DIN EN 61300-3-2-2009 Fibre optic interconnecting devices and passive components - Basic test and measurement procedures - Part 3-2 Examinations and measurements - Polarization dep.pdf

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1、September 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN 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

2、33.180.20!$Y$D“1540133www.din.deDDIN EN 61300-3-2Lichtwellenleiter Verbindungselemente und passive Bauteile Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 3-2: Untersuchungen und Messungen Polarisationsabhngiger Verlust inEinmoden-Lichtwellenleiter-Bauteilen (IEC 61300-3-2:2009);Deutsche Fassung EN 61300-

3、3-2:2009Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-2: Examinations and measurements Polarization dependent loss in a single-modefibre optic device (IEC 61300-3-2:2009);German version EN 61300-3-2:2009Dispositifs dinterconnexion et composan

4、ts passifs fibres optiques Mthodes fondamentales dessais et de mesures Partie 3-2: Examens et mesures Pertes dpendant de la polarisation dans les dispositifs fibres optiques unimodales (CEI 61300-3-2:2009);Version allemande EN 61300-3-2:2009Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Ber

5、linErsatz frDIN EN 61300-3-2:2000-09 undDIN EN 61300-3-12:1997-11Siehe jedoch Beginn derGltigkeitwww.beuth.deGesamtumfang 17 Seitena DIN EN 61300-3-2:2009-09 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2009-02-01 angenommene EN 61300-3-2 gilt als DIN-Norm ab 2009-09-01. Daneben drfen DIN EN 61300-3-2:

6、2000-09 und DIN EN 61300-3-12:1997-11 noch bis 2010-02-01 ange-wendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61300-3-2:2005-04. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.7 LWL-Verbindungstechnik und passive optische Komponenten“ der DKE Deutsche Kommission El

7、ektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 86B Fibre optic interconnecting devices and passive components“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance

8、result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer

9、undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verw

10、eisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispie

11、l: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61300-3-2:2000-09 und DIN EN 61300-3-12:1997-11 wurden folgende nderungen vor-genommen: a) Das Mller-Matrix-Verfahren wird nicht mehr als Refe

12、renzprfverfahren angefhrt. Frhere Ausgaben DIN EN 61300-3-2: 1998-05, 2000-09 DIN EN 61300-3-12: 1997-11 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61300-3-2 Mrz 2009 ICS 33.180.20 Ersatz fr EN 61300-3-2:1999 und EN 61300-3-12:1997Deutsche Fassung Lichtwellenleiter Verbindungselemente und

13、passive Bauteile Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 3-2: Untersuchungen und Messungen Polarisationsabhngiger Verlust in Einmoden-Lichtwellenleiter-Bauteilen (IEC 61300-3-2:2009) Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-2: Examinati

14、ons and measurements Polarization dependent loss in a single-mode fibre optic device (IEC 61300-3-2:2009) Dispositifs dinterconnexion et composants passifs fibres optiques Mthodes fondamentales dessais et de mesures Partie 3-2: Examens et mesures Pertes dpendant de la polarisation dans les dispositi

15、fs fibres optiques unimodales (CEI 61300-3-2:2009) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2009-02-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Sta

16、tus einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Engl

17、isch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die natio

18、nalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien,

19、Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2009

20、 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61300-3-2:2009 DDIN EN 61300-3-2:2009-09 EN 61300-3-2:2009 Vorwort Der Text des Schriftstcks 86B/2783/FDIS, zuknftige 3. Ausgabe von IEC 61300-3-2,

21、 ausgearbeitet von dem SC 86B Fibre optic interconnecting devices and passive components“ des IEC/TC 86 Fibre optics“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2009-02-01 als EN 61300-3-2 angenommen. Diese Europische Norm ersetzt EN 61300-3-2:1999 und EN 61300-3-12:

22、1997. Die EN 61300-3-2:2009 fhrt die beiden Messmethoden Smtliche Polarisationszustnde“ (EN 61300-3-2:1999) und Mller-Matrix“ (EN 61300-3-12:1997) zusammen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Nor

23、m oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2009-11-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2010-02-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61300-3-2:2009 wurde vo

24、n CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. 2 DIN EN 61300-3-2:2009-09 EN 61300-3-2:2009 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Messverfahren4 3.1 Allzustandsverfahren4 3.2 Mller-Matris-Verfahren5 4 Prfaufbau5 4.1 Optische Quelle (S)6 4.2 Z

