CNS 15016-2-2006 Safety of laser products - Part 2 Safety of optical fibre communication systems《雷射产品安全－第2部：光纤通讯系统之安全性》.pdf

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1、1 印月957月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 13.110;31.260 C5280-215016-2 經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 957月10日 月日 (共35頁)雷射產品安全第2部：光纖通訊系統之安全性 Safety of laser products Part 2: Safety of optical fibre communication systems 目錄 節次 頁次 1. 適用範圍 .2 2. 參考規範 .2 3. 定義 .2 4. 製造要求 .4 4.1 工程規格 4 4.2 標籤 .5 4.3 資訊提供 6 4.4 危

2、害位準之評估 6 4.5 安裝要求 7 4.6 重新啟動脈衝之要求 .7 5. 檢修及維護之指引 .7 5.1 測試及量測 .7 5.2 安全預防措施 .8 附錄 A （參考）理論 . 10 附錄 B （規定）光纖通訊系統區域工程要求概要 . 11 附錄 C （參考）危害安全分析方法 12 附錄 D （參考）安全使用光纖通訊系統之應用註釋 . 13 附錄 E （參考） “雷射危害位準 ”意義之釐清 31 2 CNS 15016-2, C 5280-2 1. 適用範圍 本標準第 2 部，提供光功率可達距光源有一大段距離之光纖及 /或控制通訊系統安全上之要求及特定指引。本標準不適用如材料處理或醫療

3、用途使用之傳輸光功率之光纖系統。 本標準中，當使用 “雷射 “一詞，則包含發光二極體 (LEDs)。 本標準第 2 部之目的爲： 保護人員受到來自光纖通訊系統的光輻射之傷害。此乃依據危害等級，引用工程上及實際工作上之要求； 為了製造商及運作機構建立程序及供應參考之需求使得適當之預防措施得以被建立； 透過標誌、標籤及說明書等方式，對於光纖通訊系統相關之危害確保適當的警告個人； 藉由降低非必要之輻射接觸，透過保護方法以改善對光輻射之控制以及藉由詳述使用者的控制方式以提供產品之安全使用 等方式，減少傷害之可能性。 附錄 A 對本標準提供更詳細之理論說明。 2. 引用標準 下列標準所包含之條文，通過在

4、本標準中引用而構成爲本標準之條文。本標準出版時，所示版本均爲有效。所有標準都會被修訂，使用本標準之各方應探討使用下列標準最新版本之可能性。 CNS 14301-2 光纜第 2 部：產品規格 CNS 15016-1 雷射産品安全第 1 部：設備分類、要求和用戶指南 3. 定義 下列定義適用於本標準。此外還包含 CNS 15016-1 之定義。 3.1 可達區域 於光纖通訊系統內在合理可預期情況下，人員可能會接近雷射輻射之任何部分。 3.2 自動功率衰減 例如發生光纖破損使得有可能會使 人員曝露於輻射之情況時，光纖通訊系統會在一特定之時間內將可達功率降低到一特定位準以下之一種特性。 3.3 密封系

5、統 在正常操作情況下，光輻射是完全 被密封，例如藉由防光機殼、零件、完全為內部反射或是光纜及連接器。 3.4 終端用戶 以原設計使用方式使用光纖通訊系 統之個人或組織。用戶不需要控制系統內所產生及傳輸之功率。 3.5 危害位準 在合理可預期情況下，於光纖通訊 系統內任何可達區域之潛在危害。此係基於例如發生光纜破損時使得有可能會 使光輻射變成可達情況時之位準。此位準亦與 CNS 15016-1 之雷射分類程序緊密相關。 3 CNS 15016-2, C 5280-2 3.6 危害位準 1 危害位準 1，係在任何合理可預期情 況下，於光纖通訊系統內任何可達區域，人員在此系統運作之波長及發射持續 時

6、間所會接近的雷射輻射，不會超過第 1類雷射可達發射極限 (AEL)之位準。 3.7 危害位準 2 危害位準 2，係在任何合理可預期情 況下，於光纖通訊系統內任何可達區域，人員在此系統運作之波長及發射持續 時間所會接近之雷射輻射，不會超過第 2類雷射可達發射極限 (AEL)之位準。 3.8 危害位準 3A 危害位準 3A，係在任何合理可預期情況下， 於光纖通訊系統內任何可達區域，人員在此系統運作之波長及發射持續時間所會接近之雷射輻射，不會超過第 3A類雷射可達發射極限 (AEL)之位準。 3.9 危害位準 k3A 危害位準 k3A，係在波長 400 nm 到 4000 nm 的範圍，在合理可預期

