光纖偏振模色散測試儀校準規(guī)范

1光纖偏振模色散測試儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于光纖偏振模色散測試儀的校準。本規(guī)范引用了下列文件：GB/T18900-2002單模光纖偏振模色散的試驗方法凡是注日期的引用文件，僅注日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術語和定義以下術語和定義適用于本規(guī)范。3.1偏振模色散polarizationmodedispersion(PMD)在單模光纖傳輸中，光波的基模含有兩個正交的偏振模。兩個正交偏振模在光纖中傳輸時，群速度不同而導致的光脈沖展寬。3.2主偏振態(tài)principalstateofpolarization(PSP)對于在給定時間和光頻上應用的單模光纖中，總存在著兩個的正交偏振態(tài)稱為主偏3.3差分群時延differentialgropdelay(DGD)3.4偏振模色散系數(shù)polarizationmodedispersioncoefficient(PMD.)兩個正交的偏振模在單位長度中傳輸?shù)臅r間差，用PMD。表示，其單位為ps/√km。4概述光纖偏振模色散測試儀主要用于光纖、光纜、光器件生產(chǎn)、工程設計、系統(tǒng)驗收和運營維護等的PMD測試。目前，商用偏振模色散測試儀的測量原理主要有斯托克斯參數(shù)測定法(SPE)、干涉法(INTY)和固定分析法(FA),可直接測量偏振模色散(PMD)。偏振模色散系數(shù)則通過儀表內(nèi)部的計算公式直接得到。4.1斯托克斯參數(shù)測定法(SPE)原理2斯托克斯參數(shù)測定法(SPE)是測量單模光纖偏振模色散的基準試驗方法。測試原理如圖1所示。在某一波長范圍內(nèi)，以一定的波長間隔測量輸出偏振態(tài)(SOP)隨波長的變化，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N斯托克斯參數(shù)測定法(SPE)原光纜測試中干多法可改相關函數(shù)或工 相關函數(shù)或工光源照射時，在喻出端測個雙總于光混相于平個雙總于光混相于平測量波長江國中的平均提在310起偏器載15m窗口范圍典型值是(60~取探測器圖2于涉分析法原理圖張束固定分析法又稱波長掃描法，是測量單模光纖PMD的第三替代試驗方法。測試原理如圖3所示。當輸入光偏振方向保持固定而波長變化時，輸出光場主偏振態(tài)(PSP)方向也會發(fā)生變化，通過一固定分析器(即檢偏器)將偏振態(tài)(SOP)隨波長的變化轉化為具有峰谷起伏的輸出功率隨波長的變化，根據(jù)輸出功率譜與群時延差的關系就可確3圖3采用寬譜光源固定分析偏振模色散測量裝置5計量特性5.1偏振模色散示值誤差最大允許誤差：±(0.04+2.0%×PMD測量值)ps。5.2偏振模色散測量重復性動態(tài)范圍：≥30dB。注：以上指標不是用于合格性判定，僅供參考。6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.2校準期間內(nèi)溫度變化：如果被校PMD測試儀是斯托克斯參數(shù)測定法實現(xiàn)的，校準期間溫度變化應控制在±0.5℃范圍內(nèi)。6.1.3相對濕度：≤85%。6.1.4電源電壓：(220±11)V;頻率：(50±10)Hz。6.1.6實驗室無劇烈振動和影響測量結果的電磁干擾。a)波長點：1310nm,1550nm;b)參考值：(1～10)ps;c)擴展不確定度(k=2):(0.012ps+PMD值×2%)ps;d)偏振相關損耗：<0.3dB。a)工作波長：(800~1700)nm;b)調(diào)節(jié)范圍：(0～60)dB連續(xù)可調(diào)；d)衰減擴展不確定度(k=2):2dB。4a)定標波長：(1310±20)nm,(1550±20)nm;b)光功率測量范圍：(+3～-70)dBm;d)擴展不確定度(k=2):4%(k=2)。7.1校準前外觀及工作正常性檢查b)被校儀表應帶有必要的附件、說明書d)被校儀表通電后顯示功能、操作功能、數(shù)據(jù)存儲、測量功能等正常。校準項目見表1。表1偏振模色散測試儀校準項目123動態(tài)范圍所有校準用設備和被校設備均置于平穩(wěn)的工作平臺上，并按說明書要求進行預熱。各段連接光纖(或光纜)的位置在測試過程中應保持固定，盡量減小光纖由于應力和彎曲程度發(fā)生變化帶來的影響；各連接器可靠連接，避免反射帶來的誤差。