25、eitweilige Verbindung (TJ) .6 4.3 Polarisationsstatus-Wechselsystem (PSCS) .6 4.4 Referenzverzweiger (RBD) (wahlweise) 8 4.5 Empfnger (D)8 4.6 Datenerfassungs-, Datenaufzeichnungs- und Datenverarbeitungsgerte.8 5 Verfahren9 5.1 Vorbereitung der Prflinge .9 5.2 Vorbehandlung .9 5.3 Anfangsmessungen9

26、5.4 Vorsichtsmanahmen 9 5.5 Referenzmessung 9 5.6 Messung des Bauteils 10 6 Auswertung der Daten11 6.1 Allzustandsverfahren11 6.2 Mller-Matrix-Verfahren11 7 Festzulegende Einzelheiten .12 Anhang A (informativ) Messunsicherheiten.13 A.1 Allzustandsverfahren13 A.2 Mller-Matrix-Verfahren14 Anhang ZA (n

27、ormativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen 15 Bilder Bild 1 Polarisationsabbildung mit der deterministischen und der pseudozuflligen Methode 5 Bild 2 Messaufbau .5 Bild 3 Beispiele fr ein PSCS nach Allzustandsverfahren (determi

28、nistisch und zufllig) .7 Bild 4 Polarisationssteller (Beispiel) 7 Bild 5 Referenzmessaufbau 10 Bild A.1 Messunsicherheit der Prfeinrichtung beim Allzustandsverfahren13 Bild A.2 Alternativer Prfaufbau fr das Mller-Matrix-Verfahren .14 3 DIN EN 61300-3-2:2009-09 EN 61300-3-2:2009 1 Anwendungsbereich D

29、ieser Teil der IEC 61300 legt das Verfahren zur Messung der Abhngigkeit der Verluste in einem Einmoden-Lichtwellenleiterbauteil von Vernderungen der Polarisation fest. Dieses Verfahren umfasst nur Messungen mit einer Quelle mit fester Wellenlnge; daher kann es fr Bauteile angewendet werden, deren Ei

30、genschaften bei einer einzelnen Wellenlnge den Eigenschaften bei einem breiteren Wellenlngenbereich entsprechen. Typische Beispiele fr solche Bauteile sind Einmoden-Verbindungselemente und passive Bauteile wie Steckverbinder, Spleie, Verzweiger, Dmpfungsglieder, Isolatoren und Schalter. Die grte gem

31、essene Schwankung des bertragungsverlustes wird als polarisationsabhngiger Verlust (en: polarisation dependent loss, PDL) bezeichnet. Dieses Verfahren gilt fr breitbandige Bauteile und ist nicht fr schmalbandige Bauteile wie Filter und Multiplexer geeignet. Fr Messungen an diesen Bauteilen wird auf

32、IEC 61300-3-29 verwiesen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einsch

33、lielich aller nderungen). IEC 61300-3-29, Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-29: Examinations and measurements Measurement techniques for characterising the amplitude of the spectral transfer function of DWDM components 3 Messverfa

34、hren Es werden zwei Verfahren zur Messung des polarisationsabhngigen Verlustes beschrieben. Mit dem Allzustandsverfahren wird die grte Schwankung des bertragungsverlustes durch Nachbildung aller mglichen Polarisationszustnde einschlielich linearer, zirkularer und elliptischer Zustnde bestimmt. Mit d

35、em Mller-Matrix-Verfahren wird die Empfindlichkeit mit einer Menge festgelegter Zustnde und durch Anwendung der mathematischen Analyse der Mller-Matrix ermittelt. Ursprnglich handelte es sich um nur ein Verfahren, das nach der Aktualisierung nun auch das vorher in IEC 61300-3-121)beschriebene Verfah

36、ren enthlt. Diese Norm wird zurckgezogen. 3.1 Allzustandsverfahren Bei diesem Verfahren wird der PDL ermittelt, indem die Polarisation der Quelle ber eine reprsentative Anzahl aller mglichen Polarisationszustnde gedreht und dabei mit einem Leistungsmessgert das bertragungsverhalten des Bauteils geme

