YD T 2000.1-2009 平面光波导集成光路器件 第1部分 基于平面光波导(PLC)的光功率分路器.pdf

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1、lCS 33 180_20M 33 Y口中华人民共和国通信行业标准YDT 20001-2009平面光波导集成光路器件第1部分：基于平面光波导(PLC)的光功率分路器ntegrated optical path devices based on planar lightwave ciruitPart 1：Optical power splitter based on PLC technology2009-12-11发布 2010-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布目 次YD厂r 200012009言-II范围-1规范性引用文件1术语和定义1分类-3技术要求3测试方法4可靠性试验8环境

2、保护9检验规则9包装、标志、运输和贮存”9一刖，23456789mYD-r 200012009刖 罱平面光波导集成光路器件包括如下部分：第1部分：基于平面光波导(PLC)的光功率分路器一一第2部分：基于阵列波导光栅(AWG)技术的密集波分复用(DWDM)滤波器本部分为第1部分。本部分参考IEC 6175323(200107)纤维光学互连器件和无源器件性能规范第23部分：u级别不可控环境的无连接头的单模光纤1N和2的非波长选择分路器件、u-TG6712005光器件和子系统传输特性、Telcordia GR1221。CORE(1999)光无源器件一般可靠性保证要求和TelcordiaGR1209C

3、ORE(2001)光无源器件总规范，结合国内器件实际情况和国外器件相关技术资料编写制定。本部分在编制过程中注意到了与YDT 11172001全光纤型分支器件技术条件协调一致。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位：武汉邮电科学研究院、深圳新飞通光电子技术有限公司、深圳市吴谷光电技术有限公司。本部分主要起草人：马卫东、梁臣桓、刘文、邓智芳、白炜、徐秋霜。IIYD厂r 200012009平面光波导集成光路器件第1部分：基于平面光波导(PLC)的光功率分路器1范围本部分规定了基于平面光波导(PLC)技术的光功率分路器(以下简称PLC分路器)的术语和定义、技术要求和测试方法、可靠性试验条

4、件和要求、检验规则以及标志、包装、贮存等条件。本部分适用于PLC分路器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版本均不适用于本部分。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GBfr 2828 12003计数抽样试验程序第1部分按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划(ISO 2859_1：1999DT)GBT 1831122001 纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-2部分检验和测量：单模纤维光学器件偏振依

5、赖性(1EC6130032：1995，DT)GBfr 204402006密集波分复用，解复用器技术条件YDfF 8931997光纤耦合器技术条件YDT 11172001全光纤型分支器件技术条件SJT 113632006电子信息产品中有毒有害物质的限量要求SJfF 113642006电子信息产品中污染控制标识要求Telcordia GR一1209一CORE(2001)光无源器件总规范TelcoNia GR1221CORE(1999)光无源器件一般可靠性保证要求3术语和定义下列术语和定义适用于本部分。31光功率分路器optical power spliRer光功率分路器是指用于实现特定波段光信号的

6、功率耦合及再分配功能的光无源器件。32平面光波导光功率分路器optical power spliRer based on planar lightwave cimuit平面光波导光功率分路器是指采用平面光波导工艺技术制作的光功率分路器。33工作带宽opemting bandwidthT作带宽是指满足PLC分路器光学性能指标要求的光波长范围，单位为nrn。YDI 20001-200934分路器芯件chip of splitter分路器芯件是指直接由平面光波导工艺技术形成的lxN或2xN分路器的基本单元。35插入损耗(IL) insertion loss插入损耗是指PLC分路器工作波长在规定输出端

7、口的光功率相对全部输入光功率的减少值。由公式(1)表示：1Lr=-lOlg等 式中：如第i个输出端口的插入损耗，单位dB(分贝)；尸。第i个输出端口的输出光功率，单位mw(毫瓦)：Ph输入端口的输入光功率，单位mw(毫瓦)。36方向。I生(DL)directivity方向性是指PLC分路器正常工作时，同一侧中非注入光一端的输出光功率与注入光功率(被测波长)的比值，由公式(2)表示：Dr：一101口旦 (2)一101啼 心式中：Db第i端口输入光功率对同一侧非注入光端口J的方向性，单位dB(分贝)；只第i端口注入光功率，单位mW(毫瓦)；B同一侧非注入光端El J的输出光功率，单位mW(毫瓦)。

