DIN EN 61290-11-1-2009 Optical amplifiers - Test methods - Part 11-1 Polarization mode dispersion parameter - Jones matrix eigenanalysis (JME) (IEC 61290-11-1 2008) German version .pdf

1、Februar 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 12DIN 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

2、.180.30!$Reb“1476663www.din.deDDIN EN 61290-11-1Prfverfahren fr Lichtwellenleiter-Verstrker Teil 11-1: Polarisationsmodendispersionparameter Jones-Matrix-Eigenanalyse (JME) (IEC 61290-11-1:2008);Deutsche Fassung EN 61290-11-1:2008Optical amplifiers Test methods Part 11-1: Polarization mode dispersio

3、n parameter Jones matrix eigenanalysis (JME)(IEC 61290-11-1:2008);German version EN 61290-11-1:2008Amplificateurs optiques Mthodes dessais Partie 11-1: Paramtre de dispersion du mode de polarisation Analyse des vecteurspropres de la matrice de Jones (JME) (CEI 61290-11-1:2008);Version allemande EN 6

4、1290-11-1:2008Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61290-11-1:2003-11Siehe jedoch Beginn derGltigkeitwww.beuth.deGesamtumfang 14 SeitenDIN EN 61290-11-1:2009-02 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2008-06-01 angenommene EN 61290-11-1 gilt als DIN-Norm a

5、b 2009-02-01. Daneben darf DIN EN 61290-11-1:2003-11 noch bis 2011-06-01 angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61290-11-1:2008-07. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.2 Komponenten fr Kommunikationskabelanlagen“ der DKE Deutsche Kommission El

6、ektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 86C Fibre optic systems and active devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unvernd

7、ert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisu

8、ng im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen

9、 Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als

10、 EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61290-11-1:2003-11 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Zustzliche Arten von Lichtwellenleiter-Verstrkern wurden aufgenommen; b) diesbezgliche technische ber

11、arbeitung; c) Aktualisierung der Verweisungen; d) redaktionelle berarbeitung. Frhere Ausgaben DIN EN 61290-11-1: 2003-11 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61290-11-1 August 2008 ICS 33.180.30 Ersatz fr EN 61290-11-1:2003Deutsche Fassung Prfverfahren fr Lichtwellenleiter-Verstrker

12、Teil 11-1: Polarisationsmodendispersionparameter Jones-Matrix-Eigenanalyse (JME) (IEC 61290-11-1:2008) Optical amplifiers Test methods Part 11-1: Polarization mode dispersion parameter Jones matrix eigenanalysis (JME) (IEC 61290-11-1:2008) Amplificateurs optiques Mthodes dessais Partie 11-1: Paramtr

13、e de dispersion du mode de polarisation Analyse des vecteurs propres de la matrice de Jones (JME) (CEI 61290-11-1:2008) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2008-06-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgeleg

14、t sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese

15、 Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen St

16、atus wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen

17、, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Elec

18、trotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2008 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61290-11-1:2008 DDIN EN 61290-11-1:2009-02 EN 61290-11-1:2008 2 Vorwort Der

19、Text des Schriftstcks 86C/752/CDV, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61290-11-1, ausgearbeitet von dem SC 86C Fibre optic systems and active devices“ des IEC/TC 86 Fibre optics“, wurde dem IEC-CENELEC Parallelen Einstufigen Annahmeverfahren unterworfen und von CENELEC am 2008-06-01 als EN 61290-11-1 ange

20、nommen. Diese Europische Norm ersetzt EN 61290-11-1:2003. EN 61290-11-1:2008 richtet sich besonders an zustzliche Arten von Lichtwellenleiter-Verstrkern und enthlt aktualisierte Verweisungen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichu

21、ng einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2009-03-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2011-06-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der International

22、en Norm IEC 61290-11-1:2008 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60793-1-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60793-1-1:2003 (nicht mo

23、difiziert). IEC 60825-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-1:2007 (nicht modifiziert). IEC 60825-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-2:2004 (nicht modifiziert). IEC 60874-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60874-1:2007 (nicht modifiziert). IEC 61291-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61291-1:2006 (nich

24、t modifiziert). IEC 61291-4 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61291-4:2003 (nicht modifiziert). DIN EN 61290-11-1:2009-02 EN 61290-11-1:2008 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.4 2 Normative Verweisungen .4 3 Akronyme, Symbole und Abkrzungen4 4 Prfaufbau5 4.1 Allgemeines5 4.2 Abstimmbarer Laser

