GB T 18311.26-2007 纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第3-26部分 检查和测量 光纤和插针轴线间的角偏差的测量.pdf

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1、ICS 3318020L 50 a园中华人民共和国国家标准GBT 1831 126-20071EC 61300,-3-26：2002纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第326部分：检查和测量光纤和插针轴线间的角偏差的测量Fibre optic intercOnnecting devices and passive components-Basic test and measurement procedures-Part 3-26：Examinations and measurements-Measurement of the angular misalignment between

2、fibre and ferrule axes2007-06-29发布(IEC 61300326：2002，IDT)2007-1 101实施宰瞀髋鬻瓣訾麟瞥霎发布中国国家标准化管理委员会厘印GBT 1831 126-2007IEC 61300-326：2002前 言本部分为GBT 18311的第26部分，并隶属于GBT 1830912001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第1部分t总则和导则。本部分等同采用IEC 61300326：2002纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第326部分：检查和测量光纤和插针轴线间的角偏差的测量(英文版)。为便于使用，对于IEC 613003

3、25；2002还做了下列编辑性修改：a)“本标准”一词改为“本部分”；b)删除IEC 61300-3-26t 2002的前言和参考文献。纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序是系列国家标准，下面列出了这些国家标准的预计结构及其对应的IEC标准：a)GBT 1830912001纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第1部分：总则和导则(idt IEC 613001：1995)。b) GBT 18310纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第2部分：试验GBT 1831012002纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第21部分：试验振动(正弦)(IEC 613002

4、1t1995，IDT)，GBT 1831022001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第22部分：试验配接耐久性(idt IEC 613002-211996)lGBT 1831032001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第2-3部分：试验静态剪切力(idt IEC 6130023 l 1995)IGBT 18315 42001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第24部分试验光纤光缆保持力(idt IEC 61300-2-4t1995)；c)GBT 18311纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3部分：检查和测量GBT 1831112003纤维光学

5、互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第31部分I检查和测量外观检查(IEC 61300311995，IDT)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32部分：检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性(idt IEC 6130032：1995)GBT 1831132001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第3-3部分：检查和测量监测衰减和回波损耗变化(多路)(idt IEC 61300-33；1997)，GBT 1831142003纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第3-4部分：检查和测量衰减(IEC 61300-34：2001，IDT)

6、GBT 18311262007纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第326部分：检查和测量光纤和插针轴线间的角偏差的测量(IEC 613003-26t2002，IDT)本部分的附录A是资料性附录。本部分由中华人民共和国信息产业部提出。本部分由中国电子技术标准化研究所(CESI)归口。本部分起草单位：中国电子科技集团公司第二十三研究所。本部分主要起草人t汤钧、程万茂、樊鹤峰、王锐臻。GBT 1831 126-2007IEC 61300-326：2002纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-26部分：检查和测量光纤和插针轴线间的角偏差的测量1 范围本部分规定了测量装有单模光

7、纤的连接器的圆柱体插针中光纤与插针轴线间的角偏差的程序。概述本部分规定了单模光纤连接器的圆柱体插针中光纤与插针轴线间的角偏差的测量方法。角偏差定义为插针轴线与安装的光纤轴线(见图1)之间的夹角6。角偏差的测量是通过绕轴线旋转插针，并测量插针在远场方位图中光斑中心的偏移量来完成。图1光纤角偏差的定义在一个光纤连接器中，其角偏差的特征值一般在十分之几度的范围内。离插针表面5 mm处的光斑(白光源)直径大约为1 mm。当旋转连接器时，光斑的偏移值大约为光斑直径的1lOO(离光纤表面5 mm处角偏差o5。对应的光斑偏移值为45ira)。为了能在高精度水平上测量如此小的一个偏移值，就需要使用自动控制装置

8、。此外，由光纤引起的光斑偏移还受到与插针轴线相关的光纤表面倾斜度的影响。这里的偏转值符合斯奈尔定律。倾斜的影响程度可以通过曲率半径以及反射点偏心率来计算。有关这个问题的注解和解释见附录A。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GBT 18311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办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。Is0 2538产品几何规范(GPS) 棱柱的角和斜面系列3装置按图2所示，装置由以下单元组成。31插针固定装置插针的安装

9、及旋转均在一个精密V型槽固定装置或机械对中装置上进行。按照1SO 2538标准v型槽的最佳夹角为108。GBT 1831126-2007IEC 613003-26t200232光源测试中使用白光源。33屏幕从光纤中射出的光斑投射到屏幕上。所用屏幕可以是摄像机的CCD芯片。屏幕必须垂直于V型槽固定装置或机械对中装置的轴线。34数据处理设备装有合适软件的电脑用于处理从摄像机输入的影像并分析所得的数据。9白光漂圈2测量装置4程序在测量角偏差之前，应当先测量在检插针的曲率半径、插针端面圆顶顶点偏移值及其与光纤中心的相对位置。而插针端面圆顶到光纤中心的指向应该标记在插针上(见图3)。插针应当在已知位置上