37、ssen wird. Die Drehung kann entweder deterministisch oder pseudozufllig erfolgen. Der Begriff deterministisch“ bezeichnet eine Methode, bei der ein groer Teil des gesamten Raums des Polarisationszustandes wiederholbar abgetastet wird. Bei diesem Verfahren wird die Poincar-Kugel entlang vorher festge

38、legter Trajektorien abgetastet und damit eine gute Annherung an die vollstndige Abtastung der gesamten Kugel erzielt. Der Begriff pseudozufllig“ bezeichnet eine Methode, bei der die Polarisation ber eine pseudozufllige Vernderung der Phasenverschiebung abgetastet wird, gewhnlich die verteilte Phasen

39、verschiebung von LWL-Ringen in Bewegung. Bild 1 zeigt den Unterschied in der Abtastung bei beiden Methoden. In beiden Fllen ist die Genauigkeit des Verfahrens abhngig vom Grad der Abtastung der Poincar-Kugel, der auf der Kombination der durch die 1)IEC 61300-3-12, Fibre optic interconnecting devices

40、 and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-12: Examinations and measurements Polarization dependence of a single-mode fibre optic component: Matrix calculation method 4 DIN EN 61300-3-2:2009-09 EN 61300-3-2:2009 Polarisationssteuerung erzeugten Zustnde und der Ansprechzeit

41、des Leistungsempfngers im Hinblick auf die Polarisationsabtastgeschwindigkeit beruht. Bild 1 Polarisationsabbildung mit der deterministischen und der pseudozuflligen Methode 3.2 Mller-Matrix-Verfahren Das Mller-Matris-Verfahren umfasst die Messung des Verhaltens eines Prflings (DUT) bei Beleuchtung

42、mit einer kleinen Menge wohldefinierter Polarisationszustnde des Eingangslichts. Nach dieser Messung erfolgt eine Matrixberechnung zur Ermittlung des PDL des Prflings. Im Allgemeinen gibt es zwei Matrixformalismen zur Beschreibung und zahlenmigen Ermittlung des Polarisationsverhaltens von Licht, die

43、 auf dem Rechen-verfahren nach Mller bzw. Jones basieren. Bei voll polarisiertem Licht, wie fr die Messungen des PDL erforderlich, sind die Rechenverfahren nach Mller bzw. Jones gleichwertig. Da Messungen mit Polarisationsinstrumenten auf nur einer Seite des Prflings unmittelbar die ntigen Elemente

44、der Mller-Matrix ergeben, d. h. Elemente, die eher dem Leistungsverhltnis entsprechen als Feldamplitude und Phase, verwendet das hier beschriebene Verfahren die Berechnung nach Mller zur Bestimmung des PDL. Der Mller-Matrix-Formalismus beinhaltet eine Darstellung der optischen Leistung des Betriebsv

45、erhaltens der Bauteile. Bei dieser Matrix handelt es sich um eine quadratische Matrix mit 16 Elementen. Dabei wird der Polarisationszustand (en: state of polarization, SOP) des Lichts als Stokes-Vektor mit 4 Elementen beschrieben. Der Stokes-Vektor des einfallenden Lichts multipliziert mit der Mller

46、-Matrix des Prflings ergibt den Stokes-Vektor des Ausgangslichts, und dieses Ausgangslicht kann durch bertragung, Reflexion oder Streuung entstehen. Bei der Bestimmung des PDL eines Bauteils mit Mller-Matrizen ist es gewhnlich nicht erforderlich, die vollstndige Mller-Matrix zu ermitteln, sondern nu

47、r die erste Zeile der Matrix, die die vollstndige Information ber die Lichtstrke enthlt, aber nicht den resultierenden Polarisationszustand. Die Genauigkeit dieses Verfahrens hngt von der Wellenlngenstabilitt der Quelle, vom Signal-Rausch-Verhltnis des Systems und der Drift der Doppelbrechung des Systems ab. 4 Prfaufbau Der grundlegende Prfaufbau zur Messung des PDL ist in Bild 2 dargestellt. Bild 2 Messaufbau 5 DIN EN 61300-3-2:2009-09 EN 61300-3-2:2009 Der Prfaufbau besteht aus folgenden Gerten. 4.1 Optische Quelle (S) Es muss eine optische Quelle verwendet werden, die die in der magebl