7、情況下於光纖通訊系統內任何可達區域，人 員在此系統運作之波長及發射持續時間所會接近之雷射輻射，不會超過 k3A 類雷射可達發射極限值 (AEL)之位準。為了評估 k3A 危害位準，需使用 3A 類雷射可達發射極限 (AEL)表；若更長之觀察週期在合理之情況下，預期不會發生 ，則從表觀光源量起之最小量測距離應增加到 250 mm，且其使用時基應為 10 s。若波長大於 1400 mm，則其輻射功率限制值應比第 1 類雷射之值高 10 的因數。 備考： k 之值並非常數，且無需計算（理論依據見附錄 A） 3.10 危害位準 3B 危害位準 3B，係在任何合理可預期情況下，於光纖通訊系統內任 何可達

8、區域，人員在此系統運作之波長及發射持續時間所會接近之雷射輻射，不會超過第 3B類雷射可達發射極限 (AEL)之位準。 3.11 危害位準 4 危害位準 4，係在任何合理可預期情況下，於光纖通訊系統內任何可達區域，人員在此系統運作之波長及發射持續時間所會接近之雷射輻射，可能會超過第3B 類雷射可達發射極限 (AEL)之位準。 3.12 發光二極體 (LED) 具 p-n 接面之半導體裝置，其可藉由半導體 內部之輻射重組效應產生電磁輻射，波長介於 180 nm 到 1 mm 範圍內。（此光學輻射主要是由自發性發射過程產生，雖然有部分屬於激發性發射。） 3.13 操作者控制現場 光纖通訊系統若其運作

9、控制及光輸出可由一操作人員直接模擬監控，並管制所有可能接近光輻射之潛在人員，則此系統係處於在場操作者控制。 3.14 管制接近的區域 欲接近到此區域之保護罩（外殼）是受到管制的，且只有受過系統有關之雷射4 CNS 15016-2, C 5280-2 安全及系統檢修等充分之訓練並經授權之人員才可接近的區域。例如包括光纜槽管及開關中心。 3.15 限制接近之區域 欲接近到此區域之保護罩（外殼）受到限制的，且不得對公眾開放。例如包含工業用及商業用之房屋。 3.16 無限制接近之區域 欲接近到此區域之保護罩（外殼）是不受限制的。例如包含家庭用及供大眾使用之房屋。 3.17 製造商 組合光學裝置及其他組

10、件以構成或修改成一光纖通訊系統之機構或個人。 3.18 操作機構 對於光纖通訊系統之安裝及 /或操作，負責之機構或個人。 3.19 光纖通訊系統 用來產生、傳輸以及接收由雷射所產生之光輻射的工程組合，其乃藉由光纖之傳輸作為通訊及 /或控制用途。 3.20 合理可預期事件 在規定之環境下可被相當準確預期會發生之事件，而且其發生之機率或頻率並不低。 合理可預期事件之例子，可能包含：組件失效、光纜破損、光連接器斷接、操作者失誤或對工作實務安全之輕忽。 胡亂使用或以完全不適當之用途使用，則不視為合理可預期之事件。 3.21 保護電纜 光纖係藉由一堅固之電纜覆被固持在內部，且能允許正常之搬運而不會使電纜

11、破損及 /或不會使光纖之終端外露。（見第 4.1.2.2 節及附錄 B） 3.22 半成品 構成光纖通訊系統之任何可分離的單元，其可包含光發射器或光放大器。 4. 製造要求 4.1 工程規格 4.1.1 通則 光纖通訊系統依其危害位準，要 求某些內建式安全特性。故製造商有責任規劃其產品之危害位準並能符合其製造要求。這些要求歸納於附錄 B。 當對光纖通訊系統有做任何變更 以致會影響到危害位準時，執行此項變更之個人或機構，若適用時應藉由 測試或量測重新評估產品之危害位準，以確保其符合性。且若其危害位準已改變，則應變更其標籤。 提供立即可使用之光纖通訊系統 給終端用戶之製造商，有責任針對任何合理可預

12、期發生之情況評估此光學 系統之危害位準，並使產品能符合適當之製造及安全要求。 提供立即可使用之光傳輸半成品 做為光纖通訊系統之部分組件的製造商，5 CNS 15016-2, C 5280-2 不須對此設備做分類，但有責任 針對任何合理可預期發生之情況評估此光學系統的危害位準，並使產品能符合適當之製造及安全要求。 對於其他之光通訊系統，使用此 系統之機構對於系統之安全負有最終之責任。特別是： 整個傳輸路徑上之所有小單位，其區域類型之識別； 對任何合理可預期發生事件其可達區域之危害位準評估； 確保能符合製造及安全上之要求。 同時傳輸電力之光纖通訊系統， 除應符合本標準外亦須符合其他任何適用之電氣標