8、37均匀陛(FL) uniform时均匀性是指PLC分路器在工作带宽范围内变化量，由公式(3)表示：FL：一1012坠!。(。，)一式中：均匀分光的光分路器各输出端口输出光功率只。，的最大(3)儿_PLc分路器的均匀性，单位dB(分贝)；伊。j。mPLC分路器输出端口中最小输出光功率，单位mw(毫瓦)；伊。，)，一PLC分路器输出端口中最大输出光功率，单位mW(毫瓦)。38偏振相关损耗(PDL)polarization dependent loss偏振相关损耗是指传输光信号的偏振态在全偏振态变化时，PLC分路器各输出端El输出光功率的最大变化量，由公式(4)表示：2YD-I-20001-200

9、9PDLs=-10lg跣式中：PDLj第个输出端口的偏振相关损耗，单位分贝(dB)；P0。d第，个输出端口的输出光功率，单位mW(毫瓦)，j=l、2n。39回波损耗(RL) return loss回波损耗是指对PLC分路器的输入光功率中沿输入路径返回的量度，由公式(5)表示：飓一川s鲁式中：RLi一输入端口i的回波损耗，单位dB(分贝)；P。入射到输入端口i的光功率，单位mW(毫瓦)；一从同一输入端接收到返回的光功率，单位mW(毫瓦)。4分类41按工作带宽分类按工作带宽可分为：全带宽型PLC分路器：工作波长范围1260nm1610nm。双窗口型PLC分路器：中心波长为1310nm40nm、15

10、50nm40nm。三窗VI PLC分路器：中心波长为1310nm_+40nm、1490nmlOnm、1550nm_+40nm。4盘按输入输出芯件型式分类按输入输出：芯件型式可分为：1NPLC分路器；2NPLC分路器。5技术要求51光学特性511 1NPLC分路器lxN PLC分路器光学特性见表1。表1 1NPLC分路器光学特性(4)(5)指 标参 数 单 位1x4 lx8 1x16 1x24 1x32 1x64 lx64131040工作带宽 12601610 149010155040插入损耗 dB 74 10 7 139 158 17 2 21 5 201偏振相关损耗 dB O 3 O 3 O

11、 3 O 3 O 3 0 5 0 3YD丌200012009表1(续)指 标参 数 单 位lx4 lx4 1x4 1x4 lx4 14 14均匀性 dB o 8 1 0 1 4 1 4 l 6 2 1 6回波损耗 dB 55方向性 dB 55工作，贮存温度范围 -40+85注1：针对均分器件：注2：光纤为单模光纤；注3：所有参数测试不带连接器；注4：带连接器PLC分路器的插入损耗均应加E相关连接器的附加损耗512 2NPLC分路器2xN PLC分路器光学特性见表2。表2 2xNPLC分路器光学特性指 标参 数 单 位2x4 2x8 2x16 232 2x64 2x64131040工作带宽 12

12、6016】0 1490lO155040插入损耗 dB 7 6 11 O 148 179 21 5 201偏振相关损耗 dB 0 3 40 3 0 3 0 3 40 5 03均匀性 dB 1 0 1 2 1 5 1 8 20 1 8回波损耗 dB 55方向性 dB 55工作贮存温度范围 -40+85注1：针对均分器件；注2：光纤为单模光纤；注3：所有参数测试不带连接器；注4：带连接器PLC分路器的插入损耗均应加上相关连接器的附加损耗6测试方法6 1外观检查进行光学性能测试前，首先对器件进行外观检查。其外观必须平滑、洁净、无油渍、无伤痕及裂纹整个器件牢固，尾纤无松动或与连接器插拔平顺。62环境PL

13、C分路器的性能参数测试应在下面规定的正常大气条件下进行，即：温度：15。C350C；湿度：4575；气压：86kPa106kPa。6 3测试条件631光源4YD厂r 20001-2009测试中所用的光源应是稳定激光器光源，性能指标满足：输出功率：一3 dBm；中心波长：1310nm+20nm、1490nm+_20nm、1550nm：t20nm；-30dB谱宽：5nm(k=1310nm)、lOnm(L=1550nm)功率稳定度：优于005dB(一IO。C+50。C、lh)6 3 2宽带光源a)卤灯加单色仪。b)波长可调光源：波长范闱：1240nm一1630nm(可调)；输出功率稳定度：o1dB1

