介紹 使用現代廉價的設備，這種以前幾乎不可能的實驗現在可以在學校實驗室中以很高的準確度進行。 這里描述的實驗使用基于PC的快速示波器的定時功能來測量通過聚合物光纖電纜的光速
所需設備
安裝了PicoScope的PC
甲 的PicoScope基于PC的示波器 ，具有50 MHz或更大的帶寬
一種光纖發射器和接收器單元，具有250kHz至1MHz范圍內的高頻方波調制方法。
合適的引線和連接器。
該裝置包含帶內部調制器的發射器和接收器以及示波器的監視插座。還包括一根5米和20米的光纖電纜。
背景理論
該裝置包含帶內部調制器的發射器和接收器以及示波器的監視插座。還包括一根5米和20米的光纖電纜。
實際考慮 1.由于光在空氣中以每秒約3億米的速度傳播，因此如果我們的光纜長30米，我們將尋找0.1μs的時間延遲。需要50 MHz（或更高）示波器。 2.當我們監測電脈沖時，我們正在測量發射和接收電信號之間的延遲而不是光脈沖。如果將光轉換為電力需要任何時間，反之亦然，則會在計算中引入誤差。 3.在高頻時，由于雜散電容和轉換器的非線性響應，“方波”變圓。脈沖的精確邊緣經常丟失。
實驗設置 布置光纖系統以沿著電纜傳輸高頻調制光束，該光束長度應約為5米左右。將接收器單元耦合到電纜。監視Pico ADC上通道A的發送脈沖和通道B上的接收脈沖 照片顯示如上所述連接的Lascells設備，后面給出的結果取自該設備。 PC示波器設置通常是： 時基200 ns / div 通道A和B輸入+5 V DC 觸發單次觸發，上升以在選擇GO時捕獲脈沖。在各種預觸發值下使用400 mV左右的靈敏度。
進行實驗 打開發射器和接收器，并在示波器屏幕上選擇GO。調整預觸發量并重新選擇GO，直到獲得跡線，該跡線顯示“方形”發射脈沖，并且接收到的更圓的脈沖向右移動。熟悉脈沖形狀后，將時基重置為盡可能短的時間，以顯示脈沖的兩個前沿或兩個后沿。保存并打印出屏幕圖像。
關閉兩個裝置并用2 0米電纜更換5米電纜。再次打開并重復實驗，根據需要進行時基調整。保存并再次打印。您應該發現，使用較長電纜的第二個打印輸出在兩個脈沖之間具有較大的延遲。（此處可以使用PicoScope標尺或自動測量來幫助進行時間測量）。
計算和理論 如果電子設備的任何部分存在時間延遲，則對于使用5米和20米電纜的兩個實驗，這些延遲應該相同。兩個實驗之間的唯一區別是在第二種情況下光必須再行進15米。如果我們從每個打印輸出測量dt然后從另一個打印中減去一個應該給出額外15米的行程所需的時間。 從使用前沿給出的打印輸出我們得到： 對于5 m dt為0.55μs（-0.02）對于 20 m dt為0.64μs（-0.01）， 即0.57和0.65 這兩個值之間的差異是0.08μs，這是光行進15米所需的時間。 光的速度是距離/時間，即15 / 0.08×10 -6，得到1.9×10 8 m·s -1
問題和結果討論 這個結果與空氣中的光速相比如何？ 研究術語折射率的定義，看看是否可以計算光纖電纜預期光速的近似值。（所用聚合物的折射率約為1.6）
進一步研究 在計算中使用后沿時，結果如何比較？ 沒有提到測量中的誤差。估算所有測量中的誤差并確定最終結果的估計精度。
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