13、準。 4.1.2 光纜設計 光纜機構上之設計，特別應能符合其危害位準及區域（例子請見附錄第 D3節）。 如果此光纜不是位於管制區域： 4.1.2.1 在所有系統內，個別之單芯或多芯光纜之機構特性，不得低於 CNS 14301-2 標準之要求。 4.1.2.2 位於危害位準超過 3A 之區域，除須符合上述光纜要求外，亦須有更進一步及適當之機構保護。 4.1.3 光纜連接器 4.1.3.1 若有可能超過危害位準 1，且若要斷接光 纜連接器需使用工具才可接近時，則所有系統可操作在無限制區域內。 4.1.3.2 若有可能超過危害位準 3A，且若要斷接光纜連接器需使用工具才可接近時，則所有系統應操作在限

14、制區域內。 4.1.3.3 若有可能超過危害位準 k3A，且若要斷接光纜連接器需使用工具才可接近時，則所有系統應操作在管制區域內。 4.1.3.4 將連接器安置於可避免人員接近到更高 危害位準之位置，視為可符合標準要求之可接受方式。 4.1.4 自動功率衰減 可使用自動功率衰減方式去控制第 3.6 節到第 3.11 節所定義之危害位準。 4.2 標籤 4.2.1 光纜應有適當之標誌，以與其他服務類型之電纜例如電力電纜有所區別。 4.2.2 在超過危害位準 1 的區域，每一光連接器應隨附套管、標記或膠帶。此套管、標記或膠帶之顏色應為黃色，且須具有如 CNS 15016-1 圖 14 所示之警告標

15、籤，以及依 CNS 15016-1 圖 15 對於相關危害位準數字之說明標籤。兩組標籤在尺寸上應適當之縮小。 4.2.3 光連接器群組可於標示板上以群 組標籤，只需單獨顯示清楚可見之警告標籤，而不需每一連接器均個別標 籤。若群組係密封於一安裝盒內，則在打開連接介面板之前後，標籤均應 能清楚可見，此情形可能需要使用一個以上之標籤。 6 CNS 15016-2, C 5280-2 4.3 資訊之提供 提供立即可使用之光纖通訊系統以 及其半成品之製造商，若適用時應提供操作設備之機構下列資訊： (a) 以產品之工程設計之角度切入，避免接近到光輻射危害位準之充分描述； (b) 對於如何適當組裝，維護以及

16、安全使用之充分說明，包含為了避免可能曝露在危害輻射下而採取之預防措施之清楚警告； (c) 在系統任何位置之光纖功率傳輸，以及其脈衝持續時間和脈衝重複頻率或最大調變頻率以 SI 單位說明。產品製造後任何時間之量測數據，其加總量測不確定度以及可預期之變數，均應予以提供； (d) 光纖通訊系統於製造時在特定條件下其操作波長範圍之說明，以及在製造後於正常操作之任何時間預期會產生之發射波長範圍之說明； (e) 任何自動功率衰減系統之反應時間； (f) 在光纖通訊系統或其半成品上標籤之危害警告標籤，以及所有其他標籤之易讀的副本（以適當之顏色或黑白色）。 (g) 孔徑以及光連接器位置之清楚指示。 (h) 若

17、適用應詳列操作及維修時之控制、調整及相關程序，包含警語； (i) 安全操作之建議，以及有關已 知之處置不當、誤動作以及危害失效模式之警告。在詳述維修程序之處，應儘可能包含必須依循之安全程序之詳細指引； (j) 若在安裝或檢修時需使自動功率衰減系統處於超載 (overridden)狀態，則必須提供使用此系統之機構當工作在此狀態時之系統安全詳細說明，以及使自動功率衰減系統復原和安全性測試之安全程序。 (k) 任何其他如何安全使用此光纖通訊系統以及其半成品之相關資訊。 4.4 危害位準之評估 4.4.1 危害位準是在任何合理可預期之事件下藉由量測可接近 之光輻射量來決定。用來決定其輻射量是否符合規定

18、限制值之方法，與 CNS 15016-1 所描述之分類方法是相同的。量測須在適當之條件下進行，例如 模擬光纜破損，且必須以 CNS 15016-1 之相關章節為基礎。評估危害位準之時間點為： 在無限制區域，發生合理可預期事件之後 1 s 時量測，除非在較晚的時間時會量測到較大之輻射曝露值； 在限制區域及管制區域，發生合理可預期事件之後 3 s 時量測，除非在較晚的時間時會量測到較大之輻射曝露值； 若處於很難執行直接量測之情況 ，則以計算方法為基礎評估危害位準是可以接受的。例如：若知道雷射功 率以及光纖的衰減值，則可以經計算而評估任何特定區域之危害位準。 4.4.2 此外，對於危害位準低於指定等

