DIN EN 61290-10-3-2004 Optical amplifiers - test methods - Part 10-3 Multichannel parameters - Probe methods (IEC 61290-10-3 2002) German version EN 61290-10-3 2003《光学放大器 试验方法 第10-.pdf

1、Februar 2004DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut f r Normung e.V. Jede Art der Vervielf ltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut f r Normung e. V., Berlin, gestattet.IC

2、S 33.180.20;! 9532790www.din.deXDIN EN 61290-10-3Pr fverfahren f r LichtwellenleiterVerst rker Teil 103: Mehrkanalparameter Sondenmessverfahren (IEC 61290103:2002);Deutsche Fassung EN 61290103:2003Optical amplifiers Test methods Part 103: Multichannel parameters Probe methods (IEC 61290103:2002); Ge

3、rman version EN 61290103:2003Amplificateurs optiques Mthodes d essai Partie 103: Paramtres canaux multiples Mthodes par sondage (CEI 61290103:2002);Version allemande EN 61290103:2003Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlinwww.beuth.deGesamtumfang 20 SeitenDIN EN 61290-10-3:2004

4、-022Nationales VorwortNorm-Inhalt war verffentlicht als E DIN EN 61290-10-3:2002-03.Fr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.2 Komponenten fr Kommunikationska-belanlagen der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEzustndig.Die enthal

5、tene IEC-Publikation wurde vom SC 86C Fibre optic systems and active devices erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2008 unverndert bleibensoll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgez

6、ogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jeweils neueste gltige Aus

7、gabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstz

8、lich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.Beginn der GltigkeitDie EN 61290-10-3 wurde am 2003-02-01 angenommen.EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME E

9、UROPENNEEN 61290-10-3Juli 2003ICS 33.180.20Deutsche FassungPrfverfahren fr Lichtwellenleiter-VerstrkerTeil 10-3: Mehrkanalparameter Sondenmessverfahren(IEC 61290-10-3:2002)Optical amplifiers Test methods Part 10-3: Multichannel parameters Probemethods(IEC 61290-10-3:2002)Amplificateurs optiques Mtho

10、des dessai Partie 10-3: Paramtres canaux multiples Mthodes par sondage(CEI 61290-10-3:2002)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2003-02-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgliedersind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind,unter denen dieser 1Eur

11、opischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zugeben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angabensind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei o

12、ffiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). EineFassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durchbersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat dengleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CE

13、NELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Litauen, Luxemburg, Malta, denNiederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Spanien, derTschechischen Re

14、publik, Ungarn und dem Vereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2003 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gle

15、ich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 61290-10-3:2003 DEN 61290-10-3:20032VorwortDer Text des Schriftstcks 86C/459/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61290-10-3, ausgearbeitet vondem SC 86C Fibre optic systems and active device

16、s des IEC TC/86 Fibre optics, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und vom CENELEC am 2003-02-01 als EN 61290-10-3angenommen.Diese Norm muss in Verbindung mit EN 61291-1:1998 und EN 61290-3:2000 angewendet werden.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN

17、auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2004-02-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2006-02-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum N

18、orminhalt.Anhnge, die als informativ bezeichnet sind, enthalten nur Informationen.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ und sind die Anhnge A und B informativ.Der Anhang ZA wurde vom CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 61290-10-3:2002 wurde vom CENELEC ohne irge

19、ndeine Abnderungals Europische Norm angenommen.In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise zu den aufgelisteten Normen die nachstehendenAnmerkungen einzutragen:IEC 60825-1ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-1:1994 (nicht modifiziert).IEC 60825-2ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-2:2000

20、(nicht modifiziert).IEC 60874-1ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60874-1:1999 (nicht modifiziert).EN 61290-10-3:20033InhaltSeiteVorwort 2Einleitung 41 Anwendungsbereich und Zweck. 42 Normative Verweisungen 53 Prfeinrichtung 53.1 Lasersondenverfahren 53.2 Breitband-Rauschsondenverfahren 63.3 Genaue Besch

21、reibung der Messeinrichtung 64 Prfmuster 95 Messverfahren 95.1 Einstellung des Sttigungszustands. 95.2 Lasersondenverfahren 105.3 Breitbandrauschverfahren 116 Berechnungen 126.1 Lasersondenverfahren 126.2 Breitbandquellenverfahren . 137 Prfergebnisse 14Anhang A (informativ) Abkrzungsverzeichnis. 15A

22、nhang B (informativ) Patentinformationen 16Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen 17Literaturhinweise. 18Bild 1a) Blockschaltbild fr das Sondenmessverfahren mit einer Lasersonde 6Bild 1b) Blockschaltbild fr das S

