| Politechnika Lubelska |
|---|
| Laboratorium Czujników Optoelektronicznych |
Grupa 4: Daniel Chromiński Michał Chruścicki Tomasz Dunia |
Temat ćwiczenia: Przygotowanie włókien, apertura numeryczna. |
1. Cel ćwiczenia
Nabycie umiejętności przygotowania włókien światłowodowych do dalszego ich wykorzystania oraz zapoznanie z różnymi typami włókien światłowodowych oraz nabycie umiejętności wyznaczania ich apertury numerycznej.
2. Przebieg ćwiczenia
Przygotowanie światłowodu do pomiarów poprzez usunięcie pokrycia światłowodu. Następnie sprawdzenie jakości obcięcia światłowodu pod mikroskopem. Umieszczenie światłowodu na stanowisku pomiarowym. Wprowadzenie wiązki lasera do światłowodu po kątem 0 stopni, a następnie zwiększanie kąta o jeden stopień. Pomiar strat mocy.
3. Wyniki pomiarów
| α | P | α | P | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| [°] | [mW] | [°] | [mW] | |||
| 0 | 33 | 0 | 37 | |||
| 1 | 27 | -1 | 35 | |||
| 2 | 25 | -2 | 33 | |||
| 3 | 23,5 | -3 | 35 | |||
| 4 | 21 | -4 | 34 | |||
| 5 | 18 | -5 | 33 | |||
| 6 | 16 | -6 | 30 | |||
| 7 | 13 | -7 | 29 | |||
| 8 | 9 | -8 | 27 | |||
| 9 | 8 | -9 | 23 | |||
| 10 | 6 | -10 | 18 | |||
| 11 | 4 | -11 | 15 | |||
| 12 | 3 | -12 | 10 | |||
| 13 | 2 | -13 | 7 | |||
| 14 | 1 | -14 | 2 | |||
| 15 | 0 | -15 | 0 |
4. Wykres
5. Opracowanie wyników
NA – apertura numeryczna
θ - kąt akceptacji światłowodu 5
metoda pomiarowa
P=0,05*Pmax
Dla wartości średniej: NA=0,233
θ=13,44°
metoda przybliżona
$$\text{NA} = \frac{D/2}{\sqrt{L^{2} - {(\frac{D}{2})}^{2}}}$$
θ = arc sin(NA)
D=4,5cm L=5cm
NA=0,504
θ=30,26°
6. Wnioski
W metodzie pomiarowej wartości rezultaty obliczeń wyniosły odpowiednio NA=0,233 i θ=13,44°, zaś w przypadku metody przybliżonej NA=0,504 i θ=30,26°. Bardzo duży wpływ na dokładność metody przybliżonej jest staranność pomiarów plamki.
W naszym przypadku rozbieżność między pomiarami jest znaczna. Przyczyną może być błąd lub duża niedokładność pomiarów dla metody przybliżonej.