多功能光纤干涉教学实验仪

复旦大学研究中心利用“全光纤白光干涉技术”，在5项专利技术的基础上，成功研制出多功能光纤教学实验仪。其核心在于采用标准化、模块化的组合架构，通过共享主机、根据不同实验要求选用不同功能模块，灵活搭配，组装出不同功能的教学实验。系统的开放性特点还意味着易于拓展功能，便于将来升级。同时，系统还配备专门利用LABVIEW软件开发平台和数据采集卡开发的信号处理软件，结合物理量，提供强大的数据采集、存储、分析能力。 
通过变换组件开发的实验均属于光纤应用技术范畴，覆盖了目前先进的光纤通信、传感技术。测试的物理内容在20项以上，一套综合实验系统的功能与20套分散的实验仪器实现的功能相当。此外，仪器还具有稳定光源、光电转换电信号放大器等独立功能。

利用多功能光纤干涉教学实验仪主机，并配置相应配件，可实现下列实验功能： 
1. 全光纤音频信号录入、传输、解调功能； 
2. 双向音频传输系统（光纤电话） 
3. 激光外调制、解调技术； 
4. 光在介质中传播速度的测量； 
5. 光纤长度测量； 
6. 光纤定点应变测量； 
7. 全光纤声纳测试实验 
8. 全光纤振动测试实验 
实验教学内容包括 
（1） 光纤传感器的特性及其应用；光纤通讯；声光调试；迈克尔逊干涉仪 
（2） 速度、加速度测定；力学传感器（位移、应力速度、加速度…）与其应用；振动模式研究；傅里叶频率合成；电信号的傅里叶分析 
（3） 声光调试； 
（4） 激光在实时测量中的应用；激光的倍频与混频 
（5） 纳米材料制备与测量；光纤应用；仿真物理仪器。 
（6） 半导体激光器特性的研究；光的色度研究；虚拟仪器在物理实验的应用 
（7） 声速的测定；激光在实时测量中的应用； 
（8） 光纤通讯（全光通信）；声光调试；白光干涉仪 
提供完整的实验解决方案 
利用“多功能光纤干涉实验教学仪”和辅件，能够完成以上八个实验的实验教学功能。完整的实验解决方案包括以下实验配置： 
编 号 设 备 名 称 功 能 
1 多功能光纤干涉实验教学仪（2台） 全光纤白光干涉 
2 光纤光功率分配器（4支） 光功率分配 
3 光纤跳线（6条） 光路连接 
4 光纤准直器（1支） 光发射、接收 
5 标准振动台(1台) 提供标准振动源 
6 声源（2个） 提供声音 
7 放音器（2套） 播放声音 
8 声光调制器（1支） 光纤外调制 
9 数据采集卡（1张） 信号采集 
10 信号处理软件平台（1套） 分析信号测试特征 
11 全光纤送话器（2个） 声音采集 
12 单模光纤（212公里） 测试、传输用 
13 光纤反射器（2个） 光纤中光波反射 
14 信号发生器（1台） 提供信号源 
15 示波器（1台） 看转化为电信号后的光信号的波形

多功能光纤干涉教学实验仪的优势 
1、 实验再现的物理概念清晰 
实验仪成功再现了“白光干涉技术”，光的干涉通过不断的完善，已经形成了传统的干涉方式，主要有：（1）迈克耳逊干涉；（2）F-P干涉；（3）M-Z干涉等。在上个世纪九十年代，出现了“全光纤白光干涉技术”，该技术作为一种全新的干涉方法与传统的干涉方法相比，具有更大的实用价值。但是，在全国范围内，所有的实验都未涉及“白光干涉”实验。“多功能光纤干涉教学实验仪”填补了“全光纤白光干涉原理”的实验空白，具有较高的学术价值和实用价值。同时，实验仪能够测量的物理量包括： 
（1） 光波在光纤中的传播速度 
（2） 光纤等效折射率 
（3） 振动速度、加速度和位移 
（4） 水中声波传播特性 
（5） 光纤弹光效应 
（6） 光波相位调制、解调 
（7） 光纤分布传感技术 
（8） 振动信号频谱分析 
（9） 光纤长度测量

2、 实验方式灵活 
通过共享一套主机，结合不同的功能模块，能够按照需要组装不同的实验。通过该方式，能够充分发挥学生的主动性，在节约财力的情况下，完成了以往多套实验仪器设备才能完成的实验功能；同时，很好地培养了学生的主动性，一改传统实验内容过于死板，学生主动参与性不强的缺点。 
3、 系统性能好

不同实验通过一套系统来实现，节约了大量的财力， 
4、 实验内容和方法包含的技术新颖 
不同的实验内容都来自最新的专利和文章，包含的方法和内容属于新的科研成果，使得整个实验的学术水平属于国内领先水平，其中利用低频信号测试光速等实验在全国来说属于首次提出，国际上未见文献报告；保密通信利用了量子通信等先进技术，在国内也属于创新实验。 
5、 实验内容贯穿理论-应用-推广应用这一过程 
对明确的原理概念首先通过基础实验学习理论，通过工程应用实验学会该原理的工程应用，最后通过大型系统实验巩固物理概念、锻炼学生动手能力和拓展学生思维。通过实验学习理论知识，而不是通过学习理论知识来重复实验，是“多功能光纤干涉教学实验仪”开设实验的强度教学功能。