GB T 15972.54-2008 光纤试验方法规范.第54部分 环境性能的测量方法和试验程序.伽玛辐照.pdf

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1、ICS 33。18010M 33 圆亘中华人民共和国国家标准GBT 1 5972542008部分代替GBT 159725一1998光纤试验方法规范第54部分：环境性能的测量方法和试验程序 伽玛辐照Specifications for optical fibre test methods-Part 54：Measurement methods and test procedures for environmentalcharacteristicsGamma irradiation(IEC 60793-154：2003，0ptical fibres-Part 1-54：Measurementmet

2、hods and test procedures-Gamma irradiation，MOD)2008033 1发布 20081101实施宰瞀鳃鬻瓣訾糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仪1”GBT 15972542008前言一1范围2规范性引用文件3试验装置，4试祥和试样制备5试验程序6计算7结果附录A(规范性附录)背景次111Z3456刖 吾GBT 15972542008GBT 15972光纤试验方法规范由若干部分组成，其预期结构及对应的国际标准和代替的国家标准为：第lO部分第19部分：测量方法和试验程序总则(对应IEC 60793110至IEC 60793119；代替GBT 1597211

3、998)；第20部分第29部分；尺寸参数的测量方法和试验程序(对应IEC 60793120至IEC 60793129；代替GBT 1597221998)；第30部分第39部分：机械性能的测量方法和试验程序(对应IEC 60793130至IEC 607931-39；代替GBT 1597231998)第40部分第49部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序(对应IEC 60793140至IEC 60793-149；代替GBT 1597241998)；第50部分第59部分：环境性能的测量方法和试验程序(对应IEC 60793150至IEC 60793159；代替GBT 1597251998)。其

4、中GBT 159725由以下部分组成：第50部分：环境性能的测量方法和试验程序恒定湿热；第51部分：环境性能的测量方法和试验程序干热；第52部分：环境性能的测量方法和试验程序温度循环；第53部分：环境性能的测量方法和试验程序浸水；第54部分；环境性能的测量方法和试验程序伽玛辐照。本部分为GBT 15972的第54部分。本部分修改采用国际电工技术委员会标准IEC 607931-54：2003光纤第154部分：测量方法和试验程序伽玛辐照(英文版)。本部分与IEC 60793154：2003主要差异如下：按照我国标准的编排格式和表述要求，对一些内容安排做了调整，将“第1章”中有关背景的描述作为附录A

5、给出，删除了“第8章”，其内容放在“第7章”；纠正了IEC文本7，3中从光源耦合到试样中的功率应小于“30 dBm(10 pW)”的错误，改为应小于“一30 dBm(10 pW)”；“IEC 60793的本部分”改为“GBT 15972的本部分”；对于EC 60793-I-54引用的其他国际标准中有被修改采用为我国标准的，GBT 1597254引用我国的这些国家标准或行韭标准代替对应的国际标准。本部分代替GBT 159725 1998光纤总规范第5部分：环境性能试验方法第7章。本部分与GBT 159725一1998光纤总规范第5部分：环境性能试验方法第7章相比主要变化如下：有关背景的描述作为附

6、录A给出(1998年版的711；本版的附录A)；删除了图2和图3(见1998年版的73)；删除了表2(见1998年版的744)；暴露在伽玛辐照下的环境背景辐照效应，将由试样受到的标称剂量率为02 Gyh、暴露的总剂量为1 Gy，改为将由试样受到的标称剂量率为002 Gyh、暴露的总剂量为01 Gy确定(1998年版的743；本版的53)；暴露在伽玛辐照下的有害核辐照效应，将由试样受到的标称剂量率和总剂量组合之一，改为将IGBT 15972542008由试样受到的标称女表2；本版的54)；相关内容的叙述做了本部分的附录A为规范本部分由中华人民共和匡本部分由中国通信标准化薅的总剂量为1 000 G