a)按圖4連接設備。將PMD模擬器通過單模光纖接入到PMD測試儀光源輸出端b)設置PMD測試儀光源為開啟狀態(tài)，選擇測試的波長為1550nm。d)運行偏振模色散測試程序。e)測試完畢后，記錄被校PMD測試儀的偏振模色散測試值PMD,到原始記錄中。原始記錄格式見附錄A。圖4偏振模色散測試儀偏振模色散校準連接圖5f)重復d)、e)的步驟(n-1)次(n≥g)選擇測試的波長1310nm,重復c)～f)步驟。h)數(shù)據(jù)處理：1)偏振模色散示值為測量n次PMD模擬器值的平均值PMD,況下，取n=10:見式(1),通常情2)偏振模色散示值誤差=平均值一PMD模擬器參考值。3)偏振模色散測量重復性REP,計算方法見式(2),通常情況下，取n=10:a)按圖5連接設備，將固定點PMD模擬器、光衰減器通過光跳線接到PMD測試儀光源輸出端與PMD測試儀光輸入端之間。b)設置PMD測試儀光源為開啟狀態(tài)。c)設置PMD測試儀為測試狀態(tài)，選擇測試的波長為1550nm。d)設置PMD測試儀為相應的測試狀態(tài)，運行偏振模色散測試程序。e)從小到大調(diào)節(jié)光衰減器的衰減量，直到PMD測試儀顯示沒有足夠的功率來正確計算PMD值為止。保持此時的光衰減器衰減設置值。f)如圖5虛線所示，將光衰減器輸出端接到光功率計上，記錄下此時的光功率值P?;再將被校PMD測試儀光源輸出端接到光功率計上，記錄下此時的光功率值P?。P?-P?這個衰減量就是PMD測試儀測量偏振模色散的動態(tài)范圍，記錄在原始記錄中。原始記錄格式見附錄A。擬器Ω8校準結果表達校準結果應在校準證書上反映。校準證書應至少包括以下信息：b)實驗室名稱和地址；c)進行校準的地點(結果與實驗室的地址不同);6d)證書的唯一性標識(如證書編號),每頁及總頁數(shù)的標識；g)進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的h)如果與校準結果的有效性應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；i)校準所依據(jù)的技術規(guī)范的標識，包括名稱及代號；j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；1)校準結果及其測量不確定度的說明；m)校準證書或校準報告簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識以及簽發(fā)日期；n)校準結果僅對被校對象有效的聲明；o)未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。光纖偏振模色散測試儀校準結果的不確定度評定實例見附錄C。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的，因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。7校準原始記錄格式證書編號：型號規(guī)格制造廠家出廠編號資產(chǎn)編號插件編子1說12配34通電后正常常正常測試樣品序號12:元83偏振模色散示值PMD模擬器參考值/ps示值/ps示值誤差/ps不確定度/ps測試波長(nm):P?=dBmP?-P?=校準員(簽名):核驗員(簽名):9世世1.外觀及工作正常性：2.偏振模色散測量重復性：3.偏振模色散示值示值/ps示值誤差不確定度/ps4.動態(tài)無圍優(yōu)于dB光纖偏振模色散測試儀不確定度評定實例依據(jù)本規(guī)范的各項計量特性、校準條件、校準項目、校準方法的規(guī)定，用單點PMD模擬器對安捷倫科技有限公司生產(chǎn)的型號為N7788BD,編號為DE48B00119的光C.1偏振模色散示值校準測量模型按照圖4搭建校準系統(tǒng)?？紤]到標準弱耦合PMD模擬器標準值的不確定度(△PMD)、被校儀表測量重復a)PMD模擬器引人的不確定度u?;b)被校儀表顯示分辨力引入的不確定度uz;c)被校儀表測量重復性引入的不確定度us。由PMD模擬器的校準證書可知，偏振模色散值的不確定度為a?=0.21ps,置信概率為95%,包含因子k=2,有：b)被校儀表顯示分辨力引入的不確定度u?,為B類評定。被校顯示分辨力為x=0.001ps。a?等于被測儀器分辨力一半，為均勻分布，k=c)被校儀表測量重復性引人的不確定度u,ps由n次測試獲得，為A類評定。在1550nm波長進行10次PMD測試，測試數(shù)據(jù)如表C.1所示。