GBT18311.2-2001

前言本标准等同采用纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第部分检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性制定纤维光学互连器件和无源器件在光纤通信和非通信应用中占有重要地位已在国际和国内市场上形成规模生产和商品化产品并成为新崛起的高技术产业随着光纤通信技术领域内新技术新材料新产品的不断涌现和发展相应产品试验和测量技术也有较快的进展为使产品试验和测量程序在国际上进一步协调一致使产品试验和测量结果得到统一公认迄今为止已制定并颁布系列试验和测量程序标准达余项从而将极大促进产品贸易往来我国该类产品试验和测量程序基础标准与国际标准等同能方便简化产品的检验和验收适应产品国际贸易技术和经济交流日益增长的需要本标准是隶属于纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第部分总则和导则的系列方法之一本标准由中华人民共和国信息产业部提出本标准由信息产业部电子工业标准化研究所归口本标准起草单位上海传输线研究所本标准起草人陈国庆王锐臻王毅前言国际电工委员会是由各国家电工委员会国家委员会组成的世界性标准化组织的目的是促进电工电子领域标准化问题的国际合作为此目的除其他活动外发布国际标准国际标准的制定由技术委员会承担对所涉及内容关切的任何国家委员会均可参加国际标准的制定工作与有联系的任何国际政府和非官方组织也可参加国际标准制定与国际标准化组织根据两组织间协商的条件保持密切的合作关系在技术问题上的正式决议和协议是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见这些决议或协议以标准技术报告或导则的形式发布以推荐的形式供国际上使用并在此意义上为各国家委员会认可为促进国际上的统一各国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用标准标准与相应国家或地区标准之间的任何差异应在国家或地区标准中指明国际标准由纤维光学纤维光学互连器件和无源器件制定本标准文本依据下列文件表决报告对于批准本标准进行表决的全部资料可在上述表格给出的表决报告中查阅在总标题纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序下由下列部分组成第部分总则和导则第部分试验第部分检查和测量中华人民共和国国家标准纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第部分检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性国家质量技术监督局批准实施总则范围和目的本标准旨在测定单模纤维光学器件对于偏振态变化的依赖性本测量可适用于任何单模互连器件和无源器件包括连接器接头耦合器衰减器隔离器和开关本方法用于测量由于注入偏振态变化导致的总衰减范围对分路器本方法也可用于测量总耦合比范围本方法不能用于测量回波损耗的偏振依赖性概述规定测量偏振依赖性的两种方法方法测定包括线偏振圆偏振和椭圆偏振所有可能偏振态下的最大偏振敏感性方法测定所有线偏振态注入下的最大偏振敏感性特别对于光通过时偏振态变化的任何器件建议采用方法方法一般不能充分表示对线偏振光无依赖性器件的偏振敏感性因此对纯线偏振光不敏感样品的测量不推荐本方法为了在测量时确定基准功率允许两种选择截留光纤或替代光纤比率测量选择较为准确应被用于对上述选择产生的不一致进行仲裁选择对于采用方法的典型装置比较便利方法光被注入样品的输入端口在监测输出端口的功率时使具有不同定向轴的线偏振态圆偏振态和椭圆偏振态能进行调节通过由偏振无关的分路器分出一部分功率来监测输入功率通过调节偏振态从样品的最大和最小输出功率就可得到插入损耗的偏振敏感性对于分路器本方法也可用于测量整个范围的耦合比方法将线偏振光注入样品的注入端器件的注入尾纤应平直安置无任何外部应力例如弯曲扭绞弯折或张力这是必要的因为外部应力会改变光纤中传输的偏振态输出尾纤可有弯曲但弯曲直径应足够大而不引起弯曲损耗即弯曲直径大于如果输出端光路弯曲改变了偏振态则不会改变偏振依赖的损耗因为在输出光路上无偏振敏感的样品当测量样品输出端功率时注入光的线偏振态一般转动至少如果注入功率按注入线偏振态的某种函数关系变化则这种变化可完全作为测量基准采用由样品输入端截留光纤段或采用与被替代的样品相同的光纤段经同样的循环可测得光源的输出功率只要能保证这种截留光纤段测量的等效性装置本试验要求下列装置和设备光源应采用具有详细规范规定的光谱特性波长和谱宽的光源除非详细规范另有规定谱宽应小于结合考虑检测器灵敏度光源功率应能满足测量动态范围的要求在整个测量过程中光源功率偏振态和波长稳定性应足以达到所要求的测量准确度这种光源的一个例子就是与单色仪相组合的钨丝灯对某些应用可采用诸如单纵模激光器这样的窄谱线宽度的光源注多模激光器不能提供本测量所要求的足够的偏振稳定性激励单元本单元由无源光学系统构成它将光功率注入到样品中去应提供某种方法以保证样品在测量波长下是单模的样品输出尾纤的弯曲可用于滤除任何二阶模功率临时接点这是一种临时将两个光纤端对准成为可重复的低损耗接点的方法器件或机械装置这可以对样品尾纤直接光注入或是光源尾纤与样品尾纤的接头一般在偏振调节器之后采用熔接接头因为如果光纤端面与其轴不垂直机械接头可能呈现某种程度的偏振敏感性临时接点的