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GB T 18311-4

2021-01-21 来源:好走旅游网
GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001前言本部分为GB/T     18311的第4部分,并隶属于GB/T 18309. 1-2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第1部分:总则和导则》本部分等同采用I    EC 61300-3-4:2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-4部分:检查和测量衰减》(英文版)。为便于使用,    对于IEC 61300-3-4:2001还作了下列编辑性修改:    EC a)删除I61300-3-4:2001的前言;b)      IEC 61300-3-4:2001中5. 5. 3中列项5所引用的5.5.3. 2不存在,本部分改为引用列项2,    《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测址程序》是系列国家标准,下面列出了这些国家标准的预计结构及其对应的IEC标准:a)      GB/T 18309. 1-2001《纤维光学互连器件和无源t9件基本试验和测量程序第1部分:总则和导则》        (idt IEC 61300-1:1995),b)      GB/T 18310《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第2部分:试验》第2-1部第2-2部        —        GB/T 18310. 1-2002《纤维光学互连器件和无源器件分:            试验振动(正弦)))(IEC 61300-2-1:1995,IDT)—                GB/T 18310. 2-2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序基本试验和测量程序            分:试验配接耐久性》(idtIEC 61300-2-2:1995)—                GB/T 18310. 3-2001《纤维光学互连器件和无vl4器件基本试验和测量程序第2-3部分:            试验静态剪切力》(idtIEC 61300-2-3:1995)        —        GB/T 18310. 4-2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第2-4部分:            试验光纤/光缆保持力》(idtIEC 61300-2-4:19.95)c)  GB/T 18311《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3部分:检查和测量》基本试验和测量程序基本试验和测量程序第3-1部第3-2部—        GB/T 18311. 1-2003《纤维光学互连器件和无源器件—        GB/T 18311. 2-2001《纤维光学互连器件和无源器件分:        检查和测量外观检查))(IEC 61300-3-1:1995,IDT)分:        检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性)))(idtIEC 61300-3-2:1995)    —    GB/T 18311. 3-2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-3部分:        检查和测量监测衰减和回波损耗变化(多路))(idtIEC 61300-3-3:1997)—        GB/T 18311. 4-2003《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-4部分:        检查和测量衰减》(IEC 61300-3-4:2001,IDT)本部分由中华人民共和国信息产业部提出。本部分由中国电子技术标准化研究所(CESI)归口。本部分起草单位:上海传输线研究所。本部分起草人:程万茂、汤钧、樊鹤峰、马磊、怀向芳、王锐臻。GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序    第3-4部分:检查和测量衰减范围本部分规定了测量光学器件衰减的各种方法。本部分不适用于密集波分复用(DWDM)器件。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T     18311的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。    GB/T 18309.1-2001纤维光学互连器件和无源器件导则(idtIEC 61300-1:1995)    GB/T 18311.1-2003纤维光学互连器件和无源器件和测量外观检查(IEC 61300-3-1:1995,IDT)IEC     60793-1(所有部分)光纤3概述基本试验和测量程序基本试验和测量程序第1部分:总则和第3-1部分:检查第1部分:总规范衰减是用于表示由于被试器件(DUT)接人到一段光缆后导致的有用功率的减少,以dB表示。术    语插人损耗有时用来替代衰减。DUT可能不止有两个光学端口。但是,衰减只能跨接两个端口测量,所以本部分中的DUT都认    为具有两个端口。共有七种不同结构的DUT,这些结构之间的差异主要在于光学端口的尾端。尾端可以由光纤、连接器插头或插座构成。