DIN 58140-1-2012 Fiber optics - Part 1 Terms and definitions symbols Text in German and English《纤维光学 第1部分 术语定义和符号》.pdf

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1、Mrz 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 01.040.33; 33.180.01!$yText Deutsch

2、 und EnglischFiber optics Part 1: Terms and definitions, symbols;Text in German and EnglishOptique sur fibres Partie 1: Termes et dfinitions, symboles;Texte en allemand et anglaisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 58140-1:2009-06www.beuth.deGesamtumfang 27 Sei

3、tenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 2 Inhalt Seite Vorwort . 4 1 Anwendungsbereich 6 2 Begriffe 6 3 Formelzeichen . 24 Literaturhinweise . 26 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 3 Contents Pa

4、ge Foreword . 5 1 Scope 7 2 Terms 7 3 Symbols 25 Bibliography 27 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 4 Vorwort Diese Norm wurde vom Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO), Arbeitsausschuss NA 027-01-16 AA Faseroptik“, erstellt. Die Normenr

5、eihe DIN 58140, Faseroptik, besteht aus: Teil 1: Begriffe, Formelzeichen Teil 2: Einteilung der faseroptischen Begriffe nderungen Gegenber DIN 58140-1:2009-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) englische bersetzung wurde hinzugefgt. Frhere Ausgaben DIN 58140-1: 1986-02, 2009-06 B55EB1B3E14C22

6、109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 5 Foreword This document has been prepared by the Working Committee NA 027-01-16 AA “Faseroptik” (Fiber optics) of NA Feinmechanik und Optik (Optics and Precision Mechanics Standards Committee). DIN 58140 Fiber optics consist

7、s of the following parts: Part 1: Terms and symbols Part 2: Classification of fiber optic elements Modifications Compared to DIN 58140-1:2009-06 the following changes have been made: a) English translation has been added. Previous editions DIN 58140-1: 1986-02, 2009-06 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB

8、30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt Begriffe fr eine Anwendung im Sprachgebrauch, in Firmenschriften und im Fachschrifttum fest. Sie gilt fr faseroptische Elemente und Produkte zur Bild- und Datenbertragung (Strecken bis 100 m) und Leitung

9、 von Licht sowie optischer Strahlung aus dem nahen infraroten und ultravioletten Spektralbereich. Sie gilt nicht fr faseroptische Elemente und Produkte, die zur Nachrichten- und Datenbertragung ber Strecken von mehr als 100 m vorgesehen sind. Zweck dieser Norm ist es, eine einheitliche Fachsprache f

10、estzulegen, um die Verstndigung im Fachbereich und zwischen verschiedenen Fachbereichen zu frdern. 2 Begriffe 2.1 Biegeradius eines Lichtwellenleiters rBParameter, der das Biegeverhalten einer optischen Faser charakterisiert ANMERKUNG Es werden zwei Biegeradien unterschieden: Mechanischer Biegeradiu

11、s (siehe 2.1.1) und optischer Biegeradius (siehe 2.1.3). 2.1.1 mechanischer Biegeradius fr kurzzeitige Anwendungen Radius des Zylinders, ber welchen die Biegung von 360 erfolgt, und welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die Faser mit einer Ausfallwahrscheinlichkeit von 10 % bricht oder mechanisch

12、 beschdigt wird ANMERKUNG Unter kurzzeitigen Anwendungen werden mehrere Stunden verstanden. 2.1.2 mechanischer Biegeradius fr langzeitige Anwendungen Radius des Zylinders, ber welchen die Biegung von 360 erfolgt, und welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die Faser mit einer Ausfallwahrscheinlichk

13、eit von 1 % bricht ANMERKUNG Unter langzeitigen Anwendungen werden mehrere Tage verstanden. Es wird die Angabe einer Mindestdauer empfohlen. 2.1.3 optischer Biegeradius Radius des Zylinders, ber welchen die Biegung (eine Wicklung = 360) erfolgt, und welcher dadurch gekenn-zeichnet ist, dass ein Teil

14、 des Lichtes (z. B. 3 dB) bei Biegung aus dem lichtfhrenden Kern abgestrahlt wird und der Lichtbertragung verloren geht ANMERKUNG 1 Fr die optische bertragung von Licht bei Biegung sind neben dem Biegeradius die numerische Apertur und der Fasertyp entscheidend. ANMERKUNG 2 Der photoelastische Effekt

15、 bedingt bei Biegung eine Absenkung der optischen Brechzahl. Licht kann hierdurch aus dem Faserkern ausgekoppelt und abgestrahlt werden. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 7 1 Scope This standard defines terms for use in spoken language, technica

