JJF1428-2013光纖偏振模色散測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范.pdf

ZTZZ 中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1428-2013 光纖偏振模色散測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification of Fiber Polarization Mode Dispersion Testers 2013-09-02發(fā)布2013-12-02實(shí)施, 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢瘟總局發(fā)布JJF 1428-2013 光纖偏振模色散測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范Calibration Specification of Fiber Polarization Mode Dispersion Teslers 歸口單位z全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位.國家通信計(jì)量站中國計(jì)量科學(xué)研究院fdo呵。一白白白。由、1 1 JJF M28-2013i k o o.e-o-o-o-o-o-o-o-o-o-J 參加起草單位z中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所本規(guī)范委托全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋JJF 1428-2013 本規(guī)范主要起草人=張穎艷(國家通信計(jì)量站)岳膏(國家通信計(jì)量站)徐楠(中國計(jì)量科學(xué)研究院)參加起草人.王恒飛(中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所)傅棟博(罔家通信計(jì)量站)JJF 1428-2013 目錄引言u(píng). . (n) 1 范圍. (1) 2 引用文件 E . (1) 3 術(shù)語和定義. (1) 3. 1 偏振摸色散. -. . (1) 3.2 主偏振態(tài)-. (1) 3.3 差分群時(shí)延. . ( 3.4偏振模色散系數(shù). . . (1) 4 概述 (1) 4.1 斯托克斯參數(shù)測(cè)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 計(jì)量特性- . . . . . .-. (3) 5. 1 偏振模色散示值誤差u . (3) 5. 2 偏振模色散測(cè)量重復(fù)性. (3) 5. 3 動(dòng)態(tài)范圍 . .,. (3) 6 校準(zhǔn)條件-. . . . (3) 6. 1 環(huán)績(jī)條件. . . . (3) 6. 2 校準(zhǔn)用設(shè)備. . . (3) 7 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 . (4) 7.1 校準(zhǔn)前外觀及工作正常性檢查 . (川7.2校準(zhǔn)項(xiàng)目 . . (4) 7.3 校準(zhǔn)方法 . (川7.4 偏振摸色散示值和測(cè)量重復(fù)性. . (4) 7.5 動(dòng)態(tài)范圍. . (5) E 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá). . (盯9 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定.(6) 10 復(fù)校時(shí)間間隔. . (6) 附錄A校準(zhǔn)原始記錄格式 . (7) 附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式. . .什)附錄C光纖偏振摸色散測(cè)試儀不確定度評(píng)定實(shí)例. (10) I JJF 1428-2013 51 言JJF 1071 國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則、JJF1001 通用計(jì)量術(shù)語及定義上JJF 1059. 1 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示共同構(gòu)成本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范等同采用GB/T18900-2002 單模光纖偏振模色散的試驗(yàn)為法中的縮略語、術(shù)語和定義及斯托克斯參數(shù)測(cè)定法(SPE)原理、干涉法(lNTY)原理、固定分析法(FA)原理的描述。