多模光纤数值孔径（NA）性质及参数测量实验 光纤与光源耦合方法实验 多模光纤数值孔径（NA）性质及参数测量实验 杨杞
实验目的 初步掌握光纤切割技术，光源与光纤耦合技术，体会透镜数值孔径对耦合效率的影响。 掌握测量多模光纤数值孔径的一种方法。 了解光纤数值孔径的物理意义。
实验原理 耦合效率 耦合原理
实验原理 光纤数值孔径： 数值孔径测量 激光器 物镜 多模光纤 白屏 光斑 附图2 NA测量原理图
实验装置 He-Ne 激光器 精密光纤耦合器 10×显微物镜 光纤切割刀 光纤剥线钳 激光能量指示仪 多模光纤 直尺 白屏
实验内容及步骤 1、剪一段多模光纤（约0.1m）； 2、用剥线钳剥去涂敷层，用镜头纸蘸取适量酒精擦干净剥出的裸光纤； 3、用光纤切割刀在裸光纤外壁上轻刻一小口，然后轻轻敲断，端面应垂直，无毛刺； 4、将切好的光纤夹持在光纤卡头上，然后将光纤卡头放进精密光纤耦合器中； 5、打开He-Ne 激光器，预热几分钟，用激光能量指示仪测量激光器的输出功率P0，并记录下P0数值； 6、将He-Ne 激光器、10×显微物镜、精密光纤耦合器放入如附图1所示的光路中进行耦合； 7、将光路调至与平台平行，同时调整物镜与光路同轴；调整五维调节架，让激光通过10倍物镜汇聚后的焦点打在光纤的端面上，使光耦合进入光纤。观察另一端输出情况，并用激光能量指示仪测量输出功率Pf，并记录下Pf的数值； 8、将P0、Pf的值代入公式，计算耦合效率。 9、取待测光纤，对其两端处理，一端经精密光纤耦合器与激光束耦合（参考实验二），一端夹持于白屏前，并与接收屏保持垂直；测试输出孔径角 10、固定光纤输出端，置白屏与距光纤输出端L处，则在接收屏上显示出光纤输出光斑，其直径为D。 11、用直尺准确测量L和D值，则得输出孔径角，计算光纤数值孔径。
实验数据 数据1 数据2 数据3 数据4 数据5 P0 Pf η 5次η平均值 数据1 数据2 数据3 数据4 数据5 L D NA