25、.5 4.3 Polarisationsstellglied.5 4.4 Polarisationsfilter6 4.5 Eingangsoptik.6 4.6 Anschlussfaser.6 4.7 Optisches Linsensystem 6 4.8 Ausgangsoptik6 4.9 Polarimeter.6 5 Messverfahren6 6 Berechnungen7 6.1 Berechnungen der Jones-Matrix-Eigenanalyse .7 6.2 Anzeige der DGD in Abhngigkeit von der Wellenlng

26、e .7 6.3 Mittlere DGD.8 6.4 Grte DGD .8 7 Prfergebnisse .8 Anhang A (informativ) Verringerung des Polarisationsgrades aufgrund der ASE des Lichtwellenleiter-Verstrkers9 Literaturhinweise 11 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europisc

27、hen Publikationen12 Bilder Bild 1 Blockschaltbild einer typischen Messeinrichtung5 Bild 2 Beispiel fr die Messung der DGD bei einem typischen Lichtwellenleiter-Verstrker 8 Bild A.1 Ausgangsspektrum eines Lichtwellenleiter-Verstrkers 9 DIN EN 61290-11-1:2009-02 EN 61290-11-1:2008 4 1 Anwendungsbereic

28、h Dieser Teil der IEC 61290 gilt fr alle handelsblichen Lichtwellenleiter-Verstrker (OA), einschlielich Licht-wellenleiter-Verstrkern auf Faserbasis (OFA), bei denen optisch gepumpte Fasern zur Anwendung kommen, fr optische Halbleiterverstrker (SOA) und Planar-Lichtwellenleiter-Verstrker (POWA). Pol

29、arisationsmodendispersion (PMD) verursacht einen optischen Impuls, der sich im Zeitbereich ausbreitet. Diese Dispersion kann die Leistung eines Telekommunikationssystems beeintrchtigen. Der Effekt bedingt eine Differenzgruppengeschwindigkeit und entsprechende Empfangszeitpunkte der unterschiedlichen

30、 Polarisationskomponenten des Signals. Bei einer Schmalbandquelle bedingt der Effekt eine Differenz-gruppenlaufzeit (DGD) zwischen Paaren orthogonal polarisierter Grundpolarisationszustnde (PSP). Weitere Angaben allgemeiner Art ber die PMD sind in IEC 61282-9 und insbesondere ber OAs sind in IEC 612

31、92-5 enthalten. Dieses Prfverfahren beschreibt ein Verfahren zur Messung der PMD von OAs. Das Messergebnis wird aus der Messung der normierten Stokesschen Parameter bei zwei eng nebeneinander liegenden Wellenlngen erzielt. Das hier beschriebene Prfverfahren erfordert am Eingang des Polarimeters ein

32、polarisiertes Signal mit einem Polarisationsgrad (DOP) von mindestens 25 %. Obwohl die Prfquelle stark polarisiert ist, wird der DOP am Ausgang des OA durch verstrkte Spontanemission (ASE) verringert. Anhang A analysiert den Einfluss der ASE auf den DOP. Um ein genaues Messergebnis zu erhalten, wird

33、 der DOP als Bestandteil des Messverfahrens gemessen. Es hat sich gezeigt, dass das hier beschriebene Messverfahren unempfindlich gegen polarisationsabhngige Verstrkung (PDG) und polarisationsabhngige Dmpfung (PDL) bis etwa 1 dB ist. Obwohl das Prfverfahren mit der Jones-Matrix-Eigenanalyse (JME) gr

34、undstzlich auch fr ungepumpte (d. h. nicht angeregte) OAs anwendbar ist, gilt das JME-Verfahren in der vorliegenden Norm nur fr gepumpte (d. h. angeregte) OAs. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen g

35、ilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC/TR 61282-9, Fibre optic communication system design guides Part 9: Guidance on polarization mode dispersion measurements and theory IEC/

36、TR 61292-5, Optical amplifiers - Part 5: Polarization mode dispersion parameter General information 3 Akronyme, Symbole und Abkrzungen Wellenlngenintervall Differenzgruppenlaufzeit (DGD) optische Frequenz optische Kreisfrequenz F Rauschzahl des OA G Verstrkung h Planksches Wirkungsquantum N() spektr

37、ale Leistungsdichte der ASE DIN EN 61290-11-1:2009-02 EN 61290-11-1:2008 5 Psverstrkte Signalleistung ASE verstrkte spontane Emission (en: amplified spontaneous emission) DGD Differenzgruppenlaufzeit (en: differential group delay) DOP Polarisationsgrad (en: degree of polarization) DUT Prfling (Licht

