JJG 965-2013 通信用光功率计

ZT司U中华人民共和国国家计量检定规程JJG965-2013通信用光功率计OpticalPowerMetersinTelecommunication2013-09-02发布2014-03-02实施喝声国家质量监督检验检疫总局发布JJG965-2013通信用光功率计检定规程VerificationRegulationofOpticalPowerMeterinTelecommunication飞-AV-AV-AV-AV-AV-duv曰胃AO严闹。iu-dL到cdm-c白45。如-币。i2·…um阿…dGi吟。厅川咱串旨。…Jm…fAV·。-o-0·。-h归口单位:全国光学计量技术委员会主要起草单位:国家通信计量站参加起草单位:中国计量科学研究院本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释JJG965-2013本规程主要起草人:张颖艳(国家通信计量站)郭恒(国家通信计量站)参加起草人:傅栋博(国家通信计量站)张志新(中国计量科学研究院)JJG965-2013目录引言………………………………………………………………………………………(11)1范围……………………………………………......…………………………………(υ2计量单位……........……………………………………………………………·……(1)3概述……………………………………………………………………………………(υ4计量性能要求……………………………………………........…….......…………(υ4.1光功率相对示值误差…………………........….........………………………….(υ4.2光功率非线性修正因子………………………………........…………………….(1)5通用技术要求…………………………………………........………·………………(川5.1外观…………………………………………………………………………………(2)5.2光学系统……………………………………………………………………………(2)6计量器具控制………………………………………........………………………….(2)6.1检定条件……………………………………………………………………………(幻6.2检定项目….......…………………………………….......……………………….(3)6.3检定方法…………………………………………........………………………….(4)7检定结果处理…………………………………………………………………………(门8检定周期……………........……·……………………………………………………(门附录A光功率计检定原始记录格式…………………………………………………(8)附录B光功率计检定证书/检定结果通知书内页格式………………………………(10)附录C光功率计检定结果的测量不确定度评定实例………………………………(13)IJJG965-201351JJF1002((国家计量检定规程编写规则》、JJF1059.1((测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规程制修订工作的基础性系列规范。本规程替代首次发布的JJG965-20010与JJG965-2001相比，除按照JJF1002-2010所作的章节构成和格式上的修改外，主要技术变化如下:功率大于十10dBm时一光功率工宦波长范围内满足一一一在计E同时增加了测量光(600~1700)nm公式。JJG965-2013通信用光功率计检定规程1范围本规程适用于波长范围(600----1700)nm，功率测量范围(-80---+27)dBm通信用光功率计的首次检定、后续检定和使用中检查。2计量单位通常光功率值用单位瓦(W)系列表征，功率单位W是国家选定的国际单位制中具有专门名称的导出单位。而级差单位分贝(dB)是国家选定的非国际单位制单位。工程中除了习惯用级差单位dB以外，还习惯用绝对功率单位分贝(dBW)系列来表示功率的量值。以上两种单位制经常出现在同一本光功率计的说明书及其显示值中。用单位瓦(W)表示的功率值(Pw)可换算成绝对功率单位分贝表示的功率值(P祖训。换算公式见公式(1)和公式(2)。3概述PAW=1OKE立四---OlWPARm=10lgE旦四皿01mW(1)(2)通信用光功率计是通信干线铺设、设备维护、科研和生产中使用的重要仪器。主要用于测量光发射端机的输出功率及功率稳定度，光传输线路中平均传输功率;光接收端机的灵敏度;各种无源器件的插入损耗和衰减量。通信用光功率计通常由探测器、显示器和信号处理系统三部分构成。由于使用不同的探测器，光功率计被分为量热型和光电型。量热型光功率计的探测器是根据能量转换和能量守恒原理制作的，由光吸收体、热电转换元件和直流校准系统组成，优点是光谱响应性小，但对环境条件要求高，且功率测量响应慢，测量范围较窄。光电型光功率计的探测器是利用半导体光电器件制作的，优点是对环境条件适应性强，测量范围宽，测量速度快，但不确定度比量热型的大。这两种类型的光功率计均可通过显示器或计算机读取光功率值。4计量性能要求4.1光功率相对示值误差光功率相对示值误差~10%。4.2光功率非线性修正因子(-80----0)dBm:优于+2%;1(O~十27)dBm:优于士5%。5通用技术要求5.1外观JJG965-20135.1.1测量使用的各类配件及说明书齐全。5.1.2光功率计应有规格、型号、制造厂名、编号、标志、出厂日期等。5.1.3光功率计探测器的接收面应保持清洁、干燥、均匀，无变色、划痕和脱落现象。5.1.4光功率计无影响其电气和光学性能的机械损伤，各钮、键调节自如。5.1.5光功率计显示值应清晰。5.2光学系统5.2.1光功率计的光相15.2.2光功率计的5.2.3对于光(按1/e2定义法)的比值应温度:(23土5)oc,相对湿度~75%;电源电压:AC(220土11)V，勿I!