23、ondenmessverfahren mit einer Breitband-Rauschquelle 6Bild 2a) Extern modulierte optische Quelle 7Bild 2b) Direkt modulierte optische Quelle. 7Bild 3 Verkleinerter Satz von Sttigungswellenlngen 10Bild 4 Typische Ablaufsteuerung fr das Breitbandrauschverfahren 12EN 61290-10-3:20034EinleitungJede in di

24、eser Internationalen Norm eingefhrte Abkrzung wird mindestens beim ersten Auftreten im Texterlutert. Fr ein besseres Verstndnis des gesamten Textes ist im Anhang A ein Verzeichnis aller in dieserInternationalen Norm verwendeten Abkrzungen aufgefhrt.1 Anwendungsbereich und ZweckDieser Teil der IEC 61

25、290 gilt fr handelsbliche Lichtwellenleiter-Verstrker (en: optical fibre amplifiers,OFA) mit aktiven Fasern, die mit seltenen Erdmetallen dotiert sind, wie nachfolgend beschrieben.Der Zweck dieser Internationalen Norm ist die Festlegung einheitlicher Anforderungen fr genaue undzuverlssige Messungen

26、der Mehrkanalverstrkung und der Rauschparameter, wie in IEC 61291-4 definiert.Bei den in dieser Norm beschriebenen Prfverfahren werden zur Messung der Mehrkanalverstrkung und derRauschparameter Kleinsignalsonden verwendet, whrend die Sttigungsbedingungen fr den OFA mit einemoder mehreren Lasern eing

27、estellt werden. Diese Verfahren werden insofern als indirekt bezeichnet, als esnicht bei jeder Wellenlnge des Mehrkanalplans eine Laserquelle gibt. Die Mehrkanalparameter werden ausden Daten der Sonde geschtzt. IEC 61290-10-1 und IEC 61290-10-2 enthalten Prfverfahren zur Messungder Rauschparameter m

28、it dem Impulsverfahren. Dieses Verfahren ist insofern ein direktes Verfahren, als dieMehrkanalquelle bei jeder Wellenlnge, fr die Mehrkanalparameter zu messen sind, einen Laser aufweisenmuss.Sondenverfahren bieten bei der Messung der Mehrkanalverstrkungskennwerte insofern eindeutige Vorteile,als ein

29、e einfache Quelle Parameter fr einen groen Bereich von Mehrkanalplnen liefern kann. Als Sonden-signal dient entweder ein Kleinsignallaser oder eine Breitband-Rauschquelle, und zur Einstellung der Stti-gungsbedingungen des OFA werden ein einzelner oder mehrere Laser eingesetzt. Zur Messung der ver-st

30、rkten spontanen Emission (ASE) bei oder nahe den Sttigungswellenlngen der Laser ohne die strendenAuswirkungen der spontanen Emission der Quelle wird eine Impulsmodulation der Sttigungsquellen freige-stellt. Wird keine Impulsmodulation angewendet, muss die spontane Emission der Quelle gemessen undder

31、en Auswirkung vom Messergebnis abgezogen werden. Bei einer Mehrkanalquelle mit hoher spontanerEmission oder hoher Gesamteingangsleistung kann das Subtraktionsverfahren des Rauschens der Quelle zueiner hohen Messunsicherheit fhren.Die hier beschriebene Sondentechnik ist insofern indirekt, als die Las

32、erquellen nicht fr jede Kanalfrequenzvorhanden sein mssen. Ein Messfehler ergibt sich aus Inhomogenittseffekten, die vom Prfling abhngigsind. Die Hauptquelle fr diesen Fehler ist das spektrale Lochbrennen, siehe 1 1), 2 und 4.Die Impulsmodulation des Sttigungssignals (der Sttigungssignale) und die A

33、uswahl der Modulationsratehngen von den Kennwerten des Lichtwellenleiter-Verstrkers und vor allem dessen Zeitverhalten ab. FrVerstrker mit aktiver automatischer Pegelregelung (ALC) oder automatischer Verstrkungsregelung (AGC)kann die Impulsmodulation ungeeignet sein. Sie kann auch fr Praseodym-dotie

34、rte OFAs ungeeignet sein,die sehr viel krzere Kippzeiten der Verstrkung besitzen als Erbium-dotierte Ausfhrungen. Bei Erbium-dotierten LWL-Verstrkern (en: erbium-doped fibre amplifier, EDFA) ist die Ungenauigkeit aufgrund derModulation im Allgemeinen gering. Zur Errterung der Ungenauigkeit aufgrund

35、der Impulsfolgefrequenz sieheIEC 61290-10-2.Zur Voraussage der Mehrkanalparameter mit den Sondenmessverfahren ist es erforderlich, den Ausgangs-pegel des Sttigungssignals (der Sttigungssignale) zur Simulation der Sttigung eines bestimmten Mehrka-nalplans richtig einzustellen. In Abschnitt 5 wird die

