，激光所发出的光都能照射到光纤端面上。考虑到光源光束的发散角和光纤接收角的不匹配程度，一般耦合效率大约为20%。

如果光源是发光二极管，情况更严重，因为发光二极管的发散角更大，其耦合效率基本上由光纤的收光角决定，即
η=P/P0=(NA)2 (26-2)
例如，NA=0.14，则η=2%。为提高耦合效率，一种方法是在光源和光纤端面之间插入一块透镜，称为透镜耦合。
2)透镜耦合
透镜耦合方法能否提高效率?回答是可能提高，也可能不提高。这里面有一个耦合效率准则的概念。由几何光学定理可知，对于朗伯型光源(如发光二极管)，不管中间加什么样的系统，它的耦合效率不会超过一个极大值，即
ηmax=Sf/Se·(NA)2 (26-3)
式(26-3)表明，当发光面积Se大于光纤接收面积Sf时，加任何光学系统都没有用，最大耦合效率可以用直接耦合的办法得到。当发光面积Se小于光纤接收面积Sf时，加上光学系统是有用的，可以提高耦合效率，而且发光面积越小，耦合效率提高越多，在这个准则下，有如下一些透镜耦合方式。
，①光纤端面球透镜耦合：加透镜最简单的方法是将光纤端面做成一个半球形，使它起到短焦距透镜作用，如下图所示。

从图可见，端面球透镜的作用是提高光纤的等效收光角，因而使耦合效率提高。这种耦合方法对突变型光纤效果很好，对折射率渐变型光纤则差一些。
②柱透镜耦合：半导体激光器所发出的光在空间是不对称的，在平行于PN结方向上光束比较集中(2θ∥为5°～6°)，在垂直于PN结方向上发散较大(2θ⊥为40°～60°)，所以直接耦合时效率不高。利用圆柱透镜可以使耦合效率有很大的提高，其装置如下图所示。

详细研究表明，当柱透镜半径R与光纤半径相同，激光器位于光轴上，且镜面位于z=0.3R时，可得到最大的耦合效率，约50%左右；如果激光器的位置在轴向上有偏离，则耦合效率明显下降。也就是说，这种耦合方式对激光器、圆柱透镜及光纤的相对位置的精确性要求很高。
③凸透镜耦合：将光源放在凸透镜的焦点上，使光变成平行光，然后再用另一个凸透镜将此平行光聚焦到光纤端面上，如下图所示。这种耦合器由两部分组成，每一部分各含一个凸透镜。因为是平行光，连接部分要求不高，调整、组装等都比较容易，使用比较方便。其耦合效率一般在5%左右。

④自聚焦光纤：用一段长为LT/4的自聚焦光纤代替图(b)中的凸透镜，也可构成耦合器，一般是将光纤与自聚焦透镜胶合在一起，平行光进入自聚焦透镜，经聚焦全部进入光纤，如下图所示。这种耦合形式结构紧凑，稳定可靠，是较好的耦合形式。其耦合效率一般为50%左右。

⑤圆锥形透镜耦合：将光纤前端用腐蚀的办法做成如下图(a)所示的逐渐缩小的圆锥形，或者用烧熔拉细的办法做成如图(b)所示的圆锥形，前端半径为a1，光纤自身半径an，当光从前端以θ'c角入射进光纤，经折射后以γ1角射向界面A点，如图(c)所示。因界面为斜面，所以γ2γ1，如果锥面坡度不大，近似关系为
sinγn-1/sinγn=an/an-1 (26-4)

可以证明，有圆锥时光纤的接收角θ'c与端面光纤的接收角θc之间的关系为
sinθ'c/sinθc=an/a1 (26-5)
式(26-5)表明，有圆锥透镜的光纤的数值孔径是平端光纤的an/a1倍。只要前端面直径2a1比光源面积大，这种耦合效率可高达90%以上。
3)光纤全息耦合
由于光纤全息片可以将光的波前互相变换，因此可以用来作为一种光纤耦合器。全息耦合器的制法如下图(a)所示，经光纤的发散光束作为物光束，直射光束作为参考光束，用重铬酸明胶或乳化银照相胶片作为全息记录介质。这个全息片就是一个光纤耦合器，如图(b)所示，使用时要求与记录全息图时的参考光相共轭的激光束照射，会聚光束被再现，并耦合进光纤中去。原则上讲，这种耦合方法的耦合效率是非常高的。而实际上由于全息片的衰减，这种耦合方式的实际耦合效率与透镜相比并不优越。不过，它的最大优点是，可以作为多功能的光学元件来应用。

下图所示为使用全息耦合器件的光纤传感系统。在图(a)中，H1起两个透镜和一个分束器作用，H2则起两个透镜和一个合光器作用；图(b)中，H起两个透镜、分光镜、合光镜作用。显然，应用全息耦合器可使常规光纤传感器系统大为简化。

