JJG 958-2000 光传输用稳定光源检定规程.pdf

1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 958-2000 光传输用稳定光源Stabilized Laser Sources for OpticaI Transmit 2000一12一12发布2001-03一01实施国家质量技术监督局发布JJG 958-2000 光传输用稳定光源检定规程Verification Regulation of Stabilized iJJG958-2000; Laser Sources for Optical Transmit 本规程经国家质量技术监督局于2000年12月12日批准，并自2001年03月01日起施行。归口单位:全国光学计量技术委员会起草单位

2、:信息产业部通信计量中心本规程委托信息产业部通信计量中心负责解释JJG 958-2000 本规程主要起草人:周波(信息产业部通信计量中心)参加起草人:郭恒(信息产业部通信计量中心)JJG 958-2000 目录1 范围(1 ) 2 概述(1 ) 3 计量性能要求(1 ) 4 通用技术要求(1 ) 5 计量器具控制.，. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 1 ) 6 检定结果处理及检定周期(5 ) 附录A检定记录格式(6 ) 附录B检定证书内页格式(8 ) 附录C不确定度分析(9 ) JJG 958- 2000 光传输用稳定光源检定规程

3、1 范围本规程适用于光传输用稳定光源设备的首次检定、后续检定和使用中检验。2 概述光传输用稳定光源(以下简称稳定光源)是光通信线路铺设、设备维护、科研和生产中的重要设备。在光纤衰减的测量、线路中连接损耗的测量、各种活动连接器的插入损耗及光电器件和接收机灵敏度的测量中是不可缺少的设备。稳定光源的发光器件一般为工作波段在1310 nm或1550 nm的激光器(LD)或发光二极管(LED)。3 计量性能要求3.1 光源输出功率(最大)应与说明书上给出的一致。3.2 光源输出功率的时间稳定度3.2. 1 长时间(注5h)稳定度应优于:t0.2 dB。3.2.2 短时间(15min)稳定度应优于:t0.

4、02 dB。3.3 光源的光谱特性应与说明书上给出的一致。4 通用技术要求被检稳定光源应处于以下状态:有规格、型号、制造厂名、设备编号，该稳定光源作为计量器具应有计量器具制造许可证(M主)标志及相应的警示标记。各调节旋钮、按键、开关等均应工作正常，无松动现象，各接插件紧密配合，接触良好。仪器完好，不应有影响使用的机械损伤。被检稳定光源应带有说明书。5 计量器具控制计量器具控制包括:首次检定、后续检定和使用中检验。首次检定是对用户新购置的、或制造厂新生产的稳定光源进行的检定。首次检定结果应确定是否满足第3条计量性能要求。后续检定包括有效期内的检定、周期检定以及修理后的检定。后续检定时，应具有上次

5、的检定证书，且光源上有相应的检定标记。使用中检验是为了检查检定标记或检定证书是否有效，标记是否损坏，状态是否有明显变动，是否超差。5.1 检定条件5. 1. 1 检定环境条件5. 1.1. 1 环境温度:(20 :t 5) c JJG 958-2000 5. 1.1.2 检定期间内温度变化:士2C5.1.1.3 相对湿度:85% 5.1.1.4 电源电压:(220士l1)V5. 1.1.5 实验室应无剧烈震动和影响测量结果的电磁场、干扰。5. 1.2 检定用设备见表1。表1仪器设备特征参数光功率计工作波长(800-1600) nm 测量范围+13 - -90 dBm 不确定度运5%(k = 2

6、) 分辨力lpW;稳定度:1.5 pW 输入方式:光纤输入或光束输入可变光衰减工作波长(800- 1 600) nm 动态范围(0-60)dB 连续可调插入损耗3.5 dB 输出输入方式:光纤输入或光束输入光谱分析仪工作波长(800- 1 600) nm 不确定度1.5 nm (k =2) 分辨力优于0.5 nm 标准光纤配有FCIPC型光纤连接器，且长度不小于2m，适用于多模或单模的光纤5.2 检定项目见表2。褒2栓定项目检定项目首次检定后续检定使用中检验输出功率+ + + 短时间稳定度+ + + 长时间稳定度+ + 中心波长+ 光谱带宽+ 注:表中一表示选测项，如后续检定是由于维修了发光元

