科毅光通信 - 光开关器件与设备生产销售厂商

1 范围

本规范适用于通信用光回波损耗仪(以下简称光回波损耗仪)回损参数的校准。光回波损耗仪的功率参数的校准可参照 JJG965《通信用光功率计》执行。

2 引用文件

JJG965—2001  通信用光功率计

使用本规范时, 应注意使用上述引用文件的现行有效版本 。

3 概述

光回波损耗仪是用于光通信行业及科研单位的重要仪表,是用来测量光纤通信器件或链路中反射光功率的计量器具。光回波损耗仪可以测量光纤、光纤连接器等器件的光回波损耗,也可测量可调光衰减器、光谱分析仪等仪表的端口光回波损耗。光回波损耗仪主要原理如图 1所示, 通过光源在测试端口输出一束信号光, 同时探测出由被测样品所反射回的光信号功率值, 从而计算出被测样品的回波损耗值。 

光回波损耗的计算方 法为 :

RL= - 10 lg(Pr/Pj) 

式中 :  

Pj———入射到输入端的光功率 ,  mW ;

Pr———从同一输入端接收到返回的光功率 ,  mW 。

图 1   光回波损耗仪原理图

目前光回波损耗仪主要有两种:具有内置光源型和无内置光源型。

具有内置光源型 的主要优点是仪表可直接进行光回波损耗测量;  

无内置光源型的主要优点是可根据外部光源的不同, 选择相应的测试波长。

4 计量特性

4.1 光回波损耗测量范围 0 dB ~ 60 dB。

4.2 光回波损耗示值误差优于或等于 2dB (0dB~60dB)。仪表说明书指标高于此要求时, 以仪表说明书指标为性能要求。建议采用符合国家标准的 FC/APC型光纤连接器。以上技术指标不用于合格性判 别,仅供参考。

5 校准条件

5.1 环境条件

a) 环境温度: (23±5) ℃ ;

b) 相对湿度 : ≤80%RH ;

c) 电源电压: (220±22) V; 频率: (50±1) Hz;

d) 实验室应无剧烈振动和影响测量结果的电磁场干扰。

5.2 校准用设备

5.2.1 稳定激光光源

a) 中心波长: (1310±10) nm 或 (1550±10) nm 激光器;

b) 输出功率 : ≥0dBm ;

c) 输出功率稳定度优于 : ±0.005dB (15min);

d) 输出方式: 光纤连接器型, 建议采用符合国家标准的FC/APC型光纤连接器。

 5.2.2 可变光衰减器

a)  工作波长: (1310±20) nm 或  (1550±20) nm ;

b)  衰减量 : 0dB~60dB,  连续可调 ;

c)  插入损耗 : ≤3.5dB;

d)  最大允许误差 : 不超过 ±3.0dB (全量程);

e)  输入输出方式 : 光纤连接器型,建议采用符合国家标准的FC/APC型光纤连接器。

5.2.3 光电型光功率计

a)  定标波长: (1310±20) nm 或 (1550±20) nm ;

b)  光功率测量范围 : +3dBm~-70dBm ;

c)  定标点光功率值 : -10dBm ;

d)  最大允许误差 : ≤5% ;

e)  线性度优于1% ;

f)  输出方式 : 光纤连接器型 , 建议采用符合国家标准的FC/APC型光纤连接器。

5.2.4 光环形器

a) 工作波长: (1310±20) nm 或  (1550±20) nm ;

b) 插入损耗 : ≤1.5dB;

c) 隔离度优于 : 50dB;

d)输入输出方式 :光纤连接器型,建议采用符合国家标准的FC/APC型光纤连接器。

5.2.5 光纤终结器

a)  工作波长:  (1310±20) nm 或  (1550±20) nm ;

b)  光回波损耗:  ≥60dB;

c)  输入输出方式: 光纤连接器型,建议采用符合国家标准的FC/APC型光纤连接器。

5.2.6 校准器

a)  工作波长: (1310±20) nm 或 (1550±20) nm ;

b)  回波损耗示值 :  15dB,  30dB,  45dB或其他值 ;

c)  输入输出方式 : 光纤连接器型 ,  建议采用符合国家标准的一端为 FC/APC型校 准器 。

5.2.7 光纤跳线

a)  工作波长 :  1100nm~1600nm ;

b)  插入损耗 :  ≤0.5dB;

c)  输入输出方式 :  光纤连接器型 ,  建议采用符合国家标准的一端为 FC/PC型光纤 连接器 ,  另一端为 FC/APC型光纤连接器 。

5.2.8 工作平台

平稳 、抗振动 。

6 校准项目和校准方法校准项目见表 1。

表 1   校准项目

6.1 校准前检查

a)  有规格 、型号 、制造厂名 、设备编号及相应的警示标志等 ;

b)  被校光回波损耗仪应带有必要的附件 、说明书及前次校准证书 ;

c)  被校光回波损耗仪各部件应安装牢固 ,  能确保正常工作 ;

d)  被校光回波损耗仪通电后显示功能正常 。

6.2 校准准备

所有校准用设备和被测光回波损耗仪均置于工作台上, 并按照说明书的要求进行预热。被校光回波损耗仪应首先按照说明书进行自校准, 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 。