14、0min。633扰模单元采用的扰模单元是一段lkm长度的单模光纤，或5m单模光纤中间打两个+30mm的圈，光纤参数应与PLC分路器引出光纤一致，或采用其他专用扰模器。634光功率计光功率计要求如下：工作波长范围：800nm1700nm；光功率最大动态范围：一80dBm+13dBm(直流)；分辨率：001dBm；准确度：35。6 3 5偏振控制器偏振控制器要求如下：工作波长范围：根据工作波长选择合适的波长范围；偏振消光比：40dB；邦加球覆盖率：99；偏振相关损耗：O005dB；最大允许输入光功率：+20dBm。6 3 6光谱分析仪光谱分析仪的带宽，动态范同均应优于测量光源。6 3 7临时接点将

15、两光纤端对接，接点损耗应低于O05dB，稳定牢固。638器件引出端光纤(光缆)长度器件引出端光纤(光缆)长度Ll、如不小于1m。64插入损耗的测试64 1基准法PLC分路器插入损耗采用剪断法测试，其程序如下：(1)按照图1装置测试并记录第i输出端口的输出光功率P。YD厂r 200012009lI：二：l、1 7兰一竺竺卜l一I k图1 PLC分路器插入损耗测量原理(2)在距离临时接点右边不少于30cm的A处切断器件尾纤L，如图2所示。参图3 PLC分路器插入损耗测量原理(4)由公式(1)计算相关端口的插入损耗，所有端口的指标均应满足表1或表2的要求。642替代法PLC分路器插入损耗也可以采用熔

16、接法测试，其程序如下。(1)测试系统清零，制备好扰模单元输出光纤端面，使光纤端面与检测单元相耦合，测量并记录输入光功率P。，如图4所示。6图4 PLC分路器插入损耗测量原理(2)在扰模单元后面的尾纤熔接入被测PLC分路器，如图5所示。(3)测试并记录第f输出端口的输出光功率P。：，J、l：I。1 兰一竺卜7一I如图5 PLC分路器插入损耗测量原理YD厂r 200012009(4)输出功率(dBm)与输入功率(dBm)之差则为相关端口的插入损耗，所有端口的指标均应满足表1或表2的要求。65方向性的测试按YDT 8931997中65条进行。66均匀|生的测试按YDTlll72001中67条进行。6

17、 7工作带宽的测试a)测量系统如图6所示。l、I：三：I1 77剧Ij I如图6工作带宽测量原理b)测量步骤如下：(1)按图6连接测试系统，注意一、F2、B三段应采用同种光纤类型，打开各有源部件(宽带光源、光谱分析仪)预热；(2)待有源部件稳定后，首先直接连接宽带光源和光谱分析仪，在各试样测量涉及的光谱区存储光谱曲线P1，测试条件可以采用：lnm分辨率或10nm格、开始和终止波长刚好覆盖所规定的通带宽度；(3)在(2)选定的光谱区，光谱分析仪进行测量扫描，获得光潜曲线P2；(4)在光谱分析仪中执行P2一Pl功能，得到试样本身的损耗随波长变化的光谱特性；(5)从光谱区记录试样插入损耗的变化量，在

18、表1表2规定的器件指标范围内，读取最大和最小的波长值，两者之差就是器件的工作带宽。68偏振相关损耗的测量681基准法按GBT1831122001中方法A进行。682替代法a)测试原理框图测图9偏振相关损耗的测试框图b)测试步骤(1)清洁连接器端面并按图9连接测试系统，并打开系统预热7YDT 20001-2009(2)设定可调谐激光器的波长扫描范围、偏振控制器的偏振态变化(3)对系统各通道进行初始化；(4)接入待测PLC分路器，稳定后，进行扫描并导出数据。69回波损耗的测量按GBT 204402006中5 46条规定进行。7可靠性试验产品可靠性试验包括机械完整性试验和环境温度耐久性试验，见表3。