测量衰减的基准方法为光功率计法。替代方法是光时域反射仪法(OTDR)测量作为。采用功率计    进行衰减测量有三种组合形式。各DUT结构的衰减测量的基准方法和替代方法见表5,注1:不同的测试配置和方法会导致所测的衰减具有不同的准确度。若有争议,    应使用基准方法注2:在多模测量中,由光纤扰动引起的测量系统的模式分布变化会影响衰减的测量    3.1注意事项应满足以下测量要求    3.1.1注人光纤中的光功率应不足以产生非线性散射效应3.1.2测量P。和P,时,光纤的位置应固定不变,以避免由于弯曲损耗引起衰减变化。4装置4.1注入条件和光源(S)    除非另有规定,注人条件按GB/T 18309. 1-2001附录B的规定。光源包括光辐射源、相关驱动电子系统和尾纤(如存在)。优先采用的光源和注人条件见表    GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001表1优先采用的光源和注入条件代号类型中心波长/nm谱宽/nm23℃时稳定性/dB/h士0.05士0.05士0.05注人条件    输出功率(GB/T 18309. 1光源类型-2001附录B)aS1S2S3多模多模多模单模660士30850土301 310士30妻50>50>50(10B.2.1.2形式2发光二极管(LED)单色仪或LED单色仪或LED激光二极管、单色仪或LED      aB.2.1.2形式2B.2.1.2形式2B. 2. 2S41 310士30士0.05S5单模1 550士30落10士0.05aB. 2. 2激光二极管、单色仪或LED      注1:由于相干长度很长,激光光源会在多模光纤纤芯中形成不稳定的散斑图案,这将致使对多模器件实现形式2的注人条件产生困难或不可能。因此,      测量多模器件时,应使用LED或其他非相干光源,包含有0丁DR      光源的激光器应避免使用注2:对于S4和S5,使用LED光源时,谱宽的典型值应不大于150 nm.注3:一般认为,新型器件可能需要用到其他类型光源,诸如可调激光器等。因此,建议在这些情况下优先采用的光源特性应根据被测器件作出规定。      光源输出功率应大于等于最小可测功率电平20   dBa4.2光功率计(D)光功率计包括光检测器、连接机构和相关电子系统。与光检测器的连接可以用光纤适配器或合适    结构的插头连接器。在测P。和P,所需的时间周期内,    测量系统应稳定在规定范围内。当测量P。和P,必须断开与检测器的连接时,测量重复性应在。. 05 dB以内。可以使用具有较大光敏面的光检测器来满足这个要求。    光检测器的准确度应与测量要求相适应。光功率计的动态范围应足以测量DUT在测量波长上输出的功率电平。优先采用的光功率计参数如表2所示。    表2优先采用的功率计参数                                  编号类型线性度/dB(士0.       25精度(士5%D1多模(一5 dB.到一60 dBm)(士0.25      D2单模(一5 dB-到一60 dB-)《士5%注1:为确保光功率计检测到光纤中所有输出光,其光敏面以及光纤与光敏面相对位置应与光纤的数值孔径相    适应。          注2:光功率计的线性度应以工作波长下一”dBm功率电平为基准。    注3:光功率计应进行校准,以保证在工作波长下一23     dBm功率电平时的响应度偏差不大于士5%注4:在整个测量期间和工作温度范围内,    光功率计的稳定性应优于。.05 dBo4.3临时接点(Ti)这是指将两根光纤端面临时对准形成稳定、可重复性和低损耗接点的一种方法、器件或机械装置。    当用标准连接器不能将DUT直接接人测量系统时,使用T]。例如,它可以是精密V型槽、真空吸盘、微调装置、熔接或机械式接头。在测量P。和P,所需的整个时间内,TJ应保证测量准确度(dB)稳定在GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001士10%以内。可使用合适的折射率匹配材料来提高TJ的稳定性。4.4光纤光源到Ti之间的光纤以及测试跳线和替换跳线中的光纤都应与DUT中的光纤具有相同的几何    和光学特性。注光纤应符合I    EC 60793-1中A类多模光纤和s类单模光纤的规定。4.5基准插头(RP)测量衰减的测试方法中需要使用RP形成完整的连接器组合时,    RP即成为DUT的有效部分。RP应在相关规范中规定。4.6墓准转接器(Ar)若衰减的测试方法中需要使用Ar形成完整的连接器组合时,Ar即成为DUT的有效部分。A:应    在相关规范中规定。4.7滤模器(mf)mf的作用是去除不希望有的瞬态高次模,从而消除测量不准确度。    多模光纤mf由光纤在光滑的芯轴上紧密卷绕5圈构成,此芯轴直径大小的选取要确保衰减瞬态    高次模,从而达到稳态条件。芯轴直径可因被测光纤而异,取决于被测光纤和其涂覆层类型。以下是典型芯轴直径:    表3芯轴直径尺寸                                    光纤尺寸/,.m50芯轴直径/mm1862.52010025注:如果用的是成缆光纤,芯轴直径相应减去光缆半径对于测量单模光纤,mf应包括至少2m长的光纤,且此段光纤上应绕两个直径为50     mm的圆圈。    mf应处于Ti和DUT之间,但在测试方法规定时也可放在光检测器之前测P;时,重要的是如图1和图3所示在DUT和光检测器之间加上mf而不增大所测DUT的    衰减。验证mf是否会影响测量的方法如下:在测尸。时,不要从光检测器上取出光纤,然后在第一个mf    和光检测器之间增加第二个mf。如果测得的功率值没变,那么增加的mf就没有影响到衰减测量。4.8严格限制注入装I在相关规范要求稳态模式注人条件时,应使用严格限制注人装置。对多模光纤建立严格限制注人    条件时.