6.3 光回波损耗测量范围校准 

6.3.1 按图 2 连接测量设备。

图 2  光回波损耗测量范围测试装置框图

6.3.2 如被测光回波损耗仪为无内置光源型, 则连接激光光源并调整输出功率 , 使其小于光回波损耗仪所允许的最大接收光功率, 否则需用光衰减器。

6.3.3 读取3次由被测光回波损耗仪所测光纤终结器光回波损耗RTj  利用公式（1）取其平均值得出光回拨损耗测量范围RT:(j=1,  2,  3),

公式(1)

6.4 光回波损耗示值误差校准

6.4.1 光环形器法校准光回波损耗示值误差

6.4.1.1  按图 3 连接校准设备。

图 3  光环行器法光回波损耗示值误差测量装置框图

6.4.1.2 如被测光回波损耗仪为无内置光源型 , 则连接激光光源A并调整输出功率,使其小于光回波损耗仪所允许的最大接收光功率, 否则需用光衰减器。

6.4.1.3 检查整套装置工作是否正常,确定工作正常后,读取3次被测光回波损耗仪的示值Ri(i=1,  2,  3), 根据公式(2)计算其算术平均值作为被校光回波损耗仪的示值RORL,并记录测试结果。

公式(2)

6.4.1.4 读取3次标准光功率计A的示值 Pi (i=1,  2,  3), 根据公式(3)计算其算术平均值作为光环形器输出光功率值PA,并记录测试结果 。

公式(3)

6.4.1.5 读取3次标准光功率计B的示值Pj(j=1,  2,  3),根据公式(4)计算其算术平均值作为光环形器输入光功率值 PB,并记录测试结果。

公式(4)

根据公式(5)计算回波损耗标准值RSTD :

公式(5)

RSTD =  (PA +P2-3 ) - (PB - P1-2 )                                     

式中: 

P2- 3———光环形器 2-3端口间的插入损耗 ; 

P1- 2———光环形器 1-2端口间的插入损耗 。

根据公式(6)计算回波损耗示值误差:

公式(6)

ΔR = RORL - RSTD

6.4.1.6 改变可调光衰减器衰减量值, 至少取j个以上不同光回波损耗值,j不小于3,在测量范围内测量功率点尽可能均匀分布,重复测试步骤 6.4.1.4~6.4.1.5, 根据 公式(7)记录测试结果。

公式(7)

ΔRj = RORLj - RSTDj

6.4.2  校准器法校准光回波损耗示值误差

6.4.2.1 按图 4连接测量设备。

图 4   校准器法光回波损耗示值误差测量装置框图

6.4.2.2  如被测光回波损耗仪为无内置光源型,则连接激光光源并调整输出功率,使其小于光回波损耗仪所允许的最大接收光功率,否则需用光衰减器。

6.4.2.3  读取3次由被测光回波损耗所测光回波值Rk(k=1,  2,  3),根据公式(8)计算其算术平均值作为该标准器的光回波损耗测量值RA,并记录测试结果。

公式(8)

6.4.2.4  将不同的回波损耗标准器 [回波损耗值分别为: (15±3)dB, (30±3)dB,(45±3)dB]分别连接在被测光回波损耗仪上,回波损耗标准器的标称值为RB,则根据公式(9)计算被校仪器回波损耗示值误差:

公式(9)

ΔR = RA - RB

6.5 光回波损耗测量重复性校准 

6.5.1  按图 5 连接测量设备。

图 5   光回波损耗测量重复性校准装置框图

6.5.2 如被测光回波损耗仪为无内置光源型,则连接激光光源并调整输出功率,使其小于光回波损耗仪所允许的最大接收光功率,否则需用光衰减器。

6.5.3 读取n次(n=5)由被测光回波损耗所测光回波值Rk(k=1,  2,  … , n), 计算5次测量结果的算术平均值Rk,根据公式(10)计算测量重复性:

公式(10)

7  校准结果的处理

校准后的光回波损耗仪发给校准证书, 校准证书应至少包含以下信息:

a)  标题,如“校准证书 ”或“校准报告”;

b)  实验室名称和地址;

c)  进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);

d)  证书或报告的唯一性标识(如编号), 每页及总页数的标识 ;

e)  送校单位的名称和地址;

f)  被校对象的描述和明确标识;

g)  进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;

h)  如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对抽样程序进行说明;

i)  对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;

j)  本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

k)  校准环境的描述;

l)  校准结果及其测量不确定度的说明;

m)  校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识,以及签发日期;

n)  校准结果仅对被校对象有效的声明;

o)  未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。

原始记录格式见附录A,校准证书内页格式见附录B,校准结果不确定度评定实例见附录C。

8 复校时间间隔

送校单位可根据实际使用情况自主决定 ,  一般建议为 1 年 。

选择合适的光开关是一项需要综合考量技术、性能、成本和供应商实力的工作。希望本指南能为您提供清晰的思路。我们建议您在明确自身需求后，详细对比关键参数，并优先选择像科毅光通信这样技术扎实、质量可靠、服务专业的合作伙伴。

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