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被動元件全波帶參數量測. 藉由解讀光纖被動元件廠所附的規格書而判斷其產品規格好壞是學習光通訊課程的目的之一。然而初學者在量測元件參數上往往是利用市面上販售的儀表，其量測值雖然精準，但無法使學習者徹底了解參數的定義、其參數值代表什麼涵義、量測誤差值從何而來等相關議題。基於以上原因，研究完成一套光纖被動元件參數量測教學系統，建立光功率自動量測及運算平台，利用資料擷取卡和光電轉換器的結合來當作系統之光功率計。.
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被動元件全波帶參數量測 藉由解讀光纖被動元件廠所附的規格書而判斷其產品規格好壞是學習光通訊課程的目的之一。然而初學者在量測元件參數上往往是利用市面上販售的儀表，其量測值雖然精準，但無法使學習者徹底了解參數的定義、其參數值代表什麼涵義、量測誤差值從何而來等相關議題。基於以上原因，研究完成一套光纖被動元件參數量測教學系統，建立光功率自動量測及運算平台，利用資料擷取卡和光電轉換器的結合來當作系統之光功率計。 高師大光纖通訊實驗室
此平台可依次作多種被動元件參數外，因此可減少昂貴儀器的使用。再者，利用高輝度發光二極體、光頻譜分析儀及量測軟體設計，建立超寬頻(1250nm~1630nm)高隔離度之頻域量測系統，並運用平均值觀念進行量測軟體設計，解決高輝度發光二極體在解偏振後之模態干涉所造成的量測誤差。其中，我們運用分佈回饋型（Distributed Feedback，DFB）雷射作為教學系統中的單頻量測光源；放大自發性激發效應(Amplified Spontaneous Emission，ASE)光源和高輝度發光二極體光源做為教學系統中頻域量測法之量測光源 高師大光纖通訊實驗室
藉此教學系統，學習者可學習到如何進行單頻量測和全波帶量測、運用自動量測概念縮短量測時間和學習考量系統之損失(Loss)，並在所設計之電腦自動量測程式中補償回去以減少量測誤差。電路方面，有雷射的驅動電路及電源供應器和光電轉換器；光路方面，運用2*2 (50/50)耦合器為主軸。開放式系統讓使用者可直接動手調整八字環的偏振態而了解光的偏振態對參數的影響，進而更加了解光通訊原理。 高師大光纖通訊實驗室
被動元件單頻特性參數量測 • 實驗步驟 • 光耦合器（Coupler）之單頻量測 • 分波多工器(WDM)之單頻量測 • 光循環器(circulator)之單頻量測 • 光隔離器(Isolator)之單頻量測 • 光衰減器(Attenuator)之單頻量測 高師大光纖通訊實驗室
光耦合器（Coupler）之單頻量測 將單頻光源輸入面板 （一）插入損失（IL）及返回損失（RL）之同時量測： • 此光纖被動元件參數量測教學系統中設計將被動元件外接，由使用者介面中可清楚看到被動元件輸入端及輸出端的接點，將待測之光耦合器Port 1、Port 2接妥於面板 • 輸入事先已經算好的系統補償值及轉接頭補償值，在此我們設定的系統補償單位是5而轉接頭補償則為dB。 • 選擇IL,RL之運算參數並執行程式，程式的初始設定中，我們設定量測一次訊號要擷取500點的資料。執行程式後便會直接運算並在程式操作面板顯示出IL,RL參數數據 （二）偏極化相依損失 PDL之量測 • 選擇PDL之運算參數並執行程式 • 轉動八字環，在旋轉的過程中，資料擷取卡會持續擷取資料並在程式中運算IL，當按下偏極化相依損失 PDL control鈕時，便會結束程式，而在程式操作面板顯示出IL最大值及最小值以及在旋轉過程中IL變化的圖形，最後將IL最大值減最小值即為偏極化相依損失 PDL 。 • 紀錄電腦上PDL運算值及儲存圖形即完成PDL之量測 • 在運算出各參數後，將資料儲存即可。 高師大光纖通訊實驗室
按我 分波多工器(WDM)之單頻量測 將單頻光源輸入面板 （一）插入損失（IL）及返回損失（RL）之同時量測： • 將待測之分波多工器輸入端及15通道輸出端接妥於面板 • 選擇IL,RL之運算參數並執行程式 • 記錄IL,RL運算值 （二）偏極化相依損失 PDL之量測 • 選擇PDL之運算參數並執行程式 • 轉動八字環 • 紀錄電腦上PDL運算值及儲存圖形 高師大光纖通訊實驗室