7、y确定(1998年版的744本部分起草单位：武汉邮t ，院。本部分主要起草人：陈永诗、，j清、刘泽恒、程淑玲。本部分为第一次修订，它与GBT 159725其他部分一起代替GBT 1597251998。光纤试验方法规范第54部分：环境性能的测量方法和试验程序伽玛辐照GBT 159725420081范围GBT 15972的本部分规定了评估光纤和光缆在给定的伽玛辐照环境中性能的测量方法和试验程序。本部分适用于测定成缆或未成缆A1类、A2类多模光纤和B类单模光纤因暴露在伽玛辐照下产生的辐照感应衰减值。本部分不适用于光缆中非传光组分材料的测量，如果光缆材料暴露在辐照中会发生恶化，则需要进一步研究和寻找其

8、他的测量方法。注；该试验对其他类型光纤的适用性在研究中。有关背景描述见附录A，详细背景信息见ECTR 622832规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 15972的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。GBT 1597240一2008光纤试验方法规范第40部分；传输特性和光学特性的测量方法和试验程序衰减(IEC 60793140：2001，Optical fibres-Part 1-40：Meas

9、urement methods and testprocedures-AttenuationMOD)GBT 15972442008光纤试验方法规范第44部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序截止波长(IEC 60793144：2001，Optical fibresPart 144：Measurement methods and testprocedures-Cutoff wavelength，MOD)IECTR 62283核辐照纤维光学指南3试验装置31辐照源311环境背景辐照试验应采用一个”Co(钴“)或等效的电离源产生伽玛辐射。312有害核环境辐照试验应采用一个60Co(钴60)或等

10、效的电离源产生伽玛辐射。该环境的特点是相对低剂量和低剂量率。该环境的特点是相对高剂量和高剂量率。32光源应采用诸如卤钨灯、一组激光器或发光二极管(LEDs)等光源来产生850 am、1 300 am(1 310。m)、1 550 nm或按产品规范规定波长的光。在完成测量的足够长时间内，光源强度应保持稳定。从光源耦合到试样中的功率应dx于-30 dBm(10 pw)或按照产品规范中规定。光源应用占空比为50的脉冲信号进行调制。注：如果采用耦合进光纤的功率大于10 pw光源，可以产生光漂白作用。1GBT 1597254200833光滤波器单色仪如没有特殊要求，应t20 nm和1 550 nm士20

11、 nl34包层模剥除器必要时，应在试样输少去除包层模(涂覆材料折象35光纤固定和定位装置应配置诸如真空吸盘能可与输入光进行重复定位。36光束分离器光器或一单色仪获得波长为850 nm20 nm、l 300(1 310)nm光器3 dB光谱宽度应不大于25 nr1。廿端采用包层模剥除器以剥除包层模。如果光纤涂覆材料设计成可于玻璃包层折射率)，则不要求包层模剥除器。支撑试样输入端的装置。支撑装置应安放在定位装置上，以便试样端光束分离器应分出一小部分输入光作为参考光。参考光应用来监视试验期间系统的波动。37输入端注入模拟器371 A1类多模光纤(折射率渐变型)应用一稳态模模拟器衰减掉高阶传输模，在光

12、纤输入端建立稳态模条件，建立稳态模条件的说明见GBT 1597240一2008方法A。372 B类单模光纤一光学透镜系统或尾纤可用于激励被试光纤。耦合进试样中的光功率在试验期间应保持稳定。如。一光学透镜系统，一种使光纤定位较不敏感的方法就是对光纤输入端进行空间和角度的满注入；如果采用尾纤，可能有必要采用折射率匹配材料来消除干涉效应。应采用高阶模滤模器来滤除在大于或等于截止波长卜高阶传输模，GBT 15972442008中方法C规定的试验条件可满足此要求。373 A21类和A22类多蝗光纤(折射率准突变和突变型)应按产品规范规定建立入条件。38光检测器应采用在接收光强范围内线性并稳定的光检测器。

