GB T 18311.16-2007 纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第3-16部分 检查和测量 球面抛光套管端面半径.pdf

1、ICS 3318020L 50 a园中华人民共和国国家标准GBT 1831116-20071EC 61300-3-16：2003纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第31 6部分：检查和测量球面抛光套管端面半径Fibre optic interconnecting devices and passive components-Basic test and measurement procedures-Part 3-1 6：Examinations and measurements-Endface radius of spherically polished ferrules2007-0

2、6-29发布(IEC 61300316：2003，IDT)2007-11-01实施宰瞀髅紫瓣訾矬瞥霎发布中国国家标准化管理委员会捉19GBT 1831 116-2007IEC 61 300316：2003刖 昌本部分为GBT 18311的第16部分，并隶属于GBT 183091 200l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。本部分等同采用IEC 6】3003-16；2003纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序第3-1 6部分：检查和测量球面抛光套管端面半径(英文版)。为便于使用，对于IEC 613003一16：2003还做了下列编辑性修改：a) “本标准”

3、一词改为“本部分”；b)删除IEC 61300 316：2003的前言。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 183091200】纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第】部分：总则和导则(idt IEC 613001：1 995)。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 61300 2 1：1 995，IDT)；GBT 183102 2001纤维光

4、学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第2-2部分；试验配接耐久性(idt IEC 6130022：1995)GBT 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 6130023：1995)；(jBT 1831042001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 6130024：1995)；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纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第3-1部分；检查和

5、测量外观检查(IEC 6130031：1995，IDT)；一一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 6130033：1997)；(；BT 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)；一一GBT 18311162007纤维

6、光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第3 1 6部分：检查和测量球面抛光套管端面半径(IEC 81300316：2003，IDI、)；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八研究所、中国电子科技集团公司第：三十四研究所。本部分主要起草人：王强、商海英、黄景元、郑勇刚、李华。GBT 1831116-2007IEC 613003-16：2003纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第316部分：检查和测量球面抛光套管端面半径1范围本部分规定了一个测量球面抛光套管、倾角套管或倾角球面抛光套管的端面半

7、径的程序。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。本章无条文。3概述套管的端面半径R定义为物理接触半球形的端面部分的曲率半径。它是假定这个端面是球形的尽管实际的球面常常是非球面的(见图1)。R卜圈1端面的曲率半径本部分规定r测量曲率半径的三种方法：a) 方法1：用二维表面分析仪分析端面；b) 方法2：用二维干涉型表面分析仪分析端面；c) 方法3：用三

8、维干涉型表面分析仪分析端面。方法3为基准方法。4装置41方法1：二维表面分析法装置如图2所示，包含一个合适的套管座、一座定位台和一台二维表面分析仪。411套管座这是一个将套管夹持在一个固定的垂直位置或倾斜位置(对于倾角型套管)的合适器件。GBT 1831116-2007IEC 61300-3-16：2003412定位台定位台是固定套管座的，它能够使套管座移动到恰当的位置。定位台应有足够的刚度以准确地测量套管端面。413二维表面分析仪二维表面分析仪应能够以优于土01 mm的准确度来测量曲率半径，该分析仪包含个轮廓曲线测定仪、分布曲线数据处理单元和一个监测器。轮廓曲线测定仪装配有一个楔形探针，探针

9、的运动应垂直于套管的轴线。分布曲线数据处理单元应能够处理分布曲线数据以便测量曲率半径，此单元从分布曲线数据计算出一个理想的圆，以拟合球面套管的端面，并从测量分布曲线数据中通过提取出理想圜的数据以计算出一个换算的数据。监测器应能显示测量和计算的分布曲线。二雏表面分析搜连位台图2二维表面分析法装置示意图42方法2：二维表面干涉分析法装置如图3所示，包含一个合适的套管座、一座定位台和一台二维干涉分析仪。421套管座这是一个将套管夹持在一个固定的垂直位置或倾斜位置(对于倾角型套管)的合适器件。422定位台定位台是固定套管座的，它能够使套管座移动到恰当的位置。定位台应有足够的刚度以准确地测量套管端面。4

10、23二维干涉分析仪二维干涉分析仪应能够以优于士01 mm的准确度来测量曲率半径，该分析仪包含个单色光源的显微镜单元、一个图像数据处理单元和一个监测器。显微镜单元包含一个装有一个能够将套管表面的干涉图像发射到图像数据处理单元显示屏上的带有视频摄像的干涉显微镜。图像数据处理单元应能够处理一列(或一组覆盖一窄条纹带的相邻列)穿过光纤直径的视频图像。此单元计算干涉光强度曲线的特性参数(频率和相位)，该曲线是用一理想函数通过拟合获得的数据分析列。曲率半径根据套管区域内干涉条纹的相移来估算。此系统必须能分辨出2“的相移。监测器应能显示光强度曲线、装配函数和测量结果。2=维干涉分析仪显檄镜单元GBT 183