注人装置在DUT端产生的输出注人条件如表4所示。表4严格限制注入条件                               光纤尺寸/1-5062.5光斑尺寸/V.3544藕合功率比//dB数值孔径850 nm0.15勺,1913.517.51 300 .m10.014. 5注1:溯合功率比(CPR)的偏差土1 dB,注2光斑尺寸和数值孔径的偏差分别小于10%和5%.GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:20015程序5. 1预处理DUT的光学界面上应清洁,    使其没有任何可能影响测试操作和测量结果的碎屑。应遵循制造厂的清洁程序。测试前DUT应至少在室温下放置1     h,注:在整个测试过程中都要确保光配接面不被油或油脂污染,一般认为手指上带有一层油脂。    5.2外观检查    光配接面上应没有可能影响到测试操作的进行和测量结果的缺陷或损伤。建议在测试前按GB/T 18311. 1-2003的规定进行DUT光配接面的外观检查5. 3  DUT结构和测试方法DU丁结构和测试方法见表5,    表5                                     DUT结构测试方法类型说明DUT基准替代光纤到光纤1(器件)  一仁二卜一截断法OTDR2光纤到光纤        (接头或现场安装连接器对)—气减1卜插入法(A)截断法或OTDR3光纤到插头—一一一仁习截断法OTDR插头到插头4(器件)  口-一仁二〕一月插人法(C)替换法或OTDR插头到插头5(跳线)  〔二〕-一一户气二习插人法(C)插人法(B)或OTDR单插头6(尾纤)〔二卜一一一--一〔二)插人法(B)OTDR插座到插座7(器件)  屯二3插人法(C)替换法或OTDR8插座到插头(器件)  口。卜一插入法(C)替换法或OTDR注1; C表示可能有多个端口的光无源器件注2:对于第2类DUT,可期望插人法测量和截断法测量是等效的。对于第4,5,6,7类DUT,替换法测量的衰减值要比插人法测量的略小。这是因为在替换法中基准功率尸。包括连接到测量系统上去的“替换跳线”      的衰减。因此,      替换法中所侧尸。的值要比插人法中所测的大。注3:出于侧量考虑,OTDR法相对其他测量方法准确度较低,只能用于合适的测试注4; O丁DR能用在多个端口的器件上但此时应抑制非测量端口在衰减区的反射功率注5:在多模情况下要求严格限制注人条件时,从注人装置上输出到DUT上的注人条件应使用CPR测试法来测定。      5.4采用光功率计的衰减测量截断法、替换法或插人法测量衰减都是使用光功率计。光功率计由光检测器和处理信号的相关电    GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001子设备组成。用功率计分别测量P。和P,并按公式(1)计算衰减:    尸              、。。…““‘.················。,,(1)八=一iutg }  ars工n                        式中:        P,—    DUT接人测量线路时所测得的光功率;Po    -DUT未接人测量线路时所测得的光功率光纤和光检测器之间应采用合适的连接方式。可以用光纤适配器或者用与连接器相配的转接器。    5.4.1截断法5.4. 1. 1对第1类和第2类DUT,DUT的一端引出线用TJ接上光源(见图la))。在CP处截断光纤测得Poa注意mf所处的位置。另一端接光检测器,测得P,巨二口-HTr.〔二习一一Tr    mf月     P.图1截断法—第1类、第2类和第3类DUT                        5.4.1.2对第3类DUT,光纤到插头的DUT,在DUT上接Ar和一个带尾纤的RP,构成一个完整的连接器组合。第3类DUT的衰减就是带尾纤的完整连接器组合的衰减,按照第1类DUT测量。5.4.2替换法替换法中,DUT接在测量环路时测得P,     ,DUT由一段替换跳线替代时测得Po(见图2) 05.4.2.1对第4举DUT, 3'Ff引出线Mil试跳线F的RP都要榕Ar(n.图2)b)                                              卜一0AAYR洲卜-NA?At卜k,s一朴寸琪卜一一仁Ar一 f,s卜E-j寸仁卯一            mf       Ar              c}仁护一寸一      Ar mfo5.4.2.2对第7类DUT,除了测P,时不需接A:外,完全按照插头到插头型DUT进行测量(见图2)5.4.2.3对第8类DUT,除了测P,时只需接一个基准转换器外,完全按照插头到插头型DUT进行测量(见图2)。该情况下,Ar应是离光源最近的一个。5.4.3擂入法(A)b)                                     图2替换法—第4类DUT                                 对第2类光纤到光纤型DUT(接头或现场安装连接器对),在Ti和光检测器间接上一段光纤测得    尸。,截断光纤,装上接头或现场安装连接器对,测得尸(见图3),GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001I   s一份-Nmrf一一-一汇习.s、斗寸兰燃一      Hmf          ,         gmf       }L PD图3插入法(A)—第2类DUT                                b                                       5.4.4插入法(B)对第5类和第6类DUT,将Ti引出光纤上的RP连接到光检测器,    测得Po。