一．實驗原理及框圖

多模光纖基帶響應測試方法既可用頻域的方法，也可用時域的方法。時域法利用的是脈沖調制。按照對脈沖信號采集及數學處理方法的不同，又分為脈沖展寬法、快速傅立葉變換法和頻譜分析法。本實驗采用的是較為簡單的脈沖展寬法。

多模光纖脈沖展寬測試儀原理圖：

如上圖所示為多模光纖時域法帶寬測試原理框圖。從光發模塊輸出窄脈沖信號，首先使用跳線（短光纖）連接激光器和光檢測器，可以測出注入窄脈沖的寬度；然后將待測光纖替換跳線接入，可以測出經待測光纖后的脈沖寬度。經過理論推導可以得到求解帶寬公式：

多模光纖脈沖展寬測試儀前面板接口分上下兩層，上層用于850nm測試，下層為1310nm。每隔波長分別由窄脈沖發生器輸出極窄光脈沖經被側光纖回到測試儀內進行O/E變換后送出電信號，通過高速示波器即可顯示。

多模光纖脈沖展寬測試儀實物圖如下所示

實驗采用的數字示波器實物圖如下所示：

二．實驗注意事項

（1）打開電源后，850nm和1310nm的激光器都開始工作，不要用眼睛直視前面板的光出接口，以避免造成對眼睛的傷害；

（2）接入光纖跳線和待測光纖前，應用酒精擦拭光纖端面，保持清潔；

（3）測試完畢后，用防塵帽將儀器和光纖跳線的FC頭蓋上，關閉電源；

（4）由于850nm的發送光功率較高，在未知衰減器的情況下，易出現飽和現象，可適當調整光纖活接頭的插入深度進行測試；

（5）這種方法的測量精度與整個系統的相應速度有關，除要求光電轉化及檢測儀器有足夠快的響應外，還要求信號脈沖足夠窄，一般要求輸出脈沖的寬度至少是輸入脈沖寬度的1.4倍，才能滿足工程所需的精度。

三．實驗步驟

（一）850nm窗口下光纖的帶寬測試

1. 打開測試儀電源開關（位于背面），前面板上的電源指示燈亮；

2. 將示波器輸入端與本儀器850nm的“RF OUT”輸出端用信號線接好；

3. 用一根光纖跳線將850nm的 “OPTICAL IN”和“OPTICAL OUT”連接起來；

4. 儀器連接好后如下圖所示：

進行示波器操作：

a） 按AUTO－SCALE鍵調出波形；

b） 點擊TIME BASE鍵，并通過右下方旋鈕調整脈沖至適當寬度（一般設置為10.0ns/div）；

c） 點擊、鍵，顯示屏右方會出現 markers（off/on）、 markers（off/on）選框，先通過右側對應按鍵將 markers設為on，分別調節V marker1和V marker2測出脈沖高度并找出脈沖半高值；再將 markers設為on，分別調節t marker1和t marker2 使其與脈沖半高值相交。則有t marker2-t marker1即為脈沖半高全寬。

5. 換下該光纖跳線，接入待測光纖用同樣方法測出；其測試步驟與4相同，如下圖所示：

6.根據以下公式得到脈沖響應寬度τ：

τ=（τ22 --τ21）1/2 （ns）

7.根據以下公式得到待測光纖帶寬B：

B = 0.441/τ （GHz）

（二）1310nm窗口下待測光纖的帶寬測試：

與850nm窗口下測試不同的是：應該選擇1310nm區域內的“OPTICAL IN”和“OPTICAL OUT”，“RF OUT”口進行正確連接，除此之外，其他都與850nm下待測光纖的帶寬測試步驟相同。

四、實驗結果分析

對測試截圖進行整理得到如下測量圖示和參數：

1. 850nm窗口下

①接入波長為850nm的跳線時，測試結果如下圖所示：

最大值575.000mv，半脈沖96.875mv，最小值18.75mv，半脈寬0.480ns-2ns

t1=0.480ns ，t2=2ns ，t1=t2 - t1 = 1.52ns；

②接入波長為850nm的光纖時，測試結果如下圖所示：

最大值528.125mv，半脈沖279.688mv，最小值-31.250mv，半脈寬0.480ns - 2.24ns

t1=0.480ns ，t2=2.720ns ，t2=t2 - t1 = 2.24ns；

將上述數據結果帶入公式可得：B=0.268GHZ；

2. 1310nm窗口下

①接入波長為1310nm的跳線時，測試結果如下圖所示：

最大值182.813mv，最小值23.438mv，半脈沖103.126mv，半脈寬0.560ns--2.24ns；

t1=0.560ns，t2=2.800ns，t1= t2 - t1 = 2.24ns；

②接入波長為1310nm的光纖時，測試結果如下圖所示：

最大值575mv，最小值37.5mv，半脈沖306.25mv，半脈寬0.360ns--3.120ns

t1=0.360ns ，t2=3.120ns ，t2= t2 - t1 = 2.76ns；

將上述數據結果帶入公式可得：B=0.274GHZ；

3. 結果分析

本次實驗總過完成了4個實驗，脈沖展寬法測光纖帶寬是其中之一，我選擇了此實驗撰寫實驗報告。多模光纖在850nm和1310nm窗口下相比較，850nm的帶寬相對較窄，根據我們所計算的數據可知，實際操作計算與理論結論相符合。實驗中在850nm的窗口下，波形展寬了0.72ns，在1310nm窗口下，波形展寬了0.52ns，這將導致碼間干擾嚴重，誤碼率較高。多模光纖本身特性決定了它適用于短距離傳輸，但其具有價格優勢，通常用在機房或者局域網的互聯。長途干線通常使用單模光纖。

實驗中出現的問題是：接跳線時脈沖最大值比接光纖時小。這說明在測試過程中光纖接口連接可能存在耦合誤差。由于數據在測試之后沒有當場驗證計算得到結論，所以實驗中出現的問題沒有及時發現，這也是由于對光纖接觸太少及理論知識不夠扎實理解太淺薄所致。
責任編輯；zl