本規(guī)范為首次制定。E JJF 1428-2013 光纖偏振模色散測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范1 范圍本規(guī)范適用于光纖偏振模色散測(cè)試儀的校準(zhǔn)。2 51用文件本規(guī)范引用了下列文件:GBjT 18900-2002 單摸光纖偏振模色散的試驗(yàn)方法凡是注日期的引用文件，僅注目期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單適用于本規(guī)范。3 術(shù)語和定義以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3. 1 偏振模色散polarzation mode dispersion (PMD) 在單模光纖傳輸中，光波的基模含有兩個(gè)E交的偏振摸.兩個(gè)正交偏振模在光纖中傳輸時(shí)，群速度不同而導(dǎo)致的光脈沖展寬。注PMD在盤字1在統(tǒng)中;，起脈沖展宜，在模擬革玩中引起信號(hào)失真.偏振模色散的大小可用差企群居才旦(DGD)來表缸，單位為p.在本規(guī)擊中偏握模色散示值均以DGD表示。3. 2 主偏振態(tài)prncipal state of polarization (PSP) 對(duì)于在給定時(shí)間和光顏上應(yīng)用的單模光纖中，總存在著兩個(gè)的正交偏振態(tài)稱為主偏振態(tài)。注z如果當(dāng)一堆單色光但盤勵(lì)一個(gè)PSP時(shí)，不告直生由于PMD引起的脈沖且直;當(dāng)一準(zhǔn)單色光均勻iII助這兩個(gè)PSP時(shí)，將皮生PMD引起的最大脈沖且直.光纖輸出的PSP是兩個(gè)正史偏握.當(dāng)輸入光掛頻率稍瞰變化時(shí)，輸出偏振井不改變，相應(yīng)的輸入正主偏振是輸入主偏握串.3. 3 差分群時(shí)延differential grop de!ay (DGD) 兩個(gè)PSP之間群時(shí)延的時(shí)間差，一般用ps為單位.3.4 偏振模色散系數(shù)polarzation mode dispersion coefficier吭(PMD，)兩個(gè)正交的偏振模在單位長(zhǎng)度中傳輸?shù)臅r(shí)間差，用PMD.表示，其單位為ps!/麗。4 概述光纖偏振模色散測(cè)試儀主要用于光纖、光纜、光器件生產(chǎn)、工程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)維護(hù)等的PMD測(cè)試.目前，商用偏振模色散測(cè)試儀的測(cè)量原理主要有斯托克斯參數(shù)測(cè)定法(SPE)、干涉法(lNTY)和固定分析法(FA)，可直接測(cè)量偏振模色散(PMD)。偏振模色散系數(shù)則通過儀表內(nèi)部的計(jì)算公式直接得到.4.1 斯托克斯參數(shù)測(cè)定法(SPE)原理1 JJF 1428-2013 斯托克斯參數(shù)測(cè)定法(SPE)是測(cè)量單模光纖偏振模色散的基準(zhǔn)試驗(yàn)方法。測(cè)試原理如圖l所示。在某波長(zhǎng)范圍內(nèi)，以定的波長(zhǎng)間隔測(cè)量輸出偏振態(tài)。OP)隨波長(zhǎng)的變化，該變化可以采用瓊斯矩陣本征分析(JME)或邦加球(PS)上SOP矢量的旋轉(zhuǎn)來表征，通過分析和計(jì)算從而得到偏振摸色散的測(cè)量結(jié)果.年己鏡透AU黯節(jié)啤阿振偏被測(cè)光纖i! 0 4.2 干涉法干涉法光纜測(cè)試中現(xiàn)場(chǎng)光纖7曾在自80) nm。+ 十條紋P.(r) P，() 圖2干草房分析法原理圖4.3 固定分析法(FAl原理固定分析法衛(wèi)稱波長(zhǎng)掃描法，是測(cè)量單模光纖PMD的第三替代試驗(yàn)方法.測(cè)試原理如圖3所示.當(dāng)輸入光偏振方向保持固定而波長(zhǎng)變化時(shí)，輸出光場(chǎng)主偏振態(tài)(PSP)方向也會(huì)發(fā)生變化，通過固定分析器(即檢偏器)將偏振態(tài)(SO的隨波長(zhǎng)的變化轉(zhuǎn)化為具有峰谷起伏的輸出功率隨波長(zhǎng)的變化，根據(jù)輸出功率譜與群時(shí)延差的關(guān)系就可確定偏振模色散(PMD)。該方法可在測(cè)量波長(zhǎng)范圍內(nèi)得到個(gè)單次測(cè)量的平均值。2 JJF 1428-2013 院FL卡!xQ x時(shí)寫副| 豁口光纖觸回黑暗陽光纖接頭UI一一一-一一起睛黯植偏椿圖3果用寬譜光源固定分!Ii偏振模色散測(cè)量裝置5 計(jì)量特性5. 1 偏振模色散示值誤差最大允許誤差.土(0.04+2. O%XPMD測(cè)量值)ps. 5. 