GB T 15972.45-2008 光纤试验方法规范.第45部分 传输特性和光学特性的测量方法和试验程序.模场直径.pdf

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1、ICS 3318010M 33 a园中华人民共和国国家标准GBT 1 5972452008部分代替GBT 159724 1998光纤试验方法规范第45部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序模场直径Specifications for optical fibre test methods-Part 45：Measurement methods and test procedures for transmissionand optical characteristics-Mode field diameter(IEC 60793145：2001，Optical fibres-Part 1-4

2、5：Measurement methodsand test procedures-Mode field diameter，MOD)2008-03-3 1发布 2008-1 1-01实施宰瞀粥紫瓣警糌瞥翼发布中国国家标准化管理委员会及111GBT 1597245-2008目 次前言-I1范围”12规范性引用文件13试验方法概述14试验装置25试样和试样制备36试验程序37计算-38结果-4附录A(规范性附录)方法A用直接远场法测量模场直径的特定要求6附录B(规范性附录)方法B用远场可变孔径法测量模场直径的特定要求8附录c(规范性附录)方法c用近场扫描法测量模场直径的特定要求lo附录D(规范性附录

3、) 方法D一用光时域反射计测量模场直径的特定要求13附录E(资料性附录) 采样数据和计算结果17前 言GBT 15972452008GBT 15972O时，dff(ri)一ff(n)一ff(ri一1)当i=0时，aff(ri)一Odr=(rl一1o)注：计算微商时可将数据拟合成一条曲线。C34计算结果MFD一2Wo12z簪D1概述附录D(规范性附录)方法肛一用光时域反射计测量模场直径的特定要求GBT 1597245-2008本附录描述用双向后向散射技术(使用光时域反射计)的测量结果计算光纤端面上模场直径的方法。本方法是将被测光纤同一段模场直径已知的参考尾纤连接在一起，用OTDR测量其连接损耗，

4、比较出被测光纤的模场直径值。参考光纤与被测光纤的结构应相近，例如，两种光纤同为匹配包层型Bl类光纤。当被测光纤与参考光纤的结构不同时，可以在测量结果上确定出一个经验校正函数。用OTDR测量模场直径时仅限于在被测试样与参考样品的接头处进行，这是因OTDR的测量是非线性的。OTDR的非线性度指标通常由仪器制造商提供。虽然典型的线性度大小对衰减系数的测量结果影响并不大，但却不足以精确地确定光纤全长的模场直径。本方法要求分别从光纤的两端进行双向测量。这一方法通常被光纤制造商用来测量结构已知的光纤，模场直径的其他三种测量方法都可用来解决对本试验方法测量结果所持异议。应定期校准本试验方法的测量结果。D2装

5、置D21 01DR测量仪器已在GBT 1597240-2008的方法C中描述，要得到精度最佳的测量结果，OTDR中心波长的偏差应在士2 llIn以内，若偏差达到25 nm，则在1 310 11113和1 550 nm波长引起的测量结果误差约为0025 p-m。D22光开关选件可使用光开关提高测量效率，图D1是用光开关将OTDR双波长的激光引出进行双向后向散射测量的示意图，配合使用两个参考光纤可使得光纤的双向测量更为方便。参考光纤A 接头A参考光纤B 接头B图D1光开关装置闰被涮光纤D23试验样品试样应为盘绕在光纤盘上或在光缆中的B类光纤，光纤长度应能足以避开OTDR的测量盲区，光纤两端应留出一

6、定长度以便于测量。对试样进一步的要求见GBT 1597240 2008。GBT 15972452008D24参考样品用两根已预先测定过单双波长模场直径(用其他三种方法中的任一方法)的单模光纤作为参考光纤，分别用于被测光纤两个端别的测量。通常参考光纤与被测光纤的结构应相近，光纤长度应能足以避开OTDR的测量盲区，如果参考光纤与被测光纤的结构设计不同，则应确定一个经验映射函数，在本方法的测量结果和原有测量方法的测量结果间建立联系。D25光纤接头在测量过程中，参考光纤与被测光纤的接头A(或B)应保持稳定，使测量结果不受连接损耗变化的影响，可选用熔接连接或活动连接的方式，当使用活动连接方式时，应使用折

7、射率匹配油以减小光纤端面处反射峰的影响。D3程序D31测量方向和表示符号可以通过测量接头A或接头B的后向散射损耗特性来测定试样的模场直径，在本程序中，使用了如下符号：A某一测量波长；LA()从参考A纤注入光测量接头A在，波长上的损耗；LB(，)从参考B纤注入光测量接头A在波长上的损耗；wA(A，)参考A纤在波长A上预先测得的模场直径ws(A)用本试验方法测量的试样在波长。上的模场直径；gj与波长和光纤结构相关的修正因子与波长和光纤结构相关的修正因子。图D2和图D3是分别从参考A纤注入光和从参考B纤注入光测量的后向散射曲线示意图。曼褂嚣泉拓越翟怛图D2从参考A纤注入光测量位置kmD32用GBT1