稳定性应适合于所要求的测量准确度偏振调节器除非详细规范另有规定注入样品的光偏振消光比应至少为如果不具备这种偏振度则采用偏振器以在整个测量波长范围保持上述消光比方法提供一种可将注入光重复调节在所有可能偏振态的装置系统的对准应足以保证注入光功率对于同一取向的偏振器具有重复性图中的实例显示了安装在旋转架上并插入在单色仪输出端形成的平行光路中的线偏振起偏器半波片以及四分之一波片等允许采用可重复调节偏振态的其它装置例如串联式的光纤偏振控制器或按详细规范规定的其他装置图方法注入装置示例方法提供一种注入线偏振光并使其转至少的装置系统的对准应足以保证注入光功率对于同一取向的偏振器具有重复性图中的实例显示了安装在旋转架上并插入在单色仪输出端形成的平行光路中的线偏振起偏器和半波片允许采用可重复调节偏振态的其他装置例如串联式光纤偏振控制器或按详细规范规定的其他装置图方法注入装置示例样品输入光纤平直安置方式仅对方法样品的安置应使样品的整段注入端尾纤并包括样品保持平直光纤固定应不在光纤中产生应力测量期间该注入端应不受扰动这保证到达器件的偏振态是线性的偏振无关的分路器仅用于基准功率测量选择这是一种将光功率从输入端口以大约的分光比传送至两个输出端口的器件除非另有规定该器件应具有不大于规定可接受的十分之一最小偏振依赖性检测器应采用一个或多个具有足够测量动态范围的检测器在预期的接收光功率范围检测器应是线性的并具有足够的光敏区检测器应尽量靠近输出端放置以接收来自样品输出端光纤的所有光为了不影响测量准确度检测器应是对偏振无关的如有必要可在样品之后和检测器之前采用去偏振器以达到要求的准确度数据读出记录处理装置提供一种在扫描偏振态时收集传输光功率的装置以在测量结束时进行计算并报告结果可采用一种基于计算机的系统以实现这种数据采集和分析功能程序注意事项测量期间光纤的任何移动可能影响偏振态并导致测量误差因此应小心以保证不使光纤或装置移动装置和样品偏振的波长依赖性可能影响测量准确度因此按中的规定光源谱宽应小于装置每一单元进出端口处应消除包层模如果靠光纤涂覆层不能达到上述要求则需要包层模消除器基准功率测量选择为了在测量时确定基准功率允许两种选择截留光纤或替代光纤比率测量选择最准确应被用于对上述选择产生的不一致进行仲裁选择对方法不适合因为测量中所采用的分路器可能不是偏振保持的选择对于采用方法的一般装置比较理想选择截留光纤或替代光纤以一组与测量样品所采用的同样的偏振态测量光源基准功率采用由样品输入端截留光纤段或者可采用与样品上所采用的相同的光纤段替代以收集基准功率应保证采用截留光纤段结果的等效性图截留光纤步骤图截留光纤步骤图截留光纤步骤图替代光纤步骤图替代光纤步骤选择比率测量当改变偏振态时通过测量光源功率由偏振无关的耦合器分出的部分来收集光源功率应采用满足要求的附加检测器图比率测量方法所有偏振态采用与样品中同样类型的短段光纤按图所示配置测量装置通过旋转图中的线偏振起偏器使检测信号达到最大以将其与激励单元出射的部分偏振光一般情况的轴对准按所规定的基准功率测量选择之一将样品尾纤与装置相连接一般采用熔接接头因为如果光纤端面不垂直于其轴线机械式接头可能呈现某种程度的偏振敏感性如果样品含有连接器插座或带有连接器的尾纤则配接的连接器应以同样方式安装到偏振调节器和检测器上所采用的材料装配方法以及任何专用工具应按制造厂的说明因此测量结果就会包括连接器和样品综合的偏振特性偏振依赖性的算法在下列步骤中给出以每或详细规范规定的某一角度增量将四分之一波片旋转同时分别按和的角度方位和测量如果采用比率测量装置图还应按和记录以每或详细规范规定的某一角度增量旋转半波片重复和直至半波片旋转如果进行比率测量选择则直接进行如果进行截留光纤或替代光纤测量则如图或所示配置装置测量基准功率以每或详细规范规定的某一角度增量将四分之一波片旋转同时分别按和的角度方位和测量以每或详细规范规定的某一角度增量旋转半波片重复和直至半波片旋转记录比率的最大和最小值这些比率的最大和最小值是每次以相同和值下的和来确定的偏振依赖性按下列公式计算衰减的偏振依赖性耦合比的偏振依赖性式中为规定的输出端口为所有相加的输出端口方法仅为线偏振态采用与样品中同样类型的短段光纤按图所示配置测量装置通过旋转图中的线偏振器使检测信号达到最大以将其与激励单元出射的部分偏振光一般情况的轴对准按所规定的基准功率测量选择之一将样品尾纤与装置相连接一般采用熔接接头因为如果光纤端面不垂直于其轴线机械式接头可能呈现某种程度的偏振敏感性如果样品含有连接器插座或带连接器的尾纤则配接的连接器应以同样的方式安装到偏振调节器和检测器上因此测量的结果就会包括连接器和样品综合的偏振特性所有注入光纤均应平直安置注入端和样品之间光纤长度应小于光纤拍长的以保证在样品中保持线偏振态如拍长未知则该光纤长度采用线偏振依赖性的算法在下列步骤中给出当线偏振态旋转时记录样品输出端功率为偏振态角度方位应选择角度调节增量以保证达到确定最大和最小传输功率所要求的准确度测量期间应不扰动输入光纤以保证注入试样的偏振态不改变采用中基准功率测量选择之一收集基准功率这通过截留样品尾纤或置入替代光纤段来完成当偏振态旋转时收集检测器上的功率记录比率的最大和最小值这些最大和最小值是每次以相同值下的和来确定的偏振依赖性分别按式和式计算衰减的偏振依赖性耦合比的偏振依赖性式中为规定的输出端口为所有相加的输出端口规定的细节如适用下列细节应在详细规范中规定光源峰值波长和谱宽偏振调节器的说明半波片角度调节增量所采用的偏振无关的分路器的说明尾纤长度性能要求偏振依赖性计算方法所采用的基准功率测量选择与本测量程序的任何差异