38、wellenleiter-Verstrker) (en: device (optical amplifier) under test) JME Jones-Matrix-Eigenanalyse (en: Jones matrix eigenanalysis) OA Lichtwellenleiter-Verstrker (en: optical amplifier) OFA Lichtwellenleiter-Verstrker auf Faserbasis (en: optical fibre amplifier) PDG polarisationsabhngige Verstrkung

39、(en: polarization-dependent gain) PDL polarisationsabhngige Dmpfung (en: polarization-dependent loss) PMD Polarisationsmodendispersion (en: polarization-mode dispersion) PWOA Planar-Lichtwellenleiter-Verstrker (en: planar optical waveguide amplifier) PSP Hauptpolarisationszustnde (en: principal stat

40、es of polarization) SOA optischer Halbleiterverstrker (en: semiconductor optical amplifier) 4 Prfaufbau 4.1 Allgemeines Die Hauptkomponenten einer typischen Messanordnung sind im Blockschaltbild in Bild 1 dargestellt. Bild 1 Blockschaltbild einer typischen Messeinrichtung 4.2 Abstimmbarer Laser Es s

41、ind Einmodenlaser oder Schmalbandquellen anzuwenden, die ber den vorgesehenen Messwellen-lngenbereich geregelt oder abgestimmt werden knnen. Die Spektralverteilung muss so schmal sein, dass das Licht am Prfling unter allen Messbedingungen polarisiert bleibt. 4.3 Polarisationsstellglied Wenn die Quel

42、le polarisiert ist, folgt dem Laser ein Polarisationsstellglied, das auf grob zirkular polarisiertes Licht zu den Polarisationsfiltern eingestellt ist, damit sich die Polarisation der Polarisationsfilter nie mit dem Eingangslicht berlagert. Wenn die Quelle nicht polarisiert ist, ist das nicht erford

43、erlich. Fr eine polarisierte Quelle wird die Polarisation folgendermaen eingestellt. DIN EN 61290-11-1:2009-02 EN 61290-11-1:2008 6 a) Einstellen der Wellenlnge des abstimmbaren Lasers auf die Mitte des zu messenden Bereiches. b) Jedes der drei Polarisationsfilter wird in den Strahl eingefgt und es

44、werden drei entsprechende Leistungsmessungen am Ausgang des Polarisationsfilters ausgefhrt. c) Die Quellenpolarisation wird ber das Polarisationsstellglied so geregelt, dass die drei Leistungen etwa in den 3-dB-Bereich einer der anderen Leistungen fallen. Bei einem Messaufbau mit einem offenen Strah

45、l kann die Polarisationsregelung mit Wellenplttchen erfolgen. 4.4 Polarisationsfilter In den Lichtstrahl werden der Reihe nach drei lineare Polarisationsfilter in relativen Winkeln von etwa 45 ein-gefhrt. Die tatschlichen relativen Winkel mssen bekannt sein. 4.5 Eingangsoptik Zur Anregung des Prflin

46、gs kann ein optisches Linsensystem oder eine Einmoden-Anschlussfaser verwendet werden. 4.6 Anschlussfaser Wenn Anschlussfasern verwendet werden, sollten Interferenzwirkungen aufgrund von Reflexionen verhindert werden. Dies kann Werkstoffe mit angepasster Brechzahl oder abgewinkelte Spalten erfordern

47、. Die Anschlussfasern mssen Einmodenfasern sein. 4.7 Optisches Linsensystem Wenn ein optisches Linsensystem benutzt wird, muss zur sicheren Einspannung des Eingangsendes der Faser eine geeignete Einrichtung wie z. B. eine Unterdruck-Spannvorrichtung angewendet werden. 4.8 Ausgangsoptik Die gesamte L

48、eistung, die von der Prffaser abgegeben wird, wird in das Polarimeter eingekoppelt. Dazu kann beispielsweise ein optisches Linsensystem, ein Stirnflchensplei an einer Einmoden-Anschlussfaser oder eine direkte Kopplung an den Empfnger mit angepasster Brechzahl verwendet werden. 4.9 Polarimeter Mit ei

49、nem Polarimeter werden die drei Polarisationsausgangszustnde fr jedes der drei eingefgten Polari-sationsfilter gemessen. Der Wellenlngenbereich des Polarimeters muss die Wellenlngen enthalten, die von der Lichtquelle erzeugt werden