16、l documentation and publications. This standard is applicable for fiber optic components and products for image and data transmission (distances up to 100 m) as well as for transmission of light and optical radiation in the near infrared and ultraviolet spectral range. The standard is not applicable

17、 for fiber optic components and products, intended for telecommunication and data transmission over distances larger than 100 m. The purpose of this standard is to create consistent terms to enable communication inside the area of application, as well as between related areas of application. 2 Terms

18、 2.1 bending radius of a light guide rBparameter that measures the bending of a light guide, with implications on its transmission quality NOTE Two important bending radii are distinguished: Mechanical bending radius (see 2.1.1) and optical bending radius (see 2.1.3). 2.1.1 mechanical bending radius

19、 for short time applications minimal radius of the cylinder around which the fiber is wound one full cycle (360), admitting a probability of 10 % for a fiber break or other mechanical damages NOTE Short time application is considered to be shorter than a few hours. 2.1.2 mechanical bending radius fo

20、r long time applications minimal radius of the cylinder around which the fiber is wound one full cycle (360), admitting a probability of 1 % for a fiber break or other mechanical damages NOTE Long time application is considered to be in the range of a few days. It is advisable to define a minimum du

21、ration. 2.1.3 optical bending radius minimal radius of the cylinder around which the fiber is wound one full cycle (360), with the consequence that a certain part of the light is lost from the light guide and radiated into the environment (e.g. 3 dB attenuation) NOTE 1 The transmission of light thro

22、ugh a bent light guide is affected by the degree of bending, but also the numerical aperture and fiber type. NOTE 2 Bending a fiber decreases the refractive index contrast required for the guiding of light by total internal reflection. Light consequently is radiated away from the light guide. B55EB1

23、B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 8 2.2 Bildleiter optisches Element, das aus Lichtleitfasern mit optisch bearbeiteten Endflchen besteht, deren geometrische Zuordnung untereinander so gewhlt ist, dass ein Bild bertragen werden kann ANMERKUNG Es wird z

24、wischen flexiblen und starren Bildleitern unterschieden. Starre Bildleiter knnen als Bild-leitstbe oder Bildleitplatten bezeichnet werden. 2.3 Bildleitkegel konischer Bildleitstab 2.4 Bildleitstab Faserstab mit der Eigenschaft eines Bildleiters 2.5 Dmpfung D() zehnfacher dekadischer Logarithmus des

25、Verhltnisses der Strahlungsleistungen zwischen Eintrittsflchen (nach Eintritt in das optische Medium) und Austrittsflchen (vor Austritt aus dem optischen Medium) einer Lichtleitfaser ( )( )( )exeinelg10D = (1) Dabei ist D() die Dmpfung, in dB; (e)indie spektrale Strahlungsleistung, die durch die Ein

26、trittsflche eingedrungen ist; (e)exdie spektrale Strahlungsleistung, die die Austrittsflche erreicht. ANMERKUNG 1 Ein- und Auskoppelreflexionsverluste werden somit nicht bercksichtigt. ANMERKUNG 2 Zur Bestimmung der Dmpfung siehe DIN 58141-1. 2.6 Dmpfungskoeffizient d() Verhltnis von Dmpfung zu geom

27、etrischer Lnge der Lichtleitfaser Als Ma gilt der Dmpfungskoeffizient nach Gleichung (2) ( )( )LDd = (2) Dabei ist d() der Dmpfungskoeffizient kmdBodermdBin ; L die geometrische Lnge der Lichtleitfaser. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 9 2.2 im

28、age guide optical element which consists of a multitude of light guide fibers with polished endfaces. The fibers are arranged in order so that a complex image can be transmitted NOTE A distinction between flexible and rigid image guides can be made. Rigid image guides are also referred to as image r

29、ods or plates. 2.3 image cone conical image guide 2.4 image rod optical rod usable for image transmission 2.5 attenuation D() 10 times of the logarithm to base 10 of the ratio of input power after passing the input face of the optical transmission medium and the output power before passing the outpu

30、t face ( )( )( )exeinelg10D = (1) where D() is the attenuation in dB; (e)inis the spectral power after passing the input face; (e)exis the spectral power before passing the output face; NOTE 1 Reflection losses at the input face and output face are not included so far. NOTE 2 For measuring attenuati