13、典型系统可包括采用电流输入前置放大器进行放大的光生伏打型光电二极管，由锁相放大器进行同步检测。39光功率计应采用合适的光功率计测定从光源耦合进试样的光功率，确保它不大于10 vW或按产品规范规定的值。310辐射剂量计应采用热致发光LiF或CaF晶体检测器(TLD)或一个离子室检测器测定试样光纤接收到的辐射总剂量。311温度受控试验箱如果没有特殊要求，温度受控试验箱应能保持规定温度在2以内。312试验线轴试验中，试验线轴对本试验所采用的辐射不应起屏蔽或吸收作用。原则上，木头、塑料或类似的非导体材料，对辐照都具有透明性。对于精确的测量，应考虑附加吸收。4试样和试样制备41试样411光纤试样光纤试样

14、应是按照产品规范中规定的具有代表性的光纤试样。412光缆试样光缆试样应是按照产品规范中规定的具有代表性的光缆试样，光缆中应至少包含一根规定的光纤。2GBT 1597254200842环境背景辐照试验试样如果没有特殊规定，试样长度应为3 000 m30 m(受反应器限制要用较短长度时，试样长度可以为1 100 m土20 m)。试样两端在试验箱外应留出的最短长度约5 m，用于连接光源和检测器。应记录试样受辐照长度。43有害核环境试验试样如果没有特殊规定，试样长度应为250 m士25 m(当试验条件要求一个商的总剂量和剂量速率时，可能需要一个较短的试样长度)。试样两端在试验箱外应留出的最短长度约5

15、m，用于连接光源和检测器。应记录试样受辐照长度。44试验线轴试样应绕在按产品规范规定直径的线轴或线盘上，两端应留出足够长的未绕光纤，以便能接到光学测量设备上。一种替代放置方法是将光纤松绕成规定直径的线圈。45环境光屏蔽试样应与环境光隔离开以防止光漂白作用。5试验程序辐照试验类型依据辐照剂量、剂量率、辐照时间和温度来区分，分为环境背景辐照试验和有害核辐照试验。51辐照源的校准试样置人试验箱以前，应对辐照源剂量均匀性和强度进行校准。将四个TLD置于辐照区，使它们的中心放在试样所在线轴或线盘轴线上。采用四个TLD以获得具有代表性的平均值。应采用等于或略大于实际试验剂量的校准系统。为保证实际试验剂量测

16、量的最大可能的准确度，TLD只限于使用一次。52预处理和条件调节521预处理试验前，应对试样在255的温度箱内预处理1 h，或在试验温度下按产品规范规定的时间预处理。522条件调节短长度试样的输入端应放在定位装置上，并对准光功率计以便获得最大光功率。采用经校准的功率计测量试样输入端的功率。需要时，应调节光源功率使得输人端的功率小于10 pw或按产品规范中规定。注：如果采用辐合进光纤的功率大于10 pw光源，可以产生光漂白作用。在辐射源关闭的情况下，应对试样的输入端进行定位，以便在检测器上获得最大光功率。一旦调好之后，在伽玛辐照试验期间不应改变输入端光注入条件。应将一曲线记录仪或合适的测量装置连

17、接到检测系统进行连续功率测量，应调整测量设备，使检测信号不超过设备的极限。应采用一个6。Co(钴”)或等效的电离源以所要求的剂量率产生伽玛辐射。由于辐照源特性的改变，剂量率水平仅是一个近似值。辐照光源问剂量率的变化量预计高达土50。打开或关闭辐照源所需的时间应小于总暴露时间的10。在试验期间保持温度的稳定是非常重要的。如果需要进行不同温度下的试验，则应在辐照前在不同温度下测量每一规定波长上的衰减。53环境背景辐照下的衰减测量按照GBT 1597240 2008中方法A(截断法)测量试样在规定波长下的衰减，记录试样暴露于伽3GBT 15972542008玛辐照源前的衰减值A。最初衰减测量环境温度

18、应与辐照试验期问测量温度相同。暴露在伽玛辐照下的环境背景辐照效应，将由试样受到的标称剂量率为002 Gyh、暴露的总剂量为01 Gy确定。为模拟特殊规定的条件，在产品规范中，可以要求其他剂量和剂量率组合的环境背景辐照。在完成辐照和辐照过程的2 h内，对试样按照同样的方法进行衰减测量，记录经暴露在伽玛辐照源后的试样衰减值Az。54有害核环境下的衰减测曩记录暴露在伽玛辐照源前的输出功率。暴露在伽玛辐照下的有害核辐照效应，将由试样受到的标称剂量率为1 000 Gyh、暴露的总剂量为1 000 Gy确定。为模拟特殊规定的条件，在产品规范中，可以要求其他剂量和剂量率组合的有害核环境辐照。在伽玛辐照循环周

