JJF 1428-2013 光纤偏振模色散测试仪校准规范

ZTZZ中华人民共和国国家计量技术规范JJF1428-2013光纤偏振模色散测试仪校准规范CalibrationSpecificationofFiberPolarizationModeDispersionTesters2013-09-02发布2013-12-02实施,国家质量监督检验检瘟总局发布JJF1428-2013光纤偏振模色散测试仪校准规范CalibrationSpecificationofFiberPolarizationModeDispersionTeslers归口单位z全国光学计量技术委员会主要起草单位.国家通信计量站中国计量科学研究院fdo…呵。一白白白。。由、11JJFM28-2013ikoo.e-o-o-o-o-o-o-o-o-o-J参加起草单位z中国电子科技集团公司第四十一研究所本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释JJF1428-2013本规范主要起草人=张颖艳(国家通信计量站)岳膏(国家通信计量站)徐楠(中国计量科学研究院)参加起草人.王恒飞(中国电子科技集团公司第四十一研究所)傅栋博(罔家通信计量站)JJF1428-2013目录引言……………u…....…………..……………....……(n)1范围............................................................……..……......(1)2引用文件………………………E………...........(1)3术语和定义................…………………………...........(1)3.1偏振摸色散………..........…-……….......…·…(1)3.2主偏振态-…………….......………………………·…(1)3.3差分群时延…......................................................……....(υ3.4偏振模色散系数……….......…….......……….....................(1)4概述……………………………………………(1)4.1斯托克斯参数测定法。PE)原理....................................................(1)4.2干涉法ONTY)原理………...........................................(2)4.3固定分析法(FAl原理…………….........…............(2)5计量特性…-……......………………............-.....….(3)5.1偏振模色散示值误差…u…………….............................(3)5.2偏振模色散测量重复性…...............................................................(3)5.3动态范围………......………...............,....................…….(3)6校准条件-……...……………..............................(3)6.1环绩条件…........…·….........…........…................................(3)6.2校准用设备……......………...........................................................(3)7校准项目和校准方法…………….........……………………………..(4)7.1校准前外观及工作正常性检查………........…(川7.2校准项目……….........……………·….(4)7.3校准方法………….........…................……………(川7.4偏振摸色散示值和测量重复性.......………..........………………(4)7.5动态范围………………...……………………..(5)E校准结果表达………………..…..…………..(盯9校准结果的不确定度评定........................…........…........……......…........(6)10复校时间间隔………………..……........…........…·….(6)附录A校准原始记录格式…………………….(7)附录B校准证书内页格式….......……………………...…………什)附录C光纤偏振摸色散测试仪不确定度评定实例………..........(10)IJJF1428-201351言JJF1071国家计量校准规范编写规则》、JJF1001通用计量术语及定义上JJF1059.1测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定工作的基础性系列规范。本规范等同采用GB/T18900-2002单模光纤偏振模色散的试验为法》中的缩略语、术语和定义及斯托克斯参数测定法(SPE)原理、干涉法(lNTY)原理、固定分析法(FA)原理的描述。本规范为首次制定。EJJF1428-2013光纤偏振模色散测试仪校准规范1范围本规范适用于光纤偏振模色散测试仪的校准。251用文件本规范引用了下列文件:GBjT18900-2002单摸光纤偏振模色散的试验方法凡是注日期的引用文件，仅注目期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单〉适用于本规范。3术语和定义以下术语和定义适用于本规范。3.1偏振模色散polarÎzationmodedispersion(PMD)在单模光纤传输中，光波的基模含有两个E交的偏振摸.两个正交偏振模在光纤中传输时，群速度不同而导致的光脉冲展宽。