7、件，则应检定中心波长和光谱带宽。2 JJG 958-2000 5.2.1 外观及工作正常性检查5.2 . 1. 1 被检稳定光源应带有必要的附件、说明书及前次检定证书。5.2. 1. 2 被检稳定光源各部件应安装牢固，能确保工作正常。5.2. 1. 3 被检稳定光源通电后显示功能正常。5.2.2 输出功率的检定5.2.2.1 测稳定光源输出功率和稳定度时，被测光源应处于连续光(CW)输出状态。5.2.2.2 根据被检定光源输出功率的大小和波长范围选用相应的光功率计。5.2.2.3 按图1组成测量系统。稳定光源光功率计图1输出功率检定系统框图5.2.2.4 开启被检稳定光源，使其处于连续输出状态

8、。5.2.2.5 开启光功率计并进行校零。5.2.2.5.1 光源以光束方式输出时，使光束垂直对准探测的中心，并可靠地固定。5.2.2.5.2 光源以光纤方式输出时，用光纤连接。5.2.2.6 检定前，所有检定用设备及被检稳定光源应按规定进行预热。5.2.2.7 测量时:每隔30-60s记录光功率值P;，共测3次，取平均得出输出功率POUI。L; p ; Po川=4t一、a，噜A，、5.2.3 输出功率的稳定度检定光源输出功率P随时间t的变化特性称为光源的输出功率时间稳定度R。注:1 对具有功率可调整的稳定光源，在测功率稳定度时，调整设置为零。5.2.3.1 按图2组成测量系统。如稳定光源输出

9、光功率上限在光功率计测量上限以内，则图2中光衰减器可略去;如稳定光源输出光功率上限高于光功率计测量上限，调整光衰减器衰减值，使光功率值达到测量上限以内。稳定光源光衰减器光功率计图2输出功率稳定度检定系统框图5.2.3.2 开启稳定光源。3 JJG 958-2000 5.2.3.3 按说明书对光功率计、光衰减器进行校零。5.2.3.3.1 光源以光束方式输出时，光衰减器和光功率计采用光束型。测量时应尽量减少检测过程中外界振动等原因造成的照射位置发生变化带来的检测误差。5.2.3.4 检定前，所有检定用设备及被检稳定光源应按规定进行预热。5.2.3.5 短时间稳定度按一定时间间隔，记录光功率值P;

10、，测量总时间t不少于15min，测得个光功率值(n二三10)。5.2.3.6 长时间稳定度按一定时间间隔，记录光功率值Pj，测量总时间t不少于5h，测得n个光功率值(n二三10)。p - -P;-.叫一x100% t 2 x P 式中:PmPmin一一时间t内测得光功率值最大值与最小值;P一一输出光功率在时间t内的平均值:式中:一一测量次数(n二三10)。Pj p=_i_二L一n 功率稳定度可用百分比表示，也可以用dB表示。稳定度用dB表征时，RdB与用百分比表征稳定度Rt的换算如下:R dB = 10 x 19 ( R t + 1) 旦旦Rt = 1010_1 5.2.4 光谱特性检定5.2

11、.4.1 按图3组成测量系统。稳定光源光衰减器图3光谱特性检定系统框图(2) (3) (4) (5) 光谱仪5.2.4.1. 1 核验光谱仪的最大接收功率是否大于待测稳定光源的输出功率，如果大于，则可取消图3中光衰减器，光源直接接人光谱仪;如果小于，则调整光衰减器值，使输入光谱仪的光功率值小于光谱仪最大接收功率。5.2.4.1.2 按规定预热光谱仪、光衰减器及被检定稳定光源。4 JJG 958-2000 5.2.4.2 设定光谱仪为测试光源光谱特性状态。5.2.4.3 中心波长的检定5.2. 4.3.1 当光源为发光二极管(LED)时，设定光谱仪为测试发光二极管(LED)光源光谱状态，对中心波