8、597240 2008中方法C，从参考A纤注入波长的光，测量接头A的损耗，结果记为LA(Ai)。再从参考B纤注入波长的光，测量接头A的损耗，结果记为LB(2i)。D33用D4中式(D1)计算被试光纤的模场直径。D4计算甜雷采盔釜星也GBT 15972452008圈D3从参考B纤注入光测量位置kmD41计算试样的模场直径试样在波长山处的模场直径按下式计算： Ws()一WA()10业逍掣。(D1)D42修正因子自和，J用参数gj和修正测量结果。对于某一已知结构的光纤，需要进行验证试验，根据经验确定参数目和，】的最佳值，当自和，j未知并无法依经验确定时，可以分别设为1和0。D43光纤类型、结构和波长

9、的验证试验D431选用一组需要对光纤类型、结构和相应波长进行验证试验的光纤样品，在某一波长处的模场直径已经用原方法(其他三种方法任意之一)测量。该组样品覆盖了这种类型和结构的光纤中较宽的模场直径和截止波长的数值范围。D432用D32中的程序测量每一光纤的LA和LB。D433对每一光纤计算2019(器)和(LA-Ln)，对所有光纤以(LA-Le)为横轴，2。19(而Ws)为纵轴作一条拟合直线，确定直线的斜率g和截距，。D434选用同一类型、同一结构的第二组光纤，重复步骤D431和D432。D435用D433中得到的g和，计算每一光纤的模场直径ws，并与其原始数据比较，得到两种方法的模场直径差别w

10、d。D436确定两种测量方法的结果是否等同。其判别标准为：等同水平B不大于01 pm，B的计算式为：BIdI+2皂0N式中：B等同水平，单位为微米(pm)；d一 一组光纤模场直径两种测量结果的平均差值，d-i-d，单位为微米(pm)印一组光纤模场直径两种测量结果标准偏差的差值，单位为微米(Lm)；N一组光纤的样品数量。(D2)GBT 1 5972452008D437当B超过01 pm时，应调整测量程序，如改进光纤连接的方式或状态等。D438图D4提供了一个典型的验证试验的图形和数据。VAMFF测褥的M Y)图D4验证范例方法比较E1方法A的数据附录E(资料性附录)采样数据和计算结果表E1方法A

11、的采样数据和计算结果CBT 1597245-2008角度(。) 归一化叠合光功率 角度(。) 归一化叠合光功率oooo 1ooo oo 9405 o047 4lo495 o983 64 9900 o038 35O 990 O939 95 lO395 O030 931485 o873 68 10890 o 025 011980 o79312 11385 o020172 475 o703 04 11880 o016 322970 O 610 89 12375 o013 193465 o 522 88 12870 oolo 663960 o444 09 13365 o 008 554455 O370

12、 58 13860 o006 894950 o305 20 14355 o005 555445 o251 07 14850 o004 495940 o205 88 1 5345 o003 596435 o167 74 15840 o002 866930 0136 26 16335 o002 287425 0、110 69 16830 oool 837920 o089 67 17325 oooi 48815 o072 45 17820 o001198910 o058 60 18315 oooo 91注：波长为1 550 rim，模场直径计算结果为673 pm。E2方法B的数据计算方法细节不同时可

13、能引起001 ILm的计算值差异。裹E2方法B的采样数据和计算结果角度(。) 光功率 角度(9) 光功率1 273 o085 72 10367 o708 232201 o，208 6,1 11172 o714 502930 0312 50 11944 o719 7l3820 o，423 22 13216 o725104631 o5(19 08 14879 o729 715403 o567 77 16671 o733 066271 o613 60 18275 o734 747107 o646 90 20042 o735 827776 o667 85 21788 o735 848663 o，686

14、 43 2：3478 o736169558 o，699 63注：波长为1 550 nm，模场直径计算结果为816 pm。GBT 15972452008E3方法c的数据衰E3方法C的采样数据和计算结果半径pm 归一化光功率 半径儿m 归一化光功率0000 1000 oo 10817 0001 971082 0890 27 11899 0000 882163 0635 61 1298l o000 363245 0,350 31 14063 0000154327 0166 87 15144 0000 065409 0078 26 16226 o000 026490 o037 35 17308 0000 007572 0017 52 18389 0000 008654 0008 72 1947l o000 009736 0004 33 20553 0000 00注：波长为1 550 nm，模场直径计算结果为1076 pm。18