注PMD在盘字1在统中;，起脉冲展宜，在模拟革玩中引起信号失真.偏振模色散的大小可用差企群居才旦(DGD)来表缸，单位为p'.在本规击中偏握模色散示值均以DGD表示。3.2主偏振态prîncipalstateofpolarization(PSP)对于在给定时间和光颜上应用的单模光纤中，总存在着两个的正交偏振态称为主偏振态。注z如果当一堆单色光但盘励一个PSP时，不告直生由于PMD引起的脉冲且直;当一准单色光均匀iII助这两个PSP时，将皮生PMD引起的最大脉冲且直.光纤输出的PSP是两个正史偏握~.当输入光挂频率稍瞰变化时，输出偏振井不改变，相应的输入正主偏振~是输入主偏握串.3.3差分群时延differentialgropde!ay(DGD)两个PSP之间群时延的时间差，一般用ps为单位.3.4偏振模色散系数polarîzationmodedispersioncoefficier吭(PMD，)两个正交的偏振模在单位长度中传输的时间差，用PMD.表示，其单位为ps!/丽。4概述光纤偏振模色散测试仪主要用于光纤、光缆、光器件生产、工程设计、系统验收和运营维护等的PMD测试.目前，商用偏振模色散测试仪的测量原理主要有斯托克斯参数测定法(SPE)、干涉法(lNTY)和固定分析法(FA)，可直接测量偏振模色散(PMD)。偏振模色散系数则通过仪表内部的计算公式直接得到.4.1斯托克斯参数测定法(SPE)原理1JJF1428-2013斯托克斯参数测定法(SPE)是测量单模光纤偏振模色散的基准试验方法。测试原理如图l所示。在某→波长范围内，以→定的波长间隔测量输出偏振态。OP)随波长的变化，该变化可以采用琼斯矩阵本征分析(JME)或邦加球(PS)上SOP矢量的旋转来表征，通过分析和计算从而得到偏振摸色散的测量结果.年己镜透AU黯节啤阿振偏被测光纤i!ò04.2干涉法干涉法光缆测试中现场光纤7曾在自80)nm。+�十条纹P.(r)P，，(τ)图2干草房分析法原理图4.3固定分析法(FAl原理固定分析法卫称波长扫描法，是测量单模光纤PMD的第三替代试验方法.测试原理如图3所示.当输入光偏振方向保持固定而波长变化时，输出光场主偏振态(PSP)方向也会发生变化，通过→固定分析器(即检偏器)将偏振态(SO的随波长的变化转化为具有峰谷起伏的输出功率随波长的变化，根据输出功率谱与群时延差的关系就可确定偏振模色散(PMD)。该方法可在测量波长范围内得到→个单次测量的平均值。2JJF1428-2013院FL卡!xQx时写副|豁口光纤触回黑暗阳光纤接头UI」←一一一-一一~起睛黯植偏椿图3果用宽谱光源固定分!Ii偏振模色散测量装置5计量特性5.1偏振模色散示值误差最大允许误差.土(0.04+2.O%XPMD测量值)ps.5.2偏振模色散测量重复性测量重复性z运0.03ps.5.3动态范围动态范围z注30dB.在(;(上指标不是用于合格性判定，仅供参考.6校准条件6.1环境条件6.l.1环境温度(23+2)'C.6.l.2校准期间内温度变化如果被校PMD测试仪是斯托克斯参数测定法实现的，校推期间温度变化应控制在+0.5'c范围内。6.l.3相对湿度~85%。6.l.4电源电压(220士11)V;频率(50:t10)Hz.6.l.5工作平台平稳、抗振动。6.l.6实验室元剧烈振动和影响测量结果的电磁干扰。6.2校准用设备校准用设备应经有效的量值溯源。6.2.1固定点PMD模拟器a)波长点1310nm.1550nm;b)参考值(1-10)ps;c)扩展不确定度性~2);(0.012ps+PMD值X2%)ps;d)偏振相关损挺0.3dB.6.2.2可变光衰减器a)工作波长(800-1700)nm;b)调节范围(0-60)dB连续可调gc)插入损耗;;:;3.5dB;d)衰减扩展不确定度(k~2);2dB.6.2.3光纤连接器建议为FC型.3JJF1428-20136.2.4光功率计a)定标波长cl310士20)nm,(1550+20)nm;b)光功率测量范围(+3--70)dBm;c)定标点光功率值-10dBm;dl扩展不确定度(是~2);4%(k=2)。7校准项目和校准方法7.1校准前外观及工作正常性检查利用目视和手动操作方式检查。时被校仪表应有型号、出厂编号、制造厂名及相应的警示标志等.b)被校仪表应带有必要的附件、说明书scl被校仪表各部件应安装牢固，能确保工作正常pdl被校仪表通电后显示功能、操作功能、数据存储、测量功能等正常。7.2校准项目校准项目见表1.褒1偏撮模色散测试仪校准项目序号项目l偏振模色散刁飞值2偏振模色散测量草草性3动态班E7.3校准方法所有校准用设备和被校设备均置于平稳的工作平台上，并按说明书要求进行预热。各段连接光纤(或光缆)的位置在测试过程中应保持固定，尽量减小光纤由于应力和弯曲程度发生变化带来的影响s各连接器可靠连接，避免反射带来的误差。7.4偏振模色散示值和测量重复性al按图4连接设备。将PMD模拟器通过单模光纤接入到PMD测试仪光源输出端与PMD测试仪输入端之间。bl设置PMD测试仪光源为开启状态，选择测试的波长为1550nm.d设置PMD测试仪为相应的测试状态。d)运行偏振模色散测试程序.e)测试完毕后，记录被校PMD测试仪的偏振模色散测试值PMD，到原始记录中。原始记录格式见附录A.4PMD测试仪光糠输出端图4偏振模色散捆试仪幅提模色散幢幢连接图PMD帽试仪光输入端JJF14Z8-Z013。重复d)、叶的步骤(n-])次(n注10)，g)选择测试的波长1310nm.重复c)-1)步骤。h)数据处理])偏振模色散示值为测量n次PMD模拟器值的平均值PMD，见式(])，通常情况下，取n=10丽Ll71PMDzni_丁2)偏振模色散示值误差=平均值-PMD模拟器参考值。3)偏振模色散测量重复性REP.计算方法见式(2)，通常情况下，取n=10:7.5动态范围~(PMD，-P商D)'REP=Ii..::.!.n(n-1)(1)(2)a)按图5连接设备，将固定点PMD模拟器、光衰减器通过光跳线接到PMD测试仪光源输出端与PM