36、ser Vorgang unter der Annahme eines homogenenVerhaltens innerhalb eines Wellenlngenbereichs beschrieben. Dieses Verfahren unterliegt der Begrenzung,dass die Wellenlngenabhngigkeit einer Ausgangsschaltung zur Kopplung der aktiven Faser an den Aus-gangsanschluss innerhalb des festgelegten Bereichs nul

37、l ist.Mit den hier beschriebenen Verfahren gemessene Parameter sind Kanalverstrkung, Signal-spontaneRauschzahl und verstrkte spontane Emission (ASE).Mit (*) gekennzeichnet Werte geben vorlufige Werte an. Endgltige Werte sind in Beratung.1)Die Ziffern in eckigen Klammern verweisen auf das Literaturve

38、rzeichnis.EN 61290-10-3:200352 Normative VerweisungenDie nachfolgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (ei

39、nschlielich aller nderungen).IEC 61290-3, Optical fibre amplifiers Basic specification Part 3: Test methods for noise figure parametersIEC 61290-10-1, Optical fibre amplifiers Basic specification Part 10-1: Test methods for multichannelparameters Pulse method using optical switch and OSA (multichann

40、el capable) 2)IEC 61290-10-2, Optical fibre amplifiers Basic specification Part 10-2: Test methods for multi-channelparameters Pulse method using a gated OSA 3)IEC 61291-1, Optical fibre amplifiers Part 1: Generic specificationIEC 61291-4, Optical amplifiers Part 4: Multichannel applications Perform

41、ance specification template 4)3 PrfeinrichtungFr das Sondenverfahren sind zwei Quellen erforderlich. Mit der ersten Quelle wird der Inversionspegel (St-tigungspegel) des optischen Verstrkers eingestellt und sie besteht aus einem oder mehreren Lasern. Diezweite Quelle ist die Kleinsignalsonde und kan

42、n aus einem Laser oder einer breitbandigen Rauschquelle be-stehen. In beiden Fllen ist darauf zu achten, dass die Sonde die Verstrkerinversion nicht beeinflusst. DieLaserbaugruppe darf impulsmoduliert sein, um die Quelle fr eine genauere Rauschmessung nachIEC 61290-10-1 oder IEC 61290-10-2 zu lschen

43、. Fr die hier beschriebenen Sondenverfahren ist dieModulation freigestellt.Das Lasersondenverfahren sowie das Rausch-Sondenverfahren knnen hnliche Messunsicherheiten liefern.Das Rausch-Sondenverfahren ist im Allgemeinen schneller und daher zu bevorzugen, wenn derMessdurchsatz von Bedeutung ist.3.1 L

44、asersondenverfahrenBild 1a) zeigt das Schaltbild der Anordnung fr eine Lasersonde. Das Quellen-Modul nach 3.3 besteht auseinem oder mehreren Lasern. Der freigestellte Einsatz von Polarisationsstellgliedern nach den Quellenverbessert die Genauigkeit durch Mittelwertbildung der Polarisationsabhngigkei

45、ten von System und Verstr-ker. Sie knnen auch zur grenmigen Bestimmung der polarisationsabhngigen Verstrkung (en:polarization dependent gain, PDG) und des Polarisationslochbrennens (en: polarization hole burning, (PHB)des OFA benutzt werden. Obwohl extern zum Quellen-Modul nur ein einziges Polarisat

46、ionsstellglied darge-stellt wird, ist fr die grte Genauigkeit einer Mehrkanalquelle fr jeden Kanal eine Mittelwertbildung derPolarisation erforderlich, um Unsicherheiten aufgrund des Polarisationslochbrennens auszuschlieen. Diefreigestellte Anwendung des optischen Schalters am Ausgang des DUT dient

47、der Realisierung des Impuls-verfahrens durch optische Schaltvorgnge.2)Noch nicht verffentlicht.3)Noch nicht verffentlicht.4)In Vorbereitung.EN 61290-10-3:20036Bild 1a) Blockschaltbild fr das Sondenmessverfahren mit einer LasersondeBild 1b) Blockschaltbild fr das Sondenmessverfahren mit einer Breitba

48、nd-RauschquelleBild 1 Blockschaltbilder fr Sondenmessverfahren3.2 Breitband-RauschsondenverfahrenBild 1b) zeigt das Schaltbild der Anordnung fr eine Rauschsonde. Fr eine ausreichend niedrigeGesamtausgangsleistung muss die Breitbandquelle mit einer niedrigen Folgefrequenz und einem niedrigenTastverhl

49、tnis moduliert werden und die OSA-Messung mit den EIN- und AUS-Perioden der Sonde synchro-nisiert werden. Das erfolgt mit einem Steuersignal vom OSA.3.3 Genaue Beschreibung der Messeinrichtung3.3.1 Quellen-ModulZur Modulation des Quellen-Moduls sind zwei Anordnungen mglich, die in den Bildern 2a) und 2b) darge-stellt si