11、1 116-2007IEC 61300-316：2003图3 二维表面干涉分析法装置示意图43方法3：三维表面干涉分析法装置如图4所示，它包含一个合适的套管座、一座定位台和一台三维干涉测量分析仪。三维干涉分析仪显微镜单元y干涉显徽键袅_薅弦据链女啦霜。 一l一九：卜黼t_，套管蛸面监潞辨一h(， f座 、 套管一。1， lGBT 1831 116-2007IEC 61 3003-16：2003432定位台定位台是固定套管座的，它能够使套管座移动到恰当的位置。定位台应有足够的刚度以准确地测量套管端面。433三维干涉分析仪三维干涉分析仪应能够以优于土01 mm的准确度来测量曲率半径，该分析仪包含一

12、个显微镜单元、表面数据处理单元和一个监测器。显微镜单元包含一个干涉显微镜、一个调节器和一个图像扫描仪。装配有一个物镜的干涉显微镜，安装在能够与套管轴向同一方向移动的位置。调节器可使物镜垂直地移动。图像扫描仪将干涉图像信号转换为位置数据。表面数据处理单元应能够处理定位数据以测量曲率半径：此单元从分布曲线数据计算出一个理想的圆，以拟合球面套管的端面，并从测量分布曲线数据中通过提取出理想圆的数据以计算出一个换算的数据。监测器应能显示测量和计算的三维表面分布曲线。5程序51测量区域两个区域将限定在用于测量的套管端面(见图5)。图5套管端面和测量区域a) 装配区域：装配区域设定在套管表面上，并由一个直径

13、为D的圆形区域减去直径为E的提取区域来限定，当套管是配对时装配区域将确定为覆盖套管端面接触的区域；GBT 183”16-2007IEC 613003-16：2003b)提取区域：提取区域包括光纤端面区域和粘合剂区域，由一个直径为E的圆形区域来限定。这两个区域的圆心将定在套管轴上。对具有125 pm标称光纤直径的连接器和一个曲率半径大约5 him到25 mm的球面抛光套管端面，其直径D和E的值如下：D一250 pm；E=140 pm。52方法1：=维表面分析法521将套管粘牢在套管座上，以使套管最靠近端面的部分被固定在套管座上。与套管座接触的套管长度应至少为套管直径的两倍。522调节轮廓曲线测定

14、仪探针的尖端使尖端的底边与套管轴线垂直。523调节套管座使轮廓曲线测定仪的扫描轨迹穿过套管的轴线。524使轮廓曲线测定仪扫描轨迹穿过端面的表面，在分布曲线数据处理单元上记录分布曲线数据。525从测量到的分布曲线数据中取出拟合区域的分布曲线数据。526通过将一个圆弧拟合到装配区域来估算半径R。建议用公式(1)估算半径R，公式中的线段长度见图6： R一半一巫AC+乎BC(i1。+。1i)式中：一AC一丽，配一面t”堕薏兰荣趔-沪监专蒹笺裂；式中：括号(给出包含变化的平均值；z是从C点到此距离的绝对值y是相应的纵坐标值I，6)和阮是用线性矩形拟合的AB和FG区域近似分布曲线的直线线段斜率的绝对值。图

15、6计算方法1曲率半径的测量53方法2：=维寰面干涉分析法531将套管粘牢在套管座上，以使套管最靠近端面的部分被固定在套管座上。与套管座接触的套管5GBT 1831116-20071EC 61300316：2003长度应至少为套管直径的两倍。532调节套管座的位置，以便在监测器上看到光纤区域内套管端面的图像。533调节干涉测量仪，使干涉条纹出现在套管端面。534调节干涉测量仪，使干涉条纹与应分析的套管端面垂直。535测量称作为m和m+P环两个环的直径，其中+p环比m环大。选择m和m+P的直径，以覆盖拟合区域(见图7)。根据下列公式计算曲率半径R。R一(D。一D：)4pA (2)式中：R是曲率半径

16、的计算值；D。+。是m+P环的直径；D。是m环的直径；是测试中心波长。注：可以采用任意两个环进行测量。为了增加置信度，可以测量三个或更多环的直径。并在两个环商径所有可能组合的基础上计算出一个平均半径。鼷显示器州环m+1环卅+2环图7计算曲率半径的测量方法54方法3：三维袭面干涉分析法541 将套管粘牢在套管座上，以使套管最靠近端面的部分被固定在套管座上。与套管座接触的套管长度应至少为套管直径的两倍。542调节显微镜单元的传输方向使它与套管轴向同一方向，并定位套管座使干涉显微镜的轴线与套管的轴线吻合。543调节显微镜使显微镜和套管端面的距离在工作距离范围内。544用三维表面干涉分析仪测量端面的表面，在表面数据处理单元上记录三维表面测量数据。545从测量到的表面数据中提取出拟合区域的数据。6规定细节按适用情况，在相关规范中应规定下列细节：61方法1：二维表面分析法探针的类型；数据筛选方式；用于倾角端面连接器的套管座的标称角度一相对此方法的偏差。62方法2：二维表面干涉分析法显微镜放大倍数数据筛选方式；6用于倾角端面连接器的套管座的标称角度相对此方法的偏差。63方法3：三维表面干涉分析法显微镜放大倍数数据筛选方式，用于倾角端面连接器的套管座的标称角度相对此方法的偏差。GBT 1831116-2007IEC 61300-316：2003