19、表3可靠性试验要求试验 批内允许 允许项目名称参考章、条 试验条件 不合格品率 抽样数 失效数 台格笋蛄营()Telcordia5次每方向，6个方向(3机机械冲击 个轴向)，5009，持续时间 20 11 0GR一1221一CORE 6 2 11ms械Telcordia 209，20Hz2000Hz4mild 1插入损完 变频振动 20 ll OGR一1221CORE6 2 2 每循环，4循环每轴向 耗变化量整涂敷光纤、紧套缓冲光纤： 0 5dB：性Telcordia试 光纤扭曲 045kg3-180。，10个循 20 11 O 2其他性GR-1209CORE 5 4 3 2 环能参数满验涂敷

20、光纤、紧套缓冲光纤： 足表I、表Telcordia光纤侧拉 0 23kg，90。，5s，3个轴 20 11 O 2要求GR1209一CORE 5 4 3 3向光纤光缆 Telcordia 涂敷光纤，紧套缓冲光20 ll O保持力 GR一1209一CORE 54 3 4 纤：045kg，5s，3个轴向85(4-2)或最高存储高温贮存 Telcord；,a温度。湿度40RH持续 20 11 O(干燥)GR-1221一CORE 6 2 4时间2000h75(2)、90(3-5)1插入损环 高温贮存Telcordia RH或85(3-2)、85境 (湿热) GR-1221一CORE 6 2 5 (5)

21、RH，持续时间20 11 0 耗变化量0 5dB：温 500h(C08)、2000h(UNC6)2其他性度 Telcordia 40(5)或最低存耐 低温贮存 2011 O 能参数满GR-1221一CORE 6 2 6 储温度，持续时间2000h 足表1、表久 40+70(C08)极2要求性限持续时间15min。100次试 温度循环 reIcordia 循环：或一40+85 20 ll 0GR-122lCORE62 7验(UNCb)极限点持续时间15rain，500次循环注：从正常生产的生产批中随机抽取22个样品，分成两组，每组11个，分别进行机械完整性试验和环境温度耐久性试验。每项试验不需进

22、行在线监控，只需进行试验前后插入损耗的测试，计算出变化量，依据变化量来判断合格与甭a co中心机房(室温)环境b uNc非可控环境Y口旷F 20001-20098环境保护应符合SJT 11363-2006中的相关要求。9检验规则91出厂检验出厂检验分日常检验和抽样检验两种。911日常检验该检验是生产厂家对全部产品进行的检验，其检验数据应随同产品提交给用户，PLC分路器需要进行日常检验的项目是：外观、插入损耗、偏振相关损耗、均匀性(均匀分光器件)、回波损耗。912抽样检验由质量部门从一个生产批或几个生产批(这些生产批是在基本相同的材料、工艺、设备等条件制造)的产品抽取样品进行检验。抽样检验项目同

23、911条，并增加方向性，抽样方案要求按GBT28281_2003规定，检验水平IL=II、允许质量水平AQL=l 0。92型式检验PLC分路器在下列情况之一时，一般进行型式检验，型式检验按第6章和第7章中要求进行。a)新产品转产或老产品转厂生产的试制定型鉴定：b)结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；c)正常生产时，24个月后，应周期性进行型式检验；d)产品长期停产12个月后，恢复生产时；e)出厂检验结果与上次型式检验差别较大时；f)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。10包装、标志、运输和贮存101标志产品上应标有产品编号、型号，位置允许时还应标有产品名称、生产厂家、生产日期。

24、102包装产品应用盒子包装好，包装内应有产品性能指标测试数据，包装盒上应标有产品名称、规格型号、生产厂家，执行标准号。按SJT 113642006要求打印环保标志。103运输当产品需要长途运输时，需用木箱或硬纸箱作外包装，在箱上写明不能大力抛甩、碰、压，应有防雨防潮标志，以免损坏产品。104贮存产品应放置在一40+85温度、湿度小于40RH范围以内的非暴露环境中。9中华人民共和I司通信行业标准平面光波导集成光路器件第1部分：基于平面光波导(PLC)的光功率分路器YD厂r 2000 1-2009$人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号A座邮政编码：100061版权所有不得翻印本书如有印装质量问题，请与本社联系电话：(010)67114922