31、on refer to DIN 58141-1. 2.6 attenuation coefficient d() ratio of attenuation to geometric length of a optical fiber The attenuation is given by equation (2) ( )( )LDd = (2) where d() is the attenuation coefficient kmdBormdBin ; L is the geometrical length of the optical fiber. B55EB1B3E14C22109E918

32、E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 10 2.7 effektiver ffnungswinkel Akzeptanzwinkel 2effWinkel, der sich aus der Halbwertsbreite der gemessenen, winkelabhngigen Strahlungsverteilung am Aus-gang eines Lichtleiters ergibt, wobei die Strahlungsverteilung am Lichtleiterei

33、ngang der eines Lambertschen Strahlers entsprechen muss ANMERKUNG Messverfahren nach DIN 58141-3. 2.8 Faserband Bndchenfaser Faserbndel, bei dem mehrere (z. B. 8 bis 12) Lichtleitfasern nebeneinander in einer Ebene verarbeitet sind und die Fasern hierbei durch die nach dem Ziehen aufgetragene Beschi

34、chtung (z. B. Acrylat) verbunden sind ANMERKUNG 1 Siehe Bild 1. ANMERKUNG 2 Das Faserband wird blicherweise im Bereich der Informationsbertragung eingesetzt, um mehrere optische bertragungsstrecken gleichzeitig und zeitsparend terminieren/verarbeiten zu knnen. Bei der Laserenergie-bertragung spielt

35、das Faserband keine Rolle. Legende 1 Lichtwellenleiterkern 2 Lichtwellenleitermantel 3 Primrbeschichtung (Polymer) Bild 1 Faserband 2.9 Faserbndel Bndel von mehreren losen nicht miteinander verbundenen Lichtleitfasern 2.10 Faserdurchmesser dFDurchmesser der aus Faserkern und Fasermantel bestehenden

36、Lichtleitfaser ANMERKUNG Bei nicht kreisfrmigen Querschnitten ist die Faserflche und die Geometrie der Faser anzugeben. 2.11 Faserkegel konischer Faserstab B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 11 2.7 effective aperture angle acceptance angle 2effan

37、gle resulting from the full width half maximum of the measured angle-dependent radiation distribution at the exit of the light guide, where the radiation distribution on the incoupling side has to be equivalent to a Lambertian radiator NOTE Measuring principle according to DIN 58141-3. 2.8 fiber rib

38、bon light guide bundling several optical fibers (e.g. 8 to 12) in a linear array, fixed together with a permanent coating (e.g. acrylate) NOTE 1 See Figure 1. NOTE 2 The fiber ribbon commonly is being used in data communication to terminate and install the optical transmission lines parallel and tim

39、e reduced. Fiber ribbons are not common for transmission of high power laser energy. Key 1 Fiber core 2 Fiber cladding 3 Primary coating (polymer) Figure 1 Fiber ribbon 2.9 fiber bundle bundle of several optical fibers not fixed together 2.10 bare fiber diameter dFtotal diameter of combined fiber co

40、re and cladding of a optical fiber NOTE For non-circular diameters both specific fiber geometry and effective fiber area have to be defined. 2.11 fiber cone conical fiber rod B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58140-1:2012-03 12 2.12 Faserkern lichtfhrender Bere

41、ich der Faser, der mehr als 90 % der Lichtenergie fhrt und durch einen Bereich mit hherer Brechzahl gegenber dem Mantel oder durch eine Hohlstruktur gebildet wird ANMERKUNG 1 Die Symmetrie des Faserkerns kann von der Kreisform abweichen. ANMERKUNG 2 Die Faserkernabmessungen hngen von der Symmetrie d

42、es Kerns ab. Neben der Angabe der Symmetrie (rund, elliptisch hexagonal, usw.) mssen die unabhngigen Geometrieparameter angegeben werden (Durch-messer, kleine und groe Achse, Kantenlnge, usw.). 2.13 Faserkerndurchmesser dKDurchmesser des Faserkerns ANMERKUNG Es wird empfohlen, bei nicht kreisfrmigen

43、 Querschnitten die Faserkernflche und die Geometrie des Faserkerns anzugeben. 2.14 Fasermantel optisches Medium, das den Faserkern umgibt ANMERKUNG Entweder ist die mittlere Brechzahl im Fasermantel kleiner als im Faserkern, oder der Fasermantel besteht aus einer radial periodischen Brechzahlstruktur. 2.15 Faseroptik Teilgebiet der Optik, das die bertragung der Strahlung von Lichtquellen sowie die Bildbertragung durch faseroptische Elemente zum Inhalt hat 2.16 faseroptisches Element aus einer oder mehreren Lic