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通信用光开关校准规范

1 范围

本规范适用于单模光纤 $1\times N$（$N\ge 2$）型通信用光开关（以下简称“光开关”）的校准，其他类型如 $M\times N$（$M\ge 2,N\ge 2$）型光开关可参照本规范执行。

2 引用文件

YD/T 1689-2007 机械式光开关技术要求和测试方法凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。

3 概述

光开关是新一代光网络的关键组成部分，具有一个或多个光输入和光输出端口，在外部激励与控制下，可改变或阻断光束传输方向，实现光层面上的路由选择、波长选择、光交叉连接和自愈保护等功能。

4 计量特性

4.1 插入损耗

4.3 隔离度

4.4 回波损耗

4.5 偏振相关损耗

4.6 开关切换时间

注：以上技术指标不适用于合格性判别，仅供参考。

5 校准条件

5.1 环境条件

5.1.1 环境温度：校准过程中环境温度变化不大于±2℃

5.1.2 相对湿度：≤80%≤80%≤80%≤80%≤80%

5.1.3 电源电压：AC(220±22)V，频率：(50±1)Hz

5.1.4 实验室应无剧烈震动和影响测量结果的电磁场干扰

5.2 校准用设备

5.2.1 光电型光功率计

a) 工作波长：(800∼1650) nm

b) 线性度：优于±0.05dB

c) 偏振相关响应：<0.013dB

d) 输入方式：光纤输入，建议采用FC型光纤连接器

5.2.2 激光光源

a) 中心波长：1310 nm ± 10nm、1550 nm ± 10nm

b) 输出功率：≥0 dBm

c) 输出功率稳定度：优于±0.02 dB

d) 输出方式：光纤输出，建议采用FC型光纤连接器

5.2.3 光衰减器：

a) 工作波长：(800∼1650)nm

b) 衰减量：(0∼30) dB，连续可调

c) 插入损耗：≤3dB

d) 输入输出方式：光纤输入输出，建议采用FC型光纤连接器

5.2.4 偏振控制器：

a) 工作波长：(800∼1650) nm

b) 偏振消光比：≥40dB

c) 插入损耗：≤3.0 dB

d) 输入输出方式：光纤输入输出，建议采用FC型光纤连接器

e) 偏振控制器调谐精度：优于5%

5.2.5 回波损耗测试

a) 工作波长：1310 nm ± 10nm、1550 nm ± 10nm

b) 测量范围：(0∼60) dB

c) 最大允许误差：±0.4 dB

5.2.6 示波器：时间间隔测量准确度优于1%

5.2.7 光耦合器：插入损耗 
5.2.8 光电变换器：响应带宽 
5.2.9 工作平台：平稳、抗振动

6 校准项目和校准方法

6.1 校准前检查

a) 应具备规格、型号、制造厂名、设备编号及相应的警示标志等。
b) 被校样品应带有必要的附件、说明书。
c) 被校样品各部件应安装牢固，能确保正常工作。
d) 被校样品通电后显示功能正常。

6.2 校准准备

所有校准用设备和被校光开关均置于工作台上，并按照说明书的要求进行预热。校准用设备应在检定或校准周期内使用。整套校准设备应静置一段时间以消除光纤应力变化对光偏振态的影响，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 插入损耗校准

a) 按图1虚线连接设备。
b) 将激光光源和光电型功率计的波长设置为被校准光开关的工作波长，激光光源输出端接入光电型功率计，将光电型功率计置于“dB”，将此时光电型功率计读数设置为参考值，光电型功率计显示的数值为0 dB。
c) 按图1实线连接设备，将光开关的输入端与激光光源输出端连接，并将光开关的待测试通道打开，并使之稳定，输出端接入光电型功率计，光电型功率计显示数值即为该通道的插入损耗。
d) 将光开关切换到其他通道，重复c)步骤，测量其他通道的插入损耗。

6.4 重复性校准

在被校准光开关的工作波长下，通过N次(N≥10)切换光开关某一通路，并记录多组该通道的插入损耗值，则重复性为该组插入损耗值的标准偏差，单位为dB。

6.5 隔离度校准

a) 按图1虚线连接设备。

b) 将激光光源和光电型功率计的波长设置为被校准光开关的工作波长，将激光光源输出端接入光电型功率计，将光电型功率计置于“dB”，将此时光电型功率计读数设置为参考值，光电型光功率计显示的数值为0 dB。

c) 将激光光源的输出端与光开关输入端口连接，使光开关处于正常工作状态，将相邻非连通输出端口连接到光电型光功率计，此时光电型光功率计显示数值即为该非连通端口的隔离度。

6.6 回波损耗校准

a) 设置回波损耗测试仪的波长为被校准光开关的工作波长，按照回波损耗测试仪说明书的要求将回波损耗测试仪进行自校准。

b) 将光开关待测端口通过标准连接器与回波损耗测试仪连接，其他非测量端口为无回波损耗终端，则回波损耗测试仪显示值为该端口的回波损耗值。

6.7 偏振相关损耗校准

如图2所示，参照YD/T 1689-2007，利用激光光源、偏振控制器和光电型光功率计，可以实现对光开关偏振相关损耗的校准。将激光光源和光电型光功率计的波长设置为被校准光开关的工作波长，通过启动偏振控制器来随机改变光源的偏振态，并记录此时光电型光功率计显示的最大值与最小值的差值，即为偏振相关损耗。

6.8 切换时间校准

a) 按图3连接设备。激光光源输出信号从光开关输入端口输入，从两个任意待测通道输出端口连接至光耦合器合为一路后，连接至光电变换器。

b) 光电变换器将光信号转换为电信号，将该电信号连接到示波器的输入端，示波器的纵轴为电压，横轴为时间，示波器设置为单次触发。将触发电平置于低于切换光开关前电平的位置处，切换光开关的输出通道，获得示波器捕捉的负脉冲曲线，示意图见图4，记录光开关的切换时间，即脉冲下降沿50%处至上升沿50%处对应的持续时间t。

c) 重复测量三次并记录结果。

7 校准结果表达

校准结果应在校准证书上反映，推荐校准证书内页格式见附录B。校准证书应准确、客观的报告校准结果。校准结果用校准数据的形式给出，并给出测量不确定度，不确定度评定示例见附录C。

校准证书应至少包括以下信息：

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测试人、审核人和签发人的签名，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。

8 复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议不超过1年。更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时，应及时校准。

附件：

附件A、B、C.pdf

附录 A 校准原始记录推荐格式

附录 B 校准证书内页推荐格式

附录 C 通信用光开关不确定度评定示例

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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