10、标有插针端面圆顶顶点一光纤中心指向的标记，并被放置在固定装置上。此时就可以测定光斑的位置，并且用光斑与标记之间的夹角p来表示光斑位置。图3端面圆顶顶点一光纤中心指向标记的定位GBT 1831 126-2007IEC 61300-3-26：2002插针要每次旋转90。或是更小的角度直至完成整圈旋转。在每一次的旋转位置都可以得到光斑的轮廓，并且用适当的测试方法来测定光斑中心的位置。在得到了每个角度插针位置的中心坐标之后，就可以找出拟合这些点的最佳圆周。光斑偏移角口由下式给出：口一arctanf1、一式中：r一各光斑中心位置的拟合圆周半径+L插针表面到屏幕的距离(见图4)。图4测量参数为了能使口角的

11、误差保持在001。(大约为日值的10)的范围内，测量r和L的准确度就需要分别高于1 pm和01 mm。p角的值定义为第一个影像位置与表示插针端面圆顶顶点一光纤中心指向的标记之间的夹角。厂一一 面J 光纤、7I 脊7 弋 一、) 蚺面顶点、-，7 、图5参考正交坐标系的定义GBT 1831126-2007IEC 61300-3-26：2002取光纤中心为坐标原点，并以插针端面圆顶顶点一光纤中心方向为X轴组成一个正交坐标系。在该坐标系中，0角的两个分量0。、乱为(见附录A)(见图5)：口，一arctantanOcosNOy=arctantanOsird光纤表面的法线与插针轴线之间的央角n为(见附录

12、A)：式中：e一插针顶点的偏心率；R抛光面的半径。在先前定义的正交坐标系中，偏差角d的两个分量d，、氐如下： 疋一aarcsin(半)屯一arcsin(学)式中：” 光纤的折射率。由这些分量可以算出光纤轴线与插针轴线之间的偏差角： darctan届而硒5规定的细节按适用情况，在相关规范中应规定下述细节允许的角偏差值；测量要求的准确度；光源；距离L。4GBT 1831126-20071EC 613003-26：2002附录A(资料性附录)由光斑偏差引起的角偏差的计算A1 由曲率半径以及插针顶点偏心率引起的光纤倾斜的计算插针轴线与指向光纤表面的法线之间的夹角是由插针端面圆顶顶点的偏心率引起的。参照

13、图A1角a表示形式如下：一arcsin(专)式中：R抛光面的曲率半径；r一圆顶顶点的偏心率。圈A1 相对插针轴线的光纤倾斜的测定A2光纤与插针之间角偏差的计算等式根据折射定律，由光纤射出的光斑相对光纤轴线的偏折取决于光纤端面的角度。在图A2中显示并定义了用于计算光纤角偏差的各个角。依据简单的三角函数关系可以得到以下各式：cosOtan以一sinOc()spGBT 1831 126-2007IEC 61300-3-26：2002从上面的等式可以获得如下结果cosOtanO,一sinOsin口以一arctantanOcos加以一arctantanOsin明枰而 救 藩，弋 区是耐r r Y r平面

14、、一 。 。np螭面顶点 ， 入f ，7 1r 1一 l下m 移x Joc0p7、0、 、图中：x轴 端面圆顶顶点指向光纤中心的方向ly轴 在光纤中心与X轴正交a插针轴线与光纤中心表面法线的夹角；p 偏移的光斑在XY平面上的投影与X轴所组成的夹角8 光纤输出光斑的偏移角；日，角0在x轴上的分量；吼 角0在Y轴上的分量；卜 光纤轴线与插针轴线之间的偏差角；d，角8在x轴上的分量；d。 角6在Y轴上的分量。图A2计算角偏差公式中各个角的定义在由插针轴线和光纤端面上法线所组成的平面(在图A2为x平面)上，光线斜射至光纤表面时与光纤表面成a一以偏角。当光斑离开光纤表面时偏角变为。一以。以上角度的相互关

15、系符合斯奈尔定律：sin(a一占，) 1sin(d一日) 式中：”光纤的折射率。由上式可得；6GBT831 126-2007IEC 61300-3-26：2002也一口一arcsin sin(a-L ，d角在y轴的分量与光纤的倾斜无关，其表达式为：屯_ar csin学从以上两个分量就可以计算出表示光纤与插针轴线之间角偏差的d角。参照图A3，得到下式t coss!tan8，=sins!COs0I coss!tand。一sins!sinfl通过对两个等式进行平方运算并将逐项相加就可以得到以下结果：COS2dtan2疋+tan2氐一sin。8cos2p+sin2卢一sin2d ：tanz疋+tanz氐=篇一tan28aarctan(撕磊甄了硒)锈 心巡一sin6cos0圈A3偏差角分量推导角偏差的计算