12、长名义值:t100 nm范围进行扫描，记录其显示出的中心波长o。5.2.4.3.2 当光源为激光二极管(LD)，设定光谱仪为测试激光二极管(LD)光源光谱状态，对中心波长名义值:t25 nm范围进行扫描，根据光谱曲线记录其显示出的中心波长o:o=24主)(6) 式中:P。为光源的总光功率:N Po = Pi (7) 5.2.4.4 光谱带宽测量5.2.4.4.1 发光二极管(LED)光源光谱带宽测量，设定光谱仪为测试发光二极管(LED)光源光谱状态，进行测量。5.2.4.4.2 激光二极管(LD)光源光谱带宽测量，设定光谱仪为测试激光二极管(LD)光源光谱状态，进行测量。5.2.4.4.3 光

13、谱带宽取最大激光半功率点宽度(FWHM)。5.2.4.4.4 对发光元件是分布反馈(DFB)半导体激光器的稳定光源，光谱带宽定义为相对主模中心波长的功率跌落20dB时的全宽。6 检定结果处理及检定周期6.1 经检定符合本规程要求的稳定光源，出具检定证书;检定不符合本规程要求的，发给检定结果通知书，并指出检定不合格项目。6.2 检定周期一般不超过1年。5 JJG 958-2000 附录A检定记录格式1 台头检定证书第号送检单位计量器具名称型号制造厂编号插件型号插件编号工作波长nm 2 外观及工作状态检查记录表内甘.-. 有无数量前次检定证书2 配件3 部件3 最大输出功率检定结果原始记录表测试次

14、数l 2 输出功率Pi输出功率Pout4 稳定度检定结果原始记录表短时间稳定度检定:长时间稳定度检定:次数时间功率值次数时1 l 2 2 3 3 : n n 6 备注3 间功率值平均功率值最大值Pmax=最小值Pmin=短时间稳定度Rts=JJG 958- 2000 平均功率值最大值Pmax=最小值Pmin=长时间稳定度Rtl=5 稳定光源光谱特性检定结果原始记录表检定日期检定员中心波长标称值中心波长实测值光谱带宽标称值光谱带宽实测值年月日温度 相对湿度核验员注:稳定度如自动测量，保留测量曲线及结果。% 7 JJG 958-2000 附录B检定证书内页格式型号:编号:工作波长:nm 输出功率:

15、稳定度:短稳:长稳:中心波长:光谱带宽:检定日期年月日温度 相对湿度% 8 .J.TG 958-2000 附录C不确定度分析1 输出功率检定不确定度1 .1 当光源为光束输出时，检定误差主要由光功率计的误差m带来。当光功率计允许误差为1时，测量结果的合成标准不确定度Uc为一+-h-A (Cl) 式中:的一二测量标准偏差:主(tE)2U2 = n -1 (C2) 式中:n一一测量功率的次数。则扩展不确定度为U = 2uc (C3) 1.2 当光源与光功率计之间用光纤连接时，检定误差由光功率计的误差m与加入光纤带来的误差f组成。测试用光纤所带来的测量不确定度因采用标准光纤，数值很小，可忽略不计。2

16、 稳定度检定不确定度不论是光束还是光纤输出的稳定光源，由于稳定度是一相对值，此项不确定度也w由光功率计的稳定度决定。3 光谱特性检定不确定度此项不确定度由光谱仪测量波长的不确定度OFA决定。4 数据处理与表达稳定光源输出功率值小数点后保留一位小数，中间记录的位数可比最终的结果多一位，末位值采用四舍五入的修约规则。稳定光源输出功率稳定度值小数点后保留三位小数(长稳)或两位小数(短稳), 中间记录的位数可比最终结果多一位。光谱特性值小数点后保留一位小数。9 中华人民共和国国家计量检定规程光传输用稳定光源JJG 958-2000 国家质量技术监督局颁布导中国计量出版社出版北京和平墨西街甲2号邮政销码100013 电话(010)64215360北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印 880 mm X 1230 mm 16开本印张1字数13千字2001年2月第1版2001年2月第1次印刷印数1-2000统一书号155026- 1279 定价:14.00元