19、級，且並無使用自動功率衰 減功能之區域，其在達到第 4.4.1 節規定之最低位準的最大時間內（ 對於無限制區域為 1s，對於限制區域或管制區域為 3 s）所產生之輻照度或輻射曝露值，不得超過表 1 所列對應條件下所產生之輻照度或輻射曝露極限值 (MPE)。波長大於或7 CNS 15016-2, C 5280-2 等於 1400 nm 且於 3 s 時量測輻射曝露極限值之量測孔徑應為 3.5 mm，且只適用於本章節。 此系統不得在另外之 100s 減去衰減時間（以秒計）內重新啟動，除非可確保接線之連續性。 備考： 100 s 的時間間隔，是對於非特意注視下之不可見紅外線輻射分類之時間基礎。 表

20、1 具有自動功率衰減功能之系統於停機期間對於危害位準之評估 (見第 4.4.2 節 ) 孔徑限制 區域類型 到達較低危害位準之最長時間 (第 4.4.2節曝露時間基礎 ) 波長 400 nm到1400 nm 其餘波長 從孔徑到光纖之距離 無限制 1s 7 mm 1 mm 100 mm 限制 3s 7 mm 3.5 mm 100 mm 管制 3s 7 mm 3.5 mm 250 mm 4.4.3 在合理可預期之失效條件下，應執行測試。 在某些複雜之系統（例如：光輸 出依賴其他元件之完整性及電路設計及軟體之功能），可能需使用其他認可之危害 /安全評估方法。 4.5 安裝要求 4.4.4 具自動功率

21、衰減功能之光纖通訊 系統，其危害位準將由其光纖功率之正常位準及其自動功率衰減速度來決 定。為了得到特定危害位準所需之功率衰減速度，可由 CNS 15016-1 規定之可達輻射極限值 (AEL)表決定。例如：具有高速自動衰減功能且光功率位 準相當高之光纖，其與具有較低速自動衰減功能且光功率位準相當低之光纖，其危害位準是一樣的。 4.5.1 操作在無限制區域之光纖通訊系統，其危害位準應為 1， 2 或 3A。 4.5.2 操作在限制區域之光纖通訊系統，其危害位準應為 1， 2， 3A 或 k3A。 4.5.3 操作在管制區域之光纖通訊系統，其危害位準應為 1， 2， 3A， k3A 或 3B。 4

22、.5.4 光纖通訊系統，不得有危害位準為 4 之區域。 4.6 重新啟動脈衝之要求 在自動功率停止後之重新啟動脈衝， 在無限制區域應限制於危害位準 1，在限制區域應限制於危害位準 3A，在管制區域應限制於危害位準 k3A。 5. 檢修及維護之指引 5.1 測試及量測 5.1.1 在電纜槽以及開關中心之測試、 量測以及操作，應視為檢修或維護操作。可能時，診斷性測試，應以不升 高任何區域之危害位準之方式進行。在某8 CNS 15016-2, C 5280-2 些情況可能需具有管理控制，此乃涉及工作系統之允許權。 連接測試設備，應考量其在評估危害時能於設備內建立實際之功率位準。 5.1.2 對於自動

23、功率衰減設備可能會有超載現象時，應具有清楚的定義條件。 當設備超載時，應由操作機構重新評估其危害位準，且應引用第 5.2 節及其相關章節所描述之適當安全預防措施，來做評估。 5.1.3 任何檢查光纖及捻接之光學觀察 設備，其曝露值應低於相關之最大允許曝露值 (MPE)，且須有使用機構之核准才可使用。 5.1.4 在任何合理的實際狀況，檢修、 維護及修理應在光纖內無功率傳輸之情況下進行，不然也應操作在與需要一致之最低功率條件下。 5.1.5 系統使用機構應建立工作實例以 避免人員曝露在超過相關最大可允許曝露值 (MPE)的環境。 5.2 安全預防措施 5.2.1 一般通則 5.2.1.1 在檢修

24、或維護期間任何輻射位準可能會超過第 3A 類之區域 （例如於管制區域之開關切換期間），應提供適當之護眼措施。 5.2.1.2 於從事任何光纜或系統工作 之前，工作小組應確認其操作狀態以及危害位準。若系統已安裝且處於 動作狀態，則應以適當之危害位準警告標籤顯現。在安裝期間，這些標 示也許尚未被提供，若無此標示，則應使用適用於連接到光纖包含光源之任何測試設備分類之預防措施。 5.2.1.3 在安裝或測試光纜或網路期間，只可使用雷射為第 1、第 2 或第 3A 類之測試設備。 如果在特殊情況需使用較高類別之測試設備，則任何區域之可接近光纖終端及連接器，在測試進行前應固定良好，並標上適當危害位準之標示