4．光纤的分光与合光耦合器
当光纤线路需要分路、合路以及多路之间发生耦合，如光纤干涉仪中需要将光束由一支变为两支或两支变为一支时，就需要使用光纤分光与合光耦合器。显然，这种光纤分光器与合光器的出现，有助于光学系统的集成化。下图所示为近期出现的一些光纤分光器、合光器。因为这种元器件是可逆的，所以图中只给出了一种光行进方向。也就是说，一个分光器反过来使用就是合光器。如图(a)，(b)所示为光束聚集型，合光损耗在3dB左右；图(c)，(d)所示为半透半反型，损耗在3.7dB左右；如图(e)，(f)所示为波导耦合型，损耗在5dB左右；如图(g)所示为分布耦合型，损耗在3.7dB左右；如图(h)，(i)所示为部分反射型，损耗在4.7dB。

下面具体介绍一下常用的典型的光纤分光与合光的T形和X形结构的定向耦合器。T形常用于两条光路，分光与合光的场合，X形则用于两条以上的光路之间需要发生耦合的情况。
①一种T形耦合器的方案如下图所示。该方案由棱镜组成，并且有如下的功能：当光线从1端口入射时，2，3端口按一定比例输出光功率，因此可用作光的分路器；反之，当从2，3端口入射光线时，从1端口得到合成的光功率输出，因此可作为合路器使用。2，3端口之间是相互隔离的。

产生上述功能的原理十分简单，从1端口入射的光线，经过透镜后变成平行光束，垂直入射到棱镜的斜面上，该面上镀有一层厚分光模。当平行光束照射到膜上时，一部分光能通过膜层进入3端口，另一部分光能经膜层反射到2端口。控制镀膜层的厚度，可实现2，3端口光能输出的不同分配比例。其他功能可根据棱镜的透、反射作用去理解。
T形耦合器的主要指标有：
插入损耗：T形耦合器的插入损耗(单位dB)定义为
(26-6)
式中，P1，P2，P3分别为第1，2，3端口的输入或输出光功率。
插入损耗的量级，目前国内产品可做到1.5～3dB，好的可以做到1dB以下。
分光比：定义为：
N0=P2:P3
一般可做到1:1，1:10或其他比例。
隔离度：定义为：
(26-7)式中，P2in为2端口输入的光功率；P3o为3端口输出的光功率。
除棱镜结构的T形耦合器以外，还有其他不同的形式，如光纤拼接式就是一种。该种形式的结构十分简单，如下图所示，它是将两根光纤的纤芯各磨去一部分，然后拼接起来，即可完成和棱镜型耦合器一样的功能。控制研磨的厚度和拼接的长度，可以控制2，3端口输出光功率的比例。

②X形光纤定向耦合器，最常见的是由双椎形椎体构成。如下图所示的两根光纤，在火焰的烧灼下扭转，最后熔成双椎体区，在此区域内，两根纤芯紧密的熔合在一起，从而能够产生光场之间的耦合。X形耦合器分光功率输入端(如1，2端)和耦合输出端(3，4端)，且输入端是相互隔离的。当从输入端之一输入光功率时，在所有输出端可以得到一定比例的光功率输出。

X形耦合器有和T形耦合器一样的指标，如插入损耗为
A=10lg或A=10lg (26-8)
分光比为
N1=或N2= (26-9)
隔离度为
C12=10lg或C21=10lg (26-10)
双椎体形耦合器指标的量级和T形耦合器的差不多，这里不再重述。
x形耦合器的端口数，可以多于4端。下图所示的是四根光纤构成的4×4端定向耦合器。目前国内已有8×8端和16×16端的产品出售，可用于光纤网络的多终端系统中。

⑩ 光导纤维的工作原理

利用的是玻璃纤维的全反射原理

光能够在玻璃纤维或塑料纤维中传递是利用版光在折射率不同的两权种物质的交界面处产生“全反射”作用的原理。为了防止光线在传导过程中“泄露”，必须给玻璃细丝穿上“外套”，所以无论是玻璃光纤还是塑料光纤均主要由芯线和包层两部分组成。光纤的结构呈圆柱形，中间是直径为8微米或50微米的纤芯，具有高折射率，外面裹上低折射率的包层，最外面是塑料护套，整个外部直径为125微米，特殊的制造工艺，特殊的材料，使光纤既纤细似发，柔顺如丝，又具高抗强度，大抗压力。

由于包层的折射率比芯线折射率小，这样进入芯线的光线在芯线与包层的界面上作多次全反射而曲折前进，不会透过界面，仿佛光线被包层紧紧地封闭在芯线内，使光线只能沿着芯线传送，就好象自来水只能在水管里流动一样

光也有波的特性，因此可以等同于声波，电磁波一样传递信号。用特殊的接受仪器，加上纤维导管的传递作用，就完成了光导纤维的整个工作