2 偏振模色散測(cè)量重復(fù)性測(cè)量重復(fù)性z運(yùn)0.03ps. 5. 3 動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍z注30dB. 在(;(上指標(biāo)不是用于合格性判定，僅供參考.6 校準(zhǔn)條件6. 1 環(huán)境條件6. l. 1 環(huán)境溫度(23+2)C.6. l. 2校準(zhǔn)期間內(nèi)溫度變化如果被校PMD測(cè)試儀是斯托克斯參數(shù)測(cè)定法實(shí)現(xiàn)的，校推期間溫度變化應(yīng)控制在+0.5c范圍內(nèi)。6. l. 3 相對(duì)濕度85%。6. l. 4 電源電壓(220士11)V;頻率(50:t10)Hz. 6. l. 5 工作平臺(tái)平穩(wěn)、抗振動(dòng)。6. l. 6 實(shí)驗(yàn)室元?jiǎng)×艺駝?dòng)和影響測(cè)量結(jié)果的電磁干擾。6.2 校準(zhǔn)用設(shè)備校準(zhǔn)用設(shè)備應(yīng)經(jīng)有效的量值溯源。6.2. 1 固定點(diǎn)PMD模擬器a)波長(zhǎng)點(diǎn)1310 nm. 1 550 nm; b)參考值(1-10)ps; c)擴(kuò)展不確定度性2);(0.012ps+PMD值X2%)ps; d)偏振相關(guān)損挺PMD)、被校儀表測(cè)量重復(fù)性CLl)、被校儀表測(cè)量分辨力(d)，測(cè)量模型改寫為.PMD=PMD，+Ll十dc.z 不確定度來源根據(jù)測(cè)量模型，偏振模色散示值校準(zhǔn)的不確定度有以下來源=a) PMD模擬器引人的不確定度Uj b)被校儀表顯示分辨力引人的不確定度U2; )被校儀表測(cè)量重復(fù)性引人的不確定度問。巳3標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定a) PMD模擬器引人的不確定度u，為B類評(píng)定.由PMD模擬器的校準(zhǔn)證書可知，偏振模色散值的不確定度為向=O.21ps.置信概率為95%.包肯因于是=2.有二21PS u, =旦z旦二工= 0.11 p A是b)被校儀表顯示分辨力引人的不確定度的，為E類評(píng)定。被校顯示分辨力為x=O.OOlpSo az等于被測(cè)儀器分辨力一半，為均勻分布，是=/3，則10 Uz =az/=0.0003 ps )被校儀表測(cè)量重復(fù)性引人的不確定度u由n次測(cè)試獲得，為A類評(píng)定。在1550 nm波長(zhǎng)進(jìn)行10次PMD測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)如表C.1所示。JJF 1428-2013 袋C.l測(cè)試融據(jù)測(cè)量次數(shù)偏振模色散/P1 10. 384 2 10.383 3 10. 382 4 10.382 5 10. 387 6 10.386 7 10. 382 8 10. 382 9 10.387 10 10.383 PMD 10.381 P D M DA 勺白川ln -m (PMD，一麗動(dòng)2Us = n(n-l) =0.001 ps C.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度分量匯且見表C.2. 量C.2不確定度卦量匯且毫2 U, 不確定度來源a, 分布k, UA U, 1 PMD模擬器的偏振模色散值正態(tài)分布2 O. 11 ps u, 的不確定度a, 2 u, 顯刀可分辨力a, 均勻J3 0.000 3 ps 3 u, 測(cè)量重量性a 0.001 ps 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為Uc =品產(chǎn)平巧豐u=.11畫+O. 000 3十0麗12ps句O.11 ps C.5 擴(kuò)展不確定度由u=缸取95%置信度，是=2.則U=2 X U, =0. 22 ps 偏振模色散測(cè)量結(jié)果10.38冉的擴(kuò)展不確定度為zU =0.22 ps(是=2)11 問FON-N可F問中華人民共和國國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范光纖偏攝模色散測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范J1F 1428-2013 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫息局發(fā)布 中國質(zhì)檢出版社出版發(fā)行北京市朝陽區(qū)和平里西街甲2號(hào)口00013)北京市回城區(qū)三旦河北街16號(hào)(10004日網(wǎng)址總