25、。 5.2.1.4 危害位準為 k3A 及以上之管制區域入口，應具有： 依據 CNS 15016-1圖 14要求之警告標籤符號，以及依據 CNS 15016-1圖 15 要求所對應之危害位準數字； 限制只有經授權人員才可進入之符號，並說明潛在危險。 5.2.1.5 從事光纜或系統之安裝或檢修工作之每一人員，應能： 注意所有為了如何安全操作光纖通訊系統所建立之法規、程序以及實例； 對於有可能會造成人員傷害或財物破壞之狀況或實例，應立即通知主管人員； 對於任何已知的或疑似之異常光輻射曝露，應立即向主管人員報告。 5.2.2 高於危害位準 2 之區域的預防措施 5.2.2.1 只有通過光纖安全訓練課

26、程之人員，才 可允許工作於光纖系統危害位準 k3A 以及 3B 之區域。 5.2.2.2 工作人員不可直接觀察危害位準為 3A、 k3A 以及 3B 設備之任何經激9 CNS 15016-2, C 5280-2 發光纖終端或連接器等區域。在所有狀 況，只有藉由適當衰減之觀察輔助設備，才可於危害位準為 3A、 k3A 以及 3B 區域觀察。 5.2.2.3 光傳輸或測試設備，若可能時，應在任何藉由外露之光纖、連接器 等完成工作之前，應停機，切換至低功率狀態或斷路狀態。 遇此情形，應藉由遙控開關或其他適當方法來避免 不經意之開電動作。線路之狀態（電源開或關），應予以清楚指示。 5.2.2.4 工作

27、人員應確保光纖通訊系統及測試設備在處於 k3A 或 3B 危害位準之區域時，應能適當之操作及控制，以致能保護未經授權之人員。 5.2.3 訓練計畫 安裝或維護光纖通訊系統工作人 員，應建立並維持一套可控制危害之適當計劃。對於從事危害位準為 k3A 或 3B 光纖通訊系統之工作人員，應建立安全性訓練計畫。此計畫應直接 給予對於雷射領域及光纖通訊系統安全性認知有能力之個人。此計畫至少應能提供： 對於光纖通訊系統之背景資訊； 關於雷射分類系統和危害位準之安全資訊； 如何安全使用雷射光纖通訊系統之指引，以及足夠之安全性實例。 10 CNS 15016-2, C 5280-2 附錄 A (參考 ) 理論

28、 CNS 15016-1 包括雷射產品安全、設備分類、要求和用戶指南。此部分主要目標是在被有效之就地控制的獨立產品。一個光纖通信系統在正常操作條件下是安全的，因為在預計操作下光輻射被全部密封的。但是，因為這些系統自然擴展之特性 (在某些條件下，光功率可能從光源可達到之很多公里之外 )，使危害減低到最小之預防措施將不同於在區域操作員控制下之傳統雷射光源。 (應當指出很多光纖通信系統包含 LEDs，被歸入 CNS 15016-1 的範圍 )。 一個光纖通信系統之潛在危害取決於保護罩之可能被破壞 (例如一個斷接之光纖連接器或者一個損壞之電纜 )和在後來變得可達到的光輻射之自然性質上。被要求使危害減到

29、最小之工程要求和用戶預防在本標準中規定。 在光纖通信系統每個可達區域由系統操作機構或其代表配置，如果光輻射變成可接近則危害位準當作潛在危害之指引。這些危害位準如危害位準 1 至 4 所描述類似在 CNS 15016-1 所描述之分類程序。此外在 3B 類必須區別高及低之功率範圍（更進一步之說明見本附錄後面之說明）。當操作機構將系統之部分委託次系統安裝者或製造商，所有相關團體之職責必須清楚在合約裡規定。 綜合言之，在 CNS 15016-1 和本標準主要區別如下： 一整個光纖通信系統將不被以與 CNS 15016-1 要求同樣之方式分類。因為，在計畫之操作下，光輻射被全部密封，並且依據 CNS

30、15016-1 嚴格的解釋將所有系統配置在第 1 類將造成爭議，由於可能不能準確反映出潛在危害。不過，如果發射器可被分開操作，必須根據 CNS 15016-1 分類； 在一個擴展密封光傳輸系統之每個可達區域將依據 CNS 15016-1類似程序規定其危害位準，但是這些位準不是基於可達輻射而是在合理可預期之情況下輻射變為可接近（例如一個光纜破損，一個斷接之光纖連接器等 )； 對於任何特殊危害位準之自然之安全預防要求依賴區域之類型，即限制接近之家庭房屋、工業區及管制接近之開關中心。例如，在家裡指定，一個斷接之光纖連接器只能發射符合第 1 類的輻射，在管制區域，則會更高； k3A 危害位準被介紹更實

31、 際反映出與觀察光纖維組件相關之真實危害。更長之測量距離反映出更共通行為之慣例。更短的時基反映出事實即對延長時期對一個小點注視不是正常之人類行為。因此，在合理可預期情形下光纖系統在 k3A 位準允許增加功率位準而不會增加對眼睛傷害之危險。 “K”之值不應被計算。指定 k3A 只被用來指明 k3A 危害位準比 3A 危害位準高。 11 CNS 15016-2, C 5280-2 附錄 B (規定 ) 光纖通訊系統區域之工程要求概要 區域類型 危害位準 無限制區域 限制區域 管制區域 1 無要求 無要求 無要求 2 (1) 標籤，以及 (2) 從連接器或需使用工具之連接器為等級 1 * 標籤 標籤

