光无源器件特性测试实验指导书
分额，一般用百分比来表示。
CR?D. 偏振相关损耗(PDL)
?PPOUTiOUT?100% (8.8)
是衡量器件性能对于传输光信号偏振态敏感程度的参量，又称偏振灵敏度。它是指当传输光信号的偏振态发生2π变化时，器件的各个输出端口输出光功率的最大变化量。
??PDL??10lg?MAX?PMINPOUTjOUTj?dB? (8.9)
在实际应用中，光信号偏振态的变化是经常发生的，因此，往往要求器件有足够小的偏振相关损耗，否则将直接影响器件的使用效果。 E. 方向性(DL)和回损（RL）
方向性也是耦合器的一个重要技术指标，它是衡量器件定向传输特性的参数。
DL??10lgPIN2PIN1?dB? (8.10)
回损是衡量器件定向传输特性的参数，但其定义是回到入射端 口的光功率的大小的相对值。
RL??10lgP2P1(dB) (8.11)
其中P1是入射光功率，P2是反射回入射端口的光功率。
【实验步骤】
A. 耦合器插损、额外损耗、分光比的测量（插入法）
【注：还有其他方法，例如剪断法等，有兴趣的同学可以查阅相关资料】
图2 实验装置图
a. 将跳线一端接在光纤光源的测试使用波长端口，另一端接功率计。接通主机光源和功率计电源，待稳定后记录下光源的输出功率Pin。
b. 取下跳线。将耦合器的输入端接在光纤光源的输出端，耦合器的两个输出端口分别接功率计的输入（Input）端口；（注意其他所有环境条件，包括光纤位置等都尽量保持不变） c. 分别记录下耦合器的两个输出端的功率值；
d. 利用前面提到的公式去计算插损、额外损耗和分光比；
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e. 换一个波长，重复1—4步骤。注意不同波长下的分光比的区别。 f. 将光源工作电流调整为零，关闭光源与功率计。
图3 插损、额外损耗和分光比的测试
实验结果数据记录表
光功率光源 i 耦合器 光功率计 PA
P
序号 耦合器I 耦合器II 耦合器III 耦合器IV
测试 波长 1310nm 1550nm 1310nm 1550nm 1310nm 1550nm 1310nm 1550nm Pin PA PB B. 方向性（DL）和回损（RL）的测量 测量尾纤型光纤耦合器的方向性，方法如下： a.
如图4所示测量耦合器反射回到端口2的光功率P2。（一般需在光纤空闲端面处放置匹配
液或者绕很小的环，让光纤的端面没有光反射，这里由于端面为APC端面，所以不用考虑）
光源
P2 1 耦合器 2 图 4 尾纤型耦合器方向性测量原理
b. 使用一根标准跳线代替耦合器。直接测量光源输出功率P1。（注意其他所有条件，包括光纤位置等都尽量保持不变）。
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c. 按下列公式计算出光纤耦合器的方向性。
DL??10lgP2 （8.12） P1其中：DL 为方向性(dB)；P1为输入光功率；P2为2端口输出光功率。 测量尾纤型光纤耦合器的回损，方法如下：
d. 如图5所示测量耦合器反射回到端口2的光功率P3。（一般需在光纤空闲端面处放置匹配液或者绕很小的环，让光纤的端面没有光反射，这里由于端面为APC端面，所以不用考虑）
光源 P3
3dB耦合器 耦合器 图5 尾纤型耦合器方向性测量原理
e.
使用一根标准跳线代替耦合器。直接测量光源输出功率P1。（注意其他所有条件，包括光
纤位置等都尽量保持不变）。 f.
按下列公式计算出光纤耦合器的回损。
RL??10lg4?P3 (8.13) P1其中： RL 为回损(dB)；P1为输入光功率；P3为返回光功率。
一般正常的耦合器的方向性和回损都大于50dB，这里为了让同学能够测量出回损和方向性，所以部分耦合器故意降低了方向性和回损。 P1（13） 耦合器I 耦合器II 耦合器III 耦合器IV P2（13，A） P1（15） P3（15，A）
C. 偏振相关损耗（PDL）的测量
测量尾纤型光纤耦合器A端口的偏振相关损耗PDL，方法如下：
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a. 如图6所示光源输出的光测量经过偏振控制器后，再经过待测耦合器，在功率计上测量A
端口光功率值。
光源 A 耦合器 P1 PC
B 图6 尾纤型耦合器偏振相关损耗的测量原理
b. 改变偏振控制器状态，尽可能的获得所有状态，记录下最大Pmax和最小Pmin输出功率，为了方便计算，单位使用dBm。（注意其他所有条件，包括光纤位置等都尽量保持不变）。 c.
按下列公式计算出光纤耦合器的PDL，单位为dB（一般耦合器的PDL小于0.1dB）。
PDL?Pmax?Pmin (8.14)
Pmax（dBm） Pmin（dBm）
最后根据所有实验数据计算下表
分光序号 测试 波长 比 A端(％) 耦合器 1310nm 1550nm I 耦合器 1310nm 1550nm II 耦合器 1310nm III 1550nm 耦合器 1310nm IV 1550nm
EL dB PDLIL（A） IL（B） DL/RL （A） dB dB dB dB 耦合器I 耦合器II 耦合器III 耦合器IV 【思考题】
1. 为什么选择不同的光源，耦合器的分光比会不一样。
2. 插入法测量插损过程中，可能引入哪些不确定因素（也就是可能造成误差的原因）？ 3. 为什么一般测量过程中，不考虑功率计对不同的输入光纤所造成的差别。 4. 50：50的耦合器的插损是多大？为什么把它叫3dB耦合器？
5. 耦合器可以把能量分配到两个端口（额外损耗很小），如果反过来有两束单独的光信号从两个端口输入，这两束光能不能都回到原来的输入端呢（合束）？（反过来入射的两个光来自两
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