DIN 58141-10-2011 Measurement of fiber optic elements - Part 10 Determination of illuminance and effective aperture angle of cold light sources Text in German and English《光纤元件的测量 第.pdf

1、September 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO) im DINPreisgruppe 10DIN 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 33.180.01!$sDX“1803353www.din

2、.deDDIN 58141-10Messung von faseroptischen Elementen Teil 10: Bestimmung der Beleuchtungsstrke und des effektivenffnungswinkels von Kaltlichtquellen;Text Deutsch und EnglischMeasurement of fiber optic elements Part 10: Determination of illuminance and effective aperture angle of cold light sources;T

3、ext in German and EnglishMesurage dlments en fibre optique Partie 10: Dtermination de la valeur dclairement lumineux et de langle dacceptance desources de lumire froide;Texte en allemand et anglaisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 58141-10:1997-02www.beuth.de

4、Gesamtumfang 15 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich .6 2 Normative Verweisungen6 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens 6 4 Bezeichnung des Verfahrens .6 5 Messgerte und Hilfsmittel .8 5.1 Beleuchtungss

5、trkemessgert (Luxmeter).8 5.2 Prflichtleiter8 6 Durchfhrung der Messung8 6.1 Messung des Prflichtleiters8 6.2 Messung der Kaltlichtquelle .10 7 Auswertung 10 7.1 Beleuchtungsstrke 10 7.2 Effektiver ffnungswinkel 10 7.3 Gesamtlichtstrom 12 8 Messbericht12 Anhang A (informativ) Literaturhinweise14 2 B

6、55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 Contents Page Foreword .5 1 Scope7 2 Normative references7 3 Principle7 4 Designation of procedure.7 5 Measurement devices and auxiliary tools 9 5.1 Lux meter9 5.2 Test light guide 9 6 Procedure.9 6.1 Measuremen

7、t of the test light guide9 6.2 Measurement of the cold light source.11 7 Evaluation.11 7.1 Luminous intensity11 7.2 Effective aperture angle11 7.3 Total luminous flux13 8 Measurement report 13 Annex A (informative) Bibliography15 3 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03

8、 DIN 58141-10:2011-09 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 027-01-16 AA Faseroptik“ im Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO) erstellt. DIN 58141 Messung von faseroptischen Elementen besteht aus: Teil 1: Bestimmung der Dmpfung von Lichtleitfasern Teil 2: Bestimmung des spekt

9、ralen Transmissionsgrades von Lichtleitern Teil 3: Bestimmung des effektiven ffnungswinkels von Lichtleitern Teil 4: Bestimmung von Durchmessern und Dicken von Lichtleitfasern Teil 5: Bestimmung der sichtbaren Defekte von Licht- und Bildleitern Teil 6: Bestimmung des mechanischen Biegeradius fr kurz

10、zeitige Anwendungen von Lichtleitfasern Teil 7: Bestimmung der Zugbelastbarkeit von Lichtleitkabeln Teil 8: Bestimmung des mechanischen Biegeradius fr kurzzeitige Anwendungen von Lichtleitkabeln Teil 9: Bestimmung der Abweichung von Rundheit und Konzentrizitt von Lichtleitfasern Teil 10: Bestimmung

11、der Beleuchtungsstrke und des effektiven ffnungswinkels von Kaltlichtquellen. nderungen Gegenber DIN 58141-10:1997-02 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) neuer Abschnitt Gesamtlichtstrom“ eingefgt; b) Prfbericht berarbeitet und ergnzt; c) Titel gendert; d) die Schreibweise im Englischen von fi

12、bre“ in fiber“ gendert. Frhere Ausgaben DIN 58141-10: 1997-02 4 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 Foreword This document has been prepared by the Working Committee NA 027-01-016 AA “Faseroptik” (Fiber optics) of NA Feinmechanik und Optik (Optic

13、s and Precision Mechanics Standards Committee). DIN 58141 Measurement of fiber optic elements consists of the following parts: Part 1: Determination of attenuation of optical fibers Part 2: Determination of spectral transmittance of light guides Part 3: Determination of acceptance angle of light gui

14、des Part 4: Determination of diameters and thicknesses of optical fibers Part 5: Determination of visual defects of light and image guides Part 6: Determination of the mechanical bending radius for short-term application of optical fibers Part 7: Determination of tensile load of fiber optic cables P

15、art 8: Determination of the mechanical bending radius for short-term applications of light guided cables Part 9: Determination of deviation of the roundness and the concentricity of optical fibers Part 10: Determination of illuminance and acceptance angle of cold light sources NOTE In case of doubt

16、the German text is valid. Modifications Compared to DIN 58141-10:1997-02 the following changes have been made: a) the new clause “Total luminous flux” has been added; b) the test report has been revised and completed; c) title of the standard has been changed; d) orthography of “fibre” changed into

17、“fiber”. Previous editions DIN 58141-10: 1997-02 5 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Charakterisierung von Kaltlichtquellen zum Einkoppeln von Licht in faseroptische Elemente und Produkte. Zweck dieser

18、 Norm ist die Festlegung eines einheitlichen Verfahrens zur Bestimmung der Beleuchtungsstrke am Ort der Lichteinkopplung (alternativ: nutzbarer Lichtstrom) und des effektiven ffnungswinkels von Kalt-lichtquellen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses

19、 Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 5032-7, Lichtmessung Klasseneinteilung von Beleuchtungsstrke und Leuchtdichtemessge

20、rten DIN 5033-7, Farbmessung Messbedingungen fr Krperfarben DIN 58140-1, Faseroptik Teil 1: Begriffe, Formelzeichen DIN 58141-2, Prfung von faseroptischen Elementen Bestimmung des spektralen Transmissionsgrades von Lichtleitern DIN 58141-3, Prfung von faseroptischen Elementen Bestimmung des effektiv

21、en ffnungswinkels von Lichtleitern 3 Kurzbeschreibung des Verfahrens Zur Messung wird ein faseroptischer Lichtleiter, dessen Transmissionsgrad und ffnungswinkel nach DIN 58141-2 und DIN 58141-3 bestimmt wurden, an die Kaltlichtquelle angeschlossen. Die mittlere Beleuchtungsstrke in der Lichtaustritt

22、sebene und der ffnungswinkel aus dem Lichtleiter werden gemessen. Aus diesen Daten werden die mittlere Beleuchtungsstrke, der Gesamtlichtstrom und der effektive ffnungs-winkel der Lichtquelle in der Eintrittsebene berechnet. 4 Bezeichnung des Verfahrens Bezeichnung der Messung zur Bestimmung der mit

23、tleren Beleuchtungsstrke, des Gesamtlichtstroms und des effektiven ffnungswinkels von Kaltlichtquellen (10): Messung DIN 58141-10 6 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 1 Scope This standard is applicable for characterization of cold light sources

24、 to couple light into fiber optic components and products. This standard specifies a method to determine the illuminance at the location of light input and effective aperture angle of cold light sources. NOTE The terms “elements” and “components” are used synonymously. 2 Normative references The fol

25、lowing referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. DIN 5032-7, Photometry Classification of illuminance met

26、ers and luminance meters DIN 5033-7, Colorimetry Measuring conditions for object colours DIN 58140-1, Fibre optics Part 1: Terms ans symbols DIN 58141-2, Testing of fibre optic elements Determination of spectral transmittance of light guides DIN 58141-3, Testing of fibre optic elements Determination

27、 of acceptance angle of light guides 3 Principle For the measurement a fiber optic light guide with known transmittance and effective aperture angle (measured according DIN 58141-2 and DIN 58141-3) is connected to the cold light source. The averaged illuminance at the output end of the fiber and the

28、 effective aperture angle are measured. Based on these data the averaged illuminance, total luminous flux and the effective aperture angle of the light source at the input plane are calculated. 4 Designation of procedure Designation of the measurement for determination of averaged illuminance, total

29、 luminous flux and effective aperture angle of cold light sources (10): Measurement DIN 58141-10 7 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 5 Messgerte und Hilfsmittel Die Messanordnung zur Bestimmung der mittleren Beleuchtungsstrke in der Lichtaustri

30、ttsebene ist in Bild 1 schematisch dargestellt. Legende 1 Prflichtleiter 2 Beleuchtungsstrkemessgert Bild 1 Schematische Darstellung der Messanordnung 5.1 Beleuchtungsstrkemessgert (Luxmeter) Es ist ein Beleuchtungsstrkemessgert der Klasse A nach DIN 5032-7 zu verwenden. Es muss eine ausreichend gro

31、e und homogene Empfngerflche besitzen. Der Empfnger muss so gewhlt werden, dass er nicht vom Leuchtfleck des Lichtleiters berstrahlt wird. 5.2 Prflichtleiter Fr die Messung muss ein Prflichtleiter verwendet werden, dessen Faserbndeldurchmesser dem maximal lichttechnisch nutzbaren Durchmesser der Lic

32、htquelle entspricht. Sein effektiver ffnungswinkel muss grer sein als derjenige der zu prfenden Lichtquelle. Der gewhlte Lichtleiter sollte die rumliche Verteilung der Strahlen mglichst nicht beeinflussen. 6 Durchfhrung der Messung 6.1 Messung des Prflichtleiters Der spektrale Transmissionsgrad () d

33、es Prflichtleiters ist nach DIN 58141-2 zu bestimmen. Daraus ist der Lichttransmissionsgrad nach DIN 58140-1 zu berechnen. Die Abstrahlcharakteristik X(n) des Lichtleiters ist nach DIN 58141-3 zu bestimmen. Die verwendete Strahlungsquelle muss Normlichtart A nach DIN 5033-7 entsprechen. 8 B55EB1B3E1

34、4C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 5 Measurement devices and auxiliary tools The measurement set up for the determination of the averaged illuminance at the output end is shown schematically in Figure 1 Key 1 test light guide 2 lux meter Figure 1 Schemati

35、c drawing of measurement set up 5.1 Lux meter A lux meter class A according to DIN 5032-7 shall be used. A sufficiently large and uniform detecting area is needed. The detector area shall be large enough in order not to be overframed by the emitted light cone of the light guide. 5.2 Test light guide

36、 For measuring a test light guide shall be used having a cross section corresponding to the maximum optically useable diameter of the light source. Its effective aperture angle shall be greater than the one of the light source under test. The selected light guide should have no influence on the dist

37、ribution of the rays. 6 Procedure 6.1 Measurement of the test light guide The spectral transmission () of the test light guide shall be determined according to DIN 58141-2. From this the light transmission shall be calculated according to DIN 58140-1. The irradiation characteristic X(n) of the light

38、 guide shall be determined according to DIN 58141-3. The light source used shall correspond to standard illuminant A according to DIN 5033-7. 9 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 6.2 Messung der Kaltlichtquelle Der Prflichtleiter ist an die Kalt

39、lichtquelle anzuschlieen. Die Kaltlichtquelle muss mit den Nenndaten betrieben werden. Der Lichtleiteraustritt muss so zum Beleuchtungsstrkemessgert angeordnet werden, dass die optische Achse senkrecht zur Empfngerflche steht und das gesamte Licht auf die Empfngerflche fllt. Die so gemessene mittler

40、e Beleuchtungsstrke EV0wird fr die Berechnung der mittleren Beleuchtungsstrke EVin der Eintrittsebene des Lichtleiters bentigt. Die Lichtstrkenverteilung am Lichtleiteraustritt I(n) wird analog zu DIN 58141-3 bestimmt. 7 Auswertung 7.1 Beleuchtungsstrke Die Beleuchtungsstrke EVin der Lichtleitereint

41、rittsebene wird nach Gleichung (1) berechnet: 42B2V0V101=dDEE (1) Dabei ist EVdie Beleuchtungsstrke in der Lichtleitereintrittsebene, in Megalux (Mlx); EV0die gemessene Beleuchtungsstrke, in Lux (lx); dBder Durchmesser des Faserbndels, in Millimeter (mm); D der Durchmesser der wirksamen Flche des Be

42、leuchtungsmessgertes, in Millimeter (mm); der Lichttransmissionsgrad des Lichtleiters, in Prozent (%). 7.2 Effektiver ffnungswinkel Die Messwerte I(n) werden durch die zugehrigen Messwerte X(n) dividiert. ()( )()nnnXI= (2) Dabei ist (n) die Abstrahlcharakteristik der Kaltlichtquelle; I(n) die gemess

43、ene Lichtstrkenverteilung am Lichtleiteraustritt; X(n) der ermittelte Abstrahlcharakteristik des Lichtleiters. Durch Interpolation wird aus den diskreten Werten (n) die gewnschte Funktion () ermittelt. 10 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8DD9NormCD - Stand 2012-03 DIN 58141-10:2011-09 6.2 Measurement of the cold light source The test light guide shall be connected to the cold light source. The cold light source shall operate at the nominal data. The output end of the light guide shall be oriented in such a way that its optical axis is perpendicular to the detecting area o