19、期内应记录试样的输出功率，根据辐照前试样衰减的测量值，能够确定辐照引起的光纤衰减变化。在完成辐照过程后，也应记录试样的输出功率至少15 rain，或按详细规范规定的时间。完成辐照过程后恢复时间内参考检测器功率也应记录。6计算61 光衰减的变化值AA(环境背景辐照试验)AA2一A1 (1)式中：A。暴露于伽玛辐照之前试样的衰减，单位为分贝(dB)；A。暴露于伽玛辐照之后试样的衰减，单位为分贝(dB)。62光透射辜变化A(有害核环境试验)光透射率变化A应按照下列公式进行每个波长的计算(有害核环境试验)：Ao一一1019(P。PB) (2)A15=一1019(P15PB) 式中；P。停止辐照1 s内

20、试样的功率输出(除非另有规定)，单位为微瓦(tLW)；P。停止辐照后15 min试样的功率输出(除非另有规定)，单位为微瓦(pW)；Pe辐照开始前试样的功率输出，单位为微瓦(pw)；A。紧接辐照之后试样的光透射率变化(光衰减)，单位为分贝(dB)；A。停止辐照15 min试样的光透射率变化(光衰减)，单位为分贝(dB)。63结果修正考虑到系统的不稳定性而采用参考测量进行修正时，参考检测器的测量结果为：AR口一一1019(PzPP：) 式中：P。，测量结束时由参考检测器测得的功率，单位为微瓦(pw)；Pg辐照开始前由参考检测器测得的功率，单位为微瓦(pw)。修正后的试验结果为：AoNoR=AoA

21、REF 4A【5NoR 2 A15一AREF)34ra(7结果71试验结果报告应包括下列内容：试验名称；试样识别号；暴露在辐照下的试样长度；试验波长；试验温度；线轴的材料、尺寸和设计；试验剂量和剂量率；衰减变化A(环境背景辐照条件下)；光透射率变化A。和A。s(有害核环境试验)；试样特性如光纤类型、光缆类型、尺寸和组成试验过程的曲线记录；试验日】朝和操作人员。72根据要求可提供的其他信息：辐照源说明；剂量计类型；光源类型、型号和制造厂家；光滤波器或单色仪说明；包层模剥除器说明；注入模拟器和注入条件说明；光束分离器类型；检测和记录仪器说明；温度试验箱特性说明；测量仪表最后校准日期；操作员身份证明

22、；试验线轴直径；合格判据；其他测量条件。GBT 1597254-20085C：BT15972542008附录A(规范性附录)背景当暴露在伽玛辐照环境矿 未成缆光纤的衰减通常都会增加。这主要是由于在玻璃缺陷部位俘获了辐照分解的电子和垒 战的(即形成了色心)。本试验程序集中在两种感兴趣的状态：适合于评估环境背景辐照效应的 i状态和适合于评估有害核环境效应的高剂量状态。采用类似于GBT 1597240一2008中方法 i断法)可实现环境背景辐照效应的试验。通过监测量样暴露在伽玛辐照前后及期间的功率可实现看害核环境效应试验。由光(光漂白)或熟作用导致的色心减少产生了恢复效应(减小了辐照感应衰减)。恢复效应可在较宽时间范围内发生，它取决于辐照时间的长短。这使得辐照引起的衰减变化特征变得复杂化，因为衰减与许多变量有关，包括试验环境温度、试样结构、施加于试样的总剂量和剂量率以及测量它所使用的光平。警告：在实验室进行本试验时，应采取严格控制和合适的防护措旋。应由精心挑选的训练有素的人员进行这项试验。如果操作不当或无合格条件，这项试验对于试验人员是危险的。6