32、 3A (1) 標籤，以及 (2) 從連接器或需使用工具之連接器為等級 1 * 標籤 標籤 k3A 不允許 * (1) 標籤，以及 (2) 保護電纜，以及 (3) 從連接器 或需使用工具之連 接器為等級 3A * 標籤 3B 不允許 * 不允許 * (1) 標籤，以及 (2) 保護光纜，以及 (3) 從連接器或需使用工具之連接器為等級 k3A * 4 不允許 * 不允許 * 不允許 * * 藉由連接器之機械設計，自動功率衰減，或其他適當之方法來達成。 * 見第 4.4.3節。若系統使用 3A或更高之功率位準，則可使用例如自動功率衰減 (APR)之保護系統來達到特殊區域型式之可接受危害位準。 1

33、2 CNS 15016-2, C 5280-2 附錄 C (參考 ) 危害 /安全分析方法 危害 /安全分析的一些方法如下 (a) 初步危害分析 (PHA)包括電路分析。這種方法可以正確之使用，但是在危害 /安全評估的其他方法之應用過程中一個必要的第一個階段； (b) 失效模式和效應分析 (FMEA)； (c) 失效模式，效應和臨界分析 (FMECA)(見 IEC 60812 1)； (d) 錯誤樹分析 (FTA)； (e) 事件樹分析； (f) 危害和操作性研究 (HAZOPS)； (g) 原因結果分析。 合適之測試應該被應用於必要時之補充分析。分析方法和在執行分析之任何假設均需由製造商說明

34、。 13 CNS 15016-2, C 5280-2 附錄 D (參考 ) 安全使用光纖通訊系統之應用備考 D1 介紹 本附錄提供此 標準在規定實際情況下應用之指導。其在光功率通常被限制在一條光纖裡，並且 可能在距離光源一大段距離仍可達到之地方應用於光纖通信系統。其不應用於主要設計為像材料處理或醫療治療之傳輸光功率之光纖系統。 附錄為一個參考資訊幫助 OFCS 操作者在其指定用途上符合 CNS 15016-1 和本標準的要求。不包含任何製造商或者安裝者要求。 D2 定義 本附錄 D，下列定義適用。 D2.1 (FITs)失效率 一個可靠性指標，被定義為每 109h 失效之數量。 D2.2 (H

35、ITs)危害率 每 109h 危害事件之數量。 D3 應用之區域 D3.1 典型之光纖安裝 (a) 管制接近 (見第 3.14 節 )區域 光纜槽 街道箱櫃 人孔 公用並且限定網路操作者分配中心 佈纜船之測試室 掩埋並且沉浸之光纜 (b) 限制接近 (見第 3.15 節 )區域 保護在工業房屋內不向大眾公開之區域 保護在生意 /商業之房屋內不向大眾公開之區域 (例如電話 PABX 房間及電腦系統房間等等 ) 在開關中心內之一般區域 在火車、船或者其他車輛上限定且不向大眾公開之區域 高處之光纜及纜線落入 (drop)於建築 光學測試組 (c) 無限制接近區域 (見第 3.16 節 ) 家庭房屋

36、工業商業或者商業房屋 (例如辦公室 ) 火車、船或者其他車輛上的公共區域 公開公共區域 (例如公園及街道等等 ) 14 CNS 15016-2, C 5280-2 分配光纖網路可能穿過無限制之公共區域 (例如在家裡 )，在工業房內之限制區域和控制區域，例如光纜槽或者街道箱櫃。 光纖通信系統 (OFCS)局域網 (LANS)可能完全配置在限制之商業房屋內。 光纖系統可能完全在無限制之家庭房屋內。如高傳真內部連絡。 紅外線 (IR)無線局域網是在本附錄範圍之外。 D3.2 典型的硬體元件 (a) 光纜單一 /多個 /帶狀結構 單 /多模 單一載波 /多波載波 單向 /雙向光纖 通訊 /功率供給 (

37、b) 光源發光二極體、通訊雷射、泵雷射及光放大器 大小 /分布，連續 /低 /高頻率發射 (c) 連接器永久 /半永久，單一 /多重 (d) 功率分離器，波長複合器，衰減器 (e) 密封及保護罩 (f) 光纖分配架 D3.3 典型的條件 (a) 安裝 (b) 操作 (c) 維護 (d) 檢修 (e) 失效 (f) 測量 (包括光學時間範圍反射儀 (OTDR) D4 光纖功率系統限制 以下以光纖不同波長作為雷射分類之光纖平均功率限制。對在 10%和 100%之間工作循環之大多數典型的系統來說，當工作循環減少時，峰值功率能被允許增加。不過，工作循環 50%時，大多直接限制峰值功率為平均限制功率的兩