接上Ar和DUT,测得P,(见图4)e巨二}一TH1RP  PQ一卜T1俐         -    -t}f    --[R-PPA,一一{A:Elb                                                                 图4插入法(B)—第5类和第6类DUT本测量仅包括DUT在测量中靠近光源端的插头。若DUT两端都要测量,则应将该跳线换向后重    复进行测量。5.4.4.1对第6类DUT,需要在光检测器上配接光纤适配器进行测量。5.4.5插入法(C)5.4.5.1对第4类插头到插头(器件)型或第5类插头到插头(跳线)型DUT,用测试跳线连接光检测器和Ti引出的端头测得Po,再接入DUT和一个Ar,测得P,(见图5).,s、TH.i一          f       RP   A         RPmf卜DUT一一卜」WAt一一。5、今甲Rs } E j             mf            P一A r}           扭卜        ,C   P.rRP-礁一      m}Efp}b)                                                         图5插入法(C)—第4类、第5类、第7类和第8类DUT5.4.5.2对第7类插座对插座型DUT,测量P时不需接Are5.4.5.3对第8类插座对插头型DUT,测量P时仅需接一个Ar.5.5  OTDR测量衰减5.5. 1测量说明5.5. 1.1  OTDR测量后向散射光的辐射强度(由光路产生并由接收仪器采集)。由光无源器件诸如接头、连接器和衰减器等引起的点事件,或者端接无源器件的光纤段的衰减引起的损耗,都可以使用s  GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001OTDR来测量和评估。5.5. 1.2依据DUT结构主要有两种测量方法(见表5):方法1:一个注人段(见图6),    适用于第1,2,3类DUT,方法2:两个注人段(见图7),    适用于第4,5,6,7,8类DUT,图6方法1—一个注入段圈7方法2—两个注入段                                    5.5.1.3光纤段L1和L2形成OTDR和被测事件之间的隔离,并确保稳定的测量条件。它们的最小长度由OTDR测量衰减的分辨能力决定,通常称为衰减测量盲区(DZ att)。降低OTDR距离分辨率和测量线路光学损耗的要求限制了注人段的最大长度。5.5.1.4如果DUT段长度LX大于OTDR分辨率(即:LX>OTDR DZ att),那么a事件和b事件的衰减将分别显示。当LXGOTDR的分辨率,OTDR将不能分辨出a事件和b事件,DUT将被显示为一次衰减事件。5.5.1.5若DUT端接连接插头和插座,那么需要接上RP和插座来形成完整的连接器组合。这些连接器组合视作DUT的一部分。5.5.1.6若器件带尾纤,则需要多个连接点,尾纤的长度应保证OTDR分别显示出每个事件的分辨率。5.5.2测量原理5.5.2.1  OTDR测量的衰减值应以OTDR在DUT的两个方向上测量所得的平均值为依据。5.5.2.2  DUT两端光纤的后向散射系数不同会导致OTDR单向测量出现误差。在一个方向上所进行的测量误差为正值而另一个方向上所进行的测量误差为负值。取双向测量所得结果的平均值消除了由于两个光纤后向散射系数差异所带来的测量误差。5.5.3测量方法    —按图6和图7所示配置好设备,将OTDR连接到a端。—设定OTDR的测量特性。        —在a-b方向上进行衰减测量并保存所得数据。—按图6或图7所示配置好设备,将OTDR连接到b端。        —设定同本条中列项2相同的OTDR测量特性。—在b-    a方向上进行衰减测量并保存所得数据。5.5.4评估程序5.5.4.1由DUT非反射性事件产生的典型后向散射信号的OTDR显示如图8a)和图86)所示。GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001a)五点评估b四点评估                                    图8非反射事件                                5.5.4.2由DUT反射性事件产生的典型后向散射信号的OTDR显示如图,a)和图9b所示。注:为避免反射峰影响衰减测量,    基准光标和波峰的距离应适当地远。替代方法是采用相关规范规定的合适滤波器来抑制DUT的反射。        a)五点评估b反射事件—四点评估                                       图9反射事件                               5.5.4.3四点评估法设置评估点1,2在DUT的前端光纤段上,评估点3,4在DUT后端光纤段上。由DUT前端光纤    段的最小二乘法拟合曲线上的点2a和后端光纤段的最小二乘法拟合曲线上的点3a之间的功率差,计GB/T 18311.4-2003/IEC 61300-3-4:2001算出衰减A,5.5.4.4五点评估法设置评估点1,2在DUT的前端光纤段上,评估点3,4在DUT后端光纤段上。设定判定点5的位    置。由DUT前端光纤段的最小二乘法拟合曲线和后端光纤段的最小二乘法拟合曲线在点5上的功率差,计算出衰减A。6规定的细节按适用情况,在相关规范中应规定下述细节:—测试方法;—光源特性;—性能要求(容许的衰减);—功率计特性;—相关的光纤参数;—OTDR特性:波长;        使用的折射率数值;      范围;        脉宽;        平均时间;        长度L1,      L2,LX,—相对于本测试程序的差异。

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