竿:检定地点周围无剧烈振动、强热辐射和强电磁干扰。6.1.2检定设备检定设备应经计量部门检定合格，并在检定有效期内使用。6.1.2.1稳定光源a)稳定激光源2工作波长(600~1700)nm范围内定标波长点和光源中心波长吻合;半峰值功率点谱宽:三三5nm;输出功率z注odBm(1mW);输出功率稳定度z，光束是没同面圆直径处的直径率约为峰JJG965-2013长期稳定度:优于+0.05dB(6h);短期稳定度:优于+0.005dB(15min);当需输出光功率大于十10dBm时，建议选用分布反馈型(DFB)激光光源配合光放大器使用。b)分布反馈型(DFB)激光光源工作波长(1520--1650)nm范围内定标波长点和光源中心波长吻合;线宽~3MHz;输出功率z二三odBm(满足光放大器要求);输出功率稳定度z优于土0.01dB(15min)边模抑制比(SMSR):注30dB。6.1.2.2光放大器(选件:检测较高光功率值时需要配置)工作波长(1520--1650)nm范围内，满足检定要求的工作波长;增益z输出光功率需满足检定范围要求。6.1.2.3光衰减器工作波长(600--1700)nm;衰减范围:(0--60)dB，连续可调;插入损耗~3.5dB;输入输出连接方式:与光源、光功率计的连接方式一致。6.1.2.4量热型标准光功率计工作波长(600，-....，1700)nm;定标波长:满足检定要求的定标波长;光功率测量范围(-10'-'十10)dBm;光功率定标点:二三-10dBm;功率相对示值误差~2%。6.1.2.5光电型标准光功率计工作波长(600--1700)nm;定标波长z满足检定要求的定标波长;光功率测量范围(-80--十27)dBm;光功率定标点:一10dBm(100μW)、-20dBm(10μW)、-23dBm(5μW)等;功率相对示值误差~2%。6.1.2.5配件光开关:光束型(电子快门或黑色档板〉、光纤型z光分路器z分光比为1:1的Y型分路器;光纤活动连接器:插入损耗小于0.2dB;自聚焦光纤或聚光镜〈用于量热型):工作波长(600--1700)nm。注:光源为光纤活动连接器输出时，用自聚焦光纤;光源为非平行光束输出时，用聚光镜。6.2检定项目光功率计的检定项目见表1。3JJG965-2013表1检定项目检定项目首次检定后续检定外观++光功率示值十+非线性修正因子+注1.+表示需检定的项目一表示不需检定的项目。2.量热型光功率计无非线性修正因子检定项目。6.3检定方法6.3.1外观使用中检验十+通过目视和手动结合，按5.1.1至5.1.5规定的各项内容进行检查。6.3.2光电型光功率计相对示值误差6.3.2.1所有检定用设备和被检仪表放置于工作台上，按图1连接，当测量光功率大于十10dBm时，图1中光源部分按照图2连接，加入相应的光放大器，以便获得更高的光功率值。按说明书要求对各仪表进行预热，各段连接光纤(或光缆)的位置在整个测试过程中应保持固定，光纤接头应保持清洁。!光源部分i光如型lb-Ql光纤活动连接器光纤稿合型光衰减器图1光电型光功率计检定装置框图光纤藕合型标准光功率计光纤祸合型被检光功率计D叫PO司光时FO光纤活动连接器光纤活动连接器图2光源部分6.3.2.2在6.1.2.5规定的功率范围内任选一功率点(通常为定标功率点附近)，按下面的步骤进行检定。a)将光衰减器输出端，通过光纤活动连接器连接标准光功率计，调整光衰减器的衰减量，使其指示处于待检功率点上。b)读取标准光功率计示值Pa0c)将光衰减器输出端，通过光纤活动连接器连接被检光功率计，读取其示值Pb0d)重复a)'-'C)步骤n次，n二三30分别计算标准光功率计与被检光纤光功率计示值的n次测量算术平均值，得到Pa、Pb0计算方法见公式(3)和公式(4)。Pa=22Pm(3)4JJG965-2013Pb=士兰Pbi当量值单位为dBm时，给出单位为dB的修正值，见公式(5)。CdBm=Pa-Pb当量值单位为W系列时，修正因数见公式(6)。C=Pa/Pb或相对示值误差见公式(7)。(4)(5)(6)Pb-Pa1AAn/.1=一-一~x100%(7)p川e)调整光衰减器的示值，使标准光功率计指示为下一个检测功率点〈一般建议调整间隔10dB)，重复a)---d)步骤m次，得到不同检测点的标准光功率值和被检光功率值，覆盖整个待测量程，通过计算得到m组结果。。当测量的光功率值，与被检光功率计测量下限相差30dB以内时，应注意清零。g)光束搞合方式的光电型光功率计示值。当光功率计为光束搞合方式时，按图3中连接光纤〈输出端带自聚焦透镜〉需用固定架固定，并分别对准标准光功率计和被测光功率计。检测时参照6.3.2.1---6.3.2.2步骤进行，其中连接光纤改为探测器对准光束。h)将以上各项计算结果填人检定记录表〈见附录A)。6.3.3量热型光功率计相对示值误差6.3.3.1激光源输出非平行光束时，在光学平台上，按图4连接被检光功率计和检定设备z光源输出为平行光束时，去掉聚光镜即可;激光源为光纤输出时，按图3连接。|毗源问m~c$光叫图3量热型光功率计检定装置框图(激光源为光纤输出〉图4量热型光功率计检定装置框图〈激光源为光束输出〉光束糯合型标准光功率计光束糯合型被检光功率计6.3.3.2在6.1.2.6规定的定标功率范围内任选一点，按下面步骤进行检定。a)将标准光功率计的探测器对准光束，调整衰减器的衰减量，使标准光功率计的指示处于待检功率点上，关闭光开关。b)系统热平衡以后，在标准光功率计上读取第一个示值P1。c)打开光开关，系统热平衡后，读取标准光功率计的第二个示值P2。d)关闭光开关，系统热平衡后，读取标准光功率计的第三个示值已。5JJG965-2013e)重复b)~d)步骤n次n不小于3。f)分别计算三个示值的n次测量算术平均值，得到P1、P2、P30标准光功率值P:计算见公式(8)和公式(9)。P:=PaXC赘Pa=P2一(P1十P3)/2式中:Pa--未经修正的标准光功率值;C一一被检定时得到的修正因子