按我 光循環器(circulator)之單頻量測 將單頻光源輸入面板 （一）插入損失（IL）及返回損失（RL）之同時量測： • 將待測之光循環器Port 1、Port 2接妥於面板 • 選擇IL,RL之運算參數並執行程式 • 記錄IL,RL運算值 （二）偏極化相依損失 PDL之量測 • 選擇PDL之運算參數並執行程式 • 轉動八字環 • 紀錄電腦上PDL運算值及儲存圖形 高師大光纖通訊實驗室
按我 光隔離器(Isolator)之單頻量測 將單頻光源輸入面板 （一）插入損失（IL）及返回損失（RL）之同時量測： • 將待測之光隔離器順向接妥於面板 • 選擇IL,RL之運算參數並執行程式 • 記錄IL,RL運算值 （二）偏極化相依損失 PDL之量測 • 選擇PDL之運算參數並執行程式 • 轉動八字環 • 紀錄電腦上PDL運算值及儲存圖形 高師大光纖通訊實驗室
按我 光衰減器(Attenuator)之單頻量測 將單頻光源輸入面板 （一）插入損失（IL）及返回損失（RL）之同時量測： • 將待測之9dB光衰減器接妥 • 選擇IL,RL之運算參數並執行程式 • 記錄IL,RL運算值 （二）偏極化相依損失 PDL之量測 • 選擇PDL之運算參數並執行程式 • 轉動八字環 • 紀錄電腦上PDL運算值及儲存圖形 高師大光纖通訊實驗室
光耦合器全波帶特性參數量測 • 頻域法量測開始 • 利用SLD光源作為量測光源 1.將SLD光源接至OSA中 2.打開GPIB儀控軟體，此時OSA會被電腦控制住 3.設定GPIB儀控軟體初始値，Smoothing Avg設9，wavelength設1450到1600之間，按下initial鍵，此時可得到輸入光的頻譜圖 4.將SLD光源接至光耦合器的輸入端，將光耦合器的輸出端接至OSA中（Port1或port2） 5.按下GPIB儀控軟體的start鍵，等OSA運算完後，再按下Stop鍵，此時全波帶光耦合器插入損失（port1或port2）便會以圖形的方式表現出來 高師大光纖通訊實驗室
更換被動元件，以下為其量測結果圖 1.分波多工器（WDM）：由實驗結果圖知，WDM的15波道的損耗最小，這是因為WDM15波道只容許15波段的光通過，而SLD光源又在15波段附近。 2.光循環器：當光由port1輸入時，光會由port2輸出，而當光由Port2輸入時，光則會由port3輸出，隔絕度之量測即為由port2打入光，量測port1或port3之光功率輸出，和port2之光功率做比較即可得port1或port3之隔絕度。 高師大光纖通訊實驗室
3.光隔離器：由實驗結果圖可知，光隔離器的衰減值會和波長有關。3.光隔離器：由實驗結果圖可知，光隔離器的衰減值會和波長有關。 4.光衰減器：由實驗結果圖知，光的衰減值會在7.5~9.5間，和所用之衰減器衰減值相近，且衰減值會和波長有關。 高師大光纖通訊實驗室
光循環器全波帶特性參數量測 利用ASE光源作為量測光源 1.將ASE光源接至OSA中 2.打開GPIB儀控軟體，此時OSA會被電腦控制住 3.設定GPIB儀控軟體初始値，不用設定Smoothing Avg值，wavelength設1520到1570之間，按下initial鍵，此時可得到輸入光的頻譜圖 4.將ASE光源接至光循環器的輸入端，將光循環器的輸出端接至OSA中 5.按下GPIB儀控軟體的start鍵，等OSA運算完後，再按下Stop鍵，此時全波帶光循環器插入損失便會以圖形的方式表現出來 高師大光纖通訊實驗室
更換被動元件，以下為其量測結果圖 1.光耦合器:首先會先看到輸入光在頻譜分析儀上的圖形，而由儀控軟體的左圖可看出插入損失的特性會隨著波長而改變，又因ASE為C-band的光源所以無法展現偶合器的作操作頻寬其插入損失在3.17~3.51dB之間右圖為原始光源的輸出 2.分波多工器(WDM) ：由儀控軟體的左圖，可看出插入損失隨著波長而改變，尤其是遠離1550nm之後其插入損失會變大，但整體的插入損失大約在2.43~3.4dB之間。 高師大光纖通訊實驗室
3.光隔離器：由儀控軟體的左圖，可看出插入損失雖然會隨著波長而改變，但變動不大大約在0.3~0.6dB之間。3.光隔離器：由儀控軟體的左圖，可看出插入損失雖然會隨著波長而改變，但變動不大大約在0.3~0.6dB之間。 4.光衰減器：因為使用固定衰減値衰減器，而理想的衰減器不會隨著波長改變，但在ASE中因為波長而有大幅的改變，大約在7.59~9.39dB之間。 高師大光纖通訊實驗室
THE END!! 高師大光纖通訊實驗室
