DIN 58141-4-2014 Measurement of fiber optic elements - Part 4 Determination of diameters and thicknesses of optical fibers Text in German and English《光纤元件的测量 第4部分 光纤直径和厚度的测定 德文和英文文.pdf

1、August 2014DEUTSCHE NORM Normenausschuss Feinmechanik und Optik (NAFuO) im DINPreisgruppe 9DIN 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 33.180.10!%2lj“2157371www.din.deD

2、DIN 58141-4Messung von faseroptischen Elementen Teil 4: Bestimmung von Durchmessern und Dicken von Lichtleitfasern;Text Deutsch und EnglischMeasurement of fiber optic elements Part 4: Determination of diameters and thicknesses of optical fibers;Text in German and EnglishMesurage dlments en fibre opt

3、ique Partie 4: Dtermination des diamtres et des paisseurs des fibres optiques pour latransmission de lumire;Texte en allemand et anglaisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 58141-4:2009-06www.beuth.deGesamtumfang 13 SeitenDIN 58141-4:2014-08 2 Inhalt Seite Vorwo

4、rt 4 1 Anwendungsbereich .6 2 Kurzbeschreibung .6 3 Bezeichnung .6 4 Messunsicherheit.6 5 Messgerte und Hilfsmittel .6 5.1 Mikroskop .6 5.2 Bildverarbeitungssystem (optional) . 10 6 Vorbehandlung der Probe 10 7 Messvorgang . 10 8 Messbericht . 10 Literaturhinweise . 12 DIN 58141-4:2014-08 3 Contents

5、 Page Foreword . 5 1 Scope 7 2 Principle 7 3 Designation 7 4 Error limits . 7 5 Measurement devices and auxiliary tools 7 5.1 Microscope . 7 5.2 Image processing system (optional) . 11 6 Pre-treatment of the specimen . 11 7 Measuring procedure 11 8 Measuring report . 11 Bibliography 13 DIN 58141-4:2

6、014-08 4 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 027-01-16 AA Faseroptik“ des Normenausschusses Feinmechanik und Optik (NAFuO), im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knne

7、n. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 58141 Messung von faseroptischen Elementen besteht aus: Teil 1: Bestimmung der Dmpfung von Lichtleitfasern Teil 2: Bestimmung des spektralen Transmissionsgrades von Lichtle

8、itern 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 kurzzeitige Anwendungen von Lichtleitfase

9、rn 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 der Beleuchtungsstrke und des effekti

10、ven ffnungswinkels von Kaltlichtquellen Teil 11: Bestimmung der lichttechnischen Eigenschaften seitlich abstrahlender Lichtleiter ANMERKUNG Im Zweifelsfall gilt der deutsche Text. nderungen Gegenber DIN 58141-4:2009-06 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Titel der Norm wurde gendert; b) Anwend

11、ungsbereich wurde angepasst; c) bersetzung ins Englische. Frhere Ausgaben DIN 58141-4: 1990-12, 2009-09 DIN 58141-4:2014-08 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 Sta

12、ndards Committee) at DIN (German Standards Institute for Standardization). Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. DIN and/or DKE shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. DIN 58141 Measu

13、rement 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 guides Part 4: Determination of diameters and thicknesses of optic

14、al fibers Part 5: Determination of visual defects of light and image guides Part 6: Determination of the mechanical bending radius for short-term applications of optical fibers Part 7: Determination of tensile load of fiber optic cables Part 8: Determination of the mechanical bending radius for shor

15、t-term applications of light guided cables Part 9: Determination of deviation of roundness and concentricity of optical fibers Part 10: Determination of illuminance and effective aperture angle of cold light sources Part 11: Determination of photometric characteristics of side emitting light guides

16、NOTE In case of doubt the German text is valid. Modifications Compared to DIN 58141-4:2009-06 the following changes have been made: a) the title of the standard has been changed; b) the scope has been adjusted; c) translation into English. Previous editions DIN 58141-4: 1990-12, 2009-09 DIN 58141-4:

17、2014-08 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr die Messung von Lichtleitfasern zur Bild- und Datenbertragung (Strecken bis 100 m) und Leitung von Licht sowie optischer Strahlung aus dem nahen infraroten und ultravioletten Spektralbereich. Sie gilt nicht fr faseroptische Elemente und Produkte, die