38、倍，雖然為了確認這類系統任何增加可允許峰值功率 CNS 15016-1 可用於一個更複雜之分析。 D5 危害位準評估例子 備考：對於光源、密封和保護罩已經由製造商依據 CNS 15016-1 分類，危害位準根據本標準可能與 CNS 15016-1 分類不同。這些差別原因是 本標準有限制和管制接近情況之 k3A 危害位準； 操作者使用自動功率衰減 (APR)以決定危害位準； 來自在本標準之失效分析的結果可能不同於在 CNS 15016-1 單一之失效分析。 D5.1 在同一光纖上之多波長 在同一光纖上，超 過一個波長被使用，例如在一個波長分配多重發訊系統(WDM)上，危害位準取決於功率位準和波長

39、是否相加 。對於皮膚曝露於波長15 CNS 15016-2, C 5280-2 來說通常用於光纖通信系統，危害總是相加的。對大多數光纖系統來說， 1400 nm 是增加條件改變的要點 (a) 如果兩個波長都是低於 1400 nm，則相加，即結合之危害更高； (b) 如果兩個波長都是超過 1400 nm，則相加，即結合之危害更高； (c) 如果一個波長是超過 1400 nm 另一個低於 1400 nm 則視網膜之危害不相加，即結合之危害不增加。 對於皮膚和視網膜之危害分別計算是必要的。在一多波長系統計算結合之危害位準，計算每個波長之系統功率與該類別在該波長之 AEL 之比例是必要的(例如 25%

40、， 60%等等，直到 100%)，並且加總起來。如果全部之比例加起來超過 1(100%)，則危害位準超過該分類。 多波長之例子 使用 50 m 芯徑多模光纖及數值孔徑為 0.20.02 載 6 個光信號之光傳輸系統在波長 840 nm、 870 nm、 1290 nm、 1300 nm、 1310 nm 和 1320 nm。這些信號中每個具有最大時間平均功率為 8 dBm(0.16 mW)。決定在發射器位置之區域危害位準。 缺乏任何其他關於 發射器發射持續時間之資訊的情況下當一個連接器被拆除，假設沒有關閉系統操作，並且根據在發射器連接器 (拆除連接器是一個合理可預期的事件 )可達功率位準分類。

41、 評估基於 CNS 15016-1 的 100 s 發射持續時間 (見 9.3(e)節 )。 CNS 15016-1 的 100 nm(見 8.2(c)節 )最小觀察距離。 CNS 15016-1 表 5 指出所有波長之影響是相加的。評估必須基於在每一個波長之可達發射與在 CNS 15016-1 該分類在該波長之 AEL 的比例得到 (見 CNS 15016-1 之第 9.3(b)節 )。 備考： 雖然 AEL 在波長範圍 1200 nm 至 1400 nm 為一常數；因此，在 1300 nm 附近之 4 個信號可視為一個功率位準等於這些信號功率相加之單一信號。 首先將發射位準與第 1 類 A

42、EL 比較 AEL840 nm或870 nm=710-4 t 0.75C4C6J=710-4 t0.25C4C6W 式中 C4=100.002(-700)及對點光源， C6= 1 AEL1300 nm= 3.510-3t0.75C6C7J = 3.510-3 t 0.25C6C7W 式中 C7= 8 因此 AEL840 nm= 0.42 mW AEL870 nm= 0.49 mW AEL1300 nm= 8.9 mW 使用從一個光纖之光束直徑表示 (在 CNS 15016-1 的 A6 方程式 (1)，對於數值孔徑最小光纖 (最壞情況 )在 63%(1/e)之直徑為 mm2.217.118.0

43、10027.1rNA2d63= 16 CNS 15016-2, C 5280-2 穿過在量測條件指定之 50 mm 孔徑之光束部分 (用 CNS 15016-1 A6 實例之方程式 )得到： =1 exp (-da/d632)=0.99 因此，在此例子所有光纖功率都將被 50 mm 孔徑收集，且不需要修正。 加總每一波長的功率和相應 AEL 之比率產生 ()=+=78.09.816.0449.016.042.016.0AELPower這比率小於 1；因此，可達發射是在第 1 類限制內和適用區域危害位準 1。 D5.2 雙向之 (全雙工 )傳輸 從每個分開方向之傳輸沒有相加效應，如每個斷裂光纜端

44、點表示各有危害如果光纖斷裂。危害位準決定於高功率傳輸之方向。 D5.3 自動功率衰減 自動功率衰減是光纖通信系統一種可能之選擇，為了把端至端 OFCS 分類比雷射 /LED 系統功率以其他方式允許之較低危害位準。很重要的是當一個系統內部光發射器之危害位準可能被限制該系統被配置在何處。參閱附錄 B。 依據標準指示，危害位準評估在合理可預期之人員接近輻射時發生 (例如在一條光纖斷裂之後 )，除非延後測量將導致更大之曝露 (見第 4.4.1 節 )。在一條沒有保護之光纖捻接之後瞬間發生，在光纖連接器斷接之後約 1s，或者在幾個小時，如同在一艘船從海洋底部拉起損壞電纜花費之時間。 自動功率衰減不應該代

45、替良好之工作慣例和適當檢修和維護。此外，當評估危害位準時， APR 機制之可靠度應該列入考慮。 自動功率衰減不能認為是一普遍保護量測，因為在一條光纖破裂之後，一般實務上使 用光學測試組 (通常是光學時間範圍反射儀 OTDR)決定破裂之位置。在測試時此儀器發射雷射功率至光纖。因此，即使正常之電信通信發射器被關閉或者移除之後診斷工具可能傳遞雷射功率。 這些 OTDR 通常在第 1 類操作，如此沒有潛在危害。不過，高功率可能要求第 3A 類或者 3B 類之 OTDRs 偵測斷裂。如果透過光學放大系統傳送 OTDR信號可以放大至更高類別。 雷射安全專業人員或者 OFCS 操作者考慮在其下工作是否合乎需

46、要之危害位準也是重要的。 3A 或 k3A 危害位準經常被引用，因為工作人員將被訓練不使用任何光學 (準直 )儀器那會增加危害，並且通常他們不需要檢查在 密封範圍內之光纖。危害位準 3B 在有適當的標示和連接器條件之控制環境裡可接受。 在次章節裡將檢查在幾種情形下 APR： 在一個捻接盤中的一個已經可達光纖； 在一個光纖連接器； 在一條浸泡 /掩埋電纜裡不容易可達之光纖上； 在限制和無限制之環境裡； 帶狀電纜情況。 在本附錄附表裡，下列功率上限適合計算典型之波長使用最壞情況之單模光17 CNS 15016-2, C 5280-2 纖 (見第 D4 節 ) 1300 nm危害位準 1 = 8.8

47、5 mW 危害位準 3A = 24 mW 危害位準 k3A = 83 mW 危害位準 3B = 500 mW 1550 nm危害位準 1 = 10 mW 危害位準 3A = 50 mW 危害位準 k3A = 54 mW 危害位準 3B = 500 mW D5.3.1 光纖在一個捻接盤內 在一個 OFCS 當功率增加時，在捻接操作於能量光纖潛在危害位準 3B或更大功率時，必須將操作員安全列入考慮或者應採用將捻接系統完全密封。如果捻接不在保護密封內進行，自動功率衰減為降低危害位準另一種選擇和曝露。因為接近到切斷光纖是立即的，功率衰減也應該是立即的。表 D2 列出在典型波長時某些時間要求。 D5.3

48、.2 連接系統 對接近能量光纖合理可預期之另一個區域是當一個提供能量之系統在一個光連接器上有一個或多個光纖斷接。一個可能及相似之假設為斷接後 1 s 之內人員接近能量光纖不會發生。根據此結果功率衰減持續時間在表 D2 規定在此應用下增加 1 s。 不過，將為傳輸設備本身導致一種更安全之危害類別的另一個選擇是使用遮斷之連接器。這些連接器，如果滿足第 D6 節可靠性特性，可能是沿著 OFCS 在任何連接器點實現的一個機械解決辦法。這樣的一個解決辦法將為從不匹配連接器提供合乎需求之控制曝露。這些遮斷應該在前段指出之時間限制內操作。 (應當指出開關 在實務及需要上不能控制危害位準 4 和一些更高之 3

49、B 條件。在這些情況， APR 可能是唯一之解決辦法 )。 D5.3.3 浸泡 /掩埋海面下系統之光纜 某些海面下之系統有潛在帶大量光功率位準。通常光纜在浸泡的部分容易損壞而非埋在土裡的部分。因為浸泡之光纜需要一艘適當之裝運船花費數小時或幾天之時間完成拉起光纜並修理。自動功率衰減對於這些系統可能不適合或不實際，因此嚴格之行政控制包括手動關閉雷射程序可能需要被使用。如在此標準所規定的可以確保維持在危害位準 4 以下之適當工作條件。因為浸泡光纜伴隨電力危害，因此在修理 /維護 /檢修條件下手動關閉系統是目前操作者實際所使用。這電力用來沿著海面下路線提供中繼器動力。在未來使用無中繼系統電力不再是光纜的一部分。不過因為伴隨雷射功率之危害，工作實務上在抽出光纖前必須繼續及維持去除光纖能量。 18 CNS 15016-2, C 5280-2