18、zur Nachrichten- und Datenbertragung von Strecken 100 m vorgesehen sind. Zweck dieser Norm ist die Festlegung eines einheitlichen Verfahrens zur Bestimmung des Gesamtdurch-messers einer Lichtleitfaser (inkl. fest oder lose aufgebrachter Beschichtung) sowie Faserkerndurchmesser, Fasermanteldicke, Sch

19、ichtdicke der Primr- und Sekundrbeschichtung von Lichtleitfasern. 2 Kurzbeschreibung Mit Hilfe eines Mikroskops werden die geometrischen Abmessungen von Lichtleitfasern bestimmt. 3 Bezeichnung Bezeichnung der Messung zur Bestimmung von Durchmesser und Dicke von Lichtleitfasern (DIN 58141-4): Messung

20、 DIN 58141-4 4 Messunsicherheit Die Messunsicherheit des Verfahrens nach dieser Norm ist der Tabelle 1 zu entnehmen: Tabelle 1 Erforderliche Genauigkeit des Messmittels und Verfahrens Kriterium Messunsicherheit fr Messgre bezogen auf den Faserdurchmesser dFdF 20 m 20 m 100 m. The purpose of this sta

21、ndard is to define a uniform method for determining the total diameter of an optical fiber (including tight and loosely applied coatings) as well as core diameter, cladding diameter, and layer thickness of inner and outer coating layers, respectively. 2 Principle By means of a microscope, the respec

22、tive diameters of an optical fiber are determined. 3 Designation Designation of the measurement of diameter and thickness of optical fibers (DIN 58141-4): Measurement DIN 58141-4 4 Error limits The error limits of this procedure in accordance with this standard are given in Table 1. Table 1 Required

23、 accuracy of measurement equipment and procedure Criterion Error limit of the measured variable related to fiber diameter dFdF 20 m 20 m dF 100 m 100 m dFTotal diametera0,5 m 1 m 1 % Fiber diameter Core diameter Coating diameter 0,5 m aincluding fixed applied coatings Procedures alternative to these

24、 described in this standard are permitted as long as the error limits listed in table 1 are achieved. 5 Measurement devices and auxiliary tools 5.1 Microscope A calibrated microscope equipped with an in x and y direction moveable stage shall be used. DIN 58141-4:2014-08 8 Legende 1 Lichtquelle zur B

25、eleuchtung des freien Faserendes 2 Lichtleitfaser 3 Fassung 4 Haltevorrichtung 5 verschiebbarer Messtisch 6 Mikroskopobjektiv 7 Lichtquelle zur Beleuchtung der Faserendflche 8 Lichtteiler 9 Strichplatte 10 Mikroskopokular 11 Kamera 12 PC + Bildverarbeitung Bild 1 Exemplarische Messanordnung DIN 5814

26、1-4:2014-08 9 Key 1 Light source to illuminate the free fiber end. 2 Optical fiber 3 Fiber mount 4 Fixture with socket 5 Movable stage 6 Microscope objective 7 Illumination of fiber end face 8 Beam splitter 9 Graticule plate 10 Microscope ocular 11 Camera 12 PC + Image processing Figure 1 Measuremen

27、t set-up DIN 58141-4:2014-08 10 5.2 Bildverarbeitungssystem (optional) Das Bildverarbeitungssystem besteht aus einer Kamera und einer entsprechenden Auswertungssoftware. Voraussetzung fr das Messen mit Bildverarbeitungssystem ist, dass bei den betreffenden Vergrerungs-stufen mit einem kalibrierten O

28、bjektmikrometer die Skalierung in m/Pixel korrekt eingestellt wurde. Messtisch: Wenn das Prfobjekt zum Vermessen verfahren werden muss, muss der Messtisch den erforder-lichen Fehlergrenzen nach Tabelle 1 gengen. Haltevorrichtung: Die Haltevorrichtung fr den Prfling muss so gestaltet sein, dass die A

29、chse des Prflings parallel zur optischen Achse des Mikroskops steht. 6 Vorbehandlung der Probe Die Probe wird so prpariert, dass ihre Form erhalten bleibt, die glatte Endflche senkrecht zu seiner Achse steht und frei von Randaussprngen ist. Vor Durchfhrung der Messung ist die Faserendflche zu reinig

30、en. 7 Messvorgang Der Prfling wird in die Haltevorrichtung eingespannt und das Mikroskop auf die Faserendflche scharf eingestellt. Zur Bestimmung der geometrischen Daten wird entweder eine Strichplatte oder ein Bildverarbeitungssystem am Mikroskop eingesetzt. Bei einer Lichtleitfaser, deren Durchmes

31、ser und Dicke grer als das Sehfeld des Mikroskops ist, wird der Messwert durch Verschieben des Messtisches ermittelt. Beim Messen mit Bildverarbeitungssoftware sind die jeweiligen der Software entsprechenden Arbeitsschritte durchzufhren. Wenn mglich, sollten die Ergebnisse automatisch in Tabellenfor

32、m und dem jeweiligen Mess-objekt zuordenbar erstellt werden. ANMERKUNG Bei Messung von Faserkerndurchmesser und Fasermanteldicke wird das freie Faserende diffus beleuchtet, um eine Kontraststeigerung zwischen Faserkern und Fasermantel zu erzielen. 8 Messbericht Der Messbericht muss unter Verweisung

33、auf diese Norm die folgenden Angaben erhalten: a) Bezeichnung der Probe; b) Anzahl der Messungen; c) Messergebnis mit Standardabweichung; d) Datum; e) Name des Prfers. DIN 58141-4:2014-08 11 5.2 Image processing system (optional) The image processing system consists of a camera and an appropriate ev

34、aluation software. As a requirement for measurements with an image processing system, the respective magnification factors shall be scaled with a calibrated micrometer scale in m/pixel. Measuring table: In case the specimen has to be displaced, the measuring table shall satisfy the error limit requi

35、rements in accordance with Table 1. Fixture with socket: The fixture with socket shall be designed to ensure that the axis of the specimen is parallel to the optical axis of the microscope. 6 Pre-treatment of the specimen The specimen shall be prepared in such a way so as to keep its shape, and its

36、smooth endface is perpendicular to its axis and is free from damages at the edges. The fiber endface shall be cleaned before conducting the measurement. 7 Measuring procedure The specimen is fixed in the holder and the microscope is focused on the fiber endface. To determine the geometrical data, ei

37、ther a graticule plate or an image processing system is used with the microscope. If the fiber diameter is larger than the field of view of the microscope, the measurement value is determined by moving the measuring table. If the measurements are performed utilizing an image processing software, the

38、 software procedures shall be followed. If possible, the software should generate the specimen related data in a tabular form. NOTE In order to measure the fiber core diameter and the fiber cladding thickness the free fiber end should be illuminated by diffuse light so as to enhance the contrast bet

39、ween the fiber core and the fiber cladding. 8 Measuring report With reference to this standard the measurement report shall contain the following data: a) identification of the specimen; b) number of measurements; c) measurement result and standard deviation; d) date; e) name of inspector. DIN 58141

40、-4:2014-08 12 Literaturhinweise DIN 58140-1, Faseroptik Teil 1: Begriffe, Formelzeichen DIN 58140-2, Faseroptik Teil 2: Einteilung der faseroptischen Produkte DIN 58141-1, Messung von faseroptischen Elementen Teil 1: Bestimmung der Dmpfung von Lichtleit-fasern DIN 58141-2, Messung von faseroptischen

41、 Elementen Teil 2: Bestimmung des spektralen Transmissions-grades von Lichtleitern DIN 58141-3, Messung von faseroptischen Elementen Teil 3: Bestimmung des effektiven ffnungswinkels von Lichtleitern DIN 58141-7, Messung von faseroptischen Elementen Teil 4: Bestimmung der Zugbelastbarkeit von Licht-l

42、eitkabeln DIN 58141-4:2014-08 13 Bibliography DIN 58140-1, Fiber optics Part 1: Terms and symbols DIN 58140-2, Fiber optics Part 2: Classification of fiber optic elements DIN 58141-1, Measurement of fiber optic elements Part 1: Determination of attenuation of optical fibers DIN 58141-2, Measurement

43、of fiber optic elements Part 2: Determination of spectral transmittance of light guides DIN 58141-3, Measurement of fiber optic elements Part 4: Determination of acceptance angle of light guides DIN 58141-7, Measurement of fiber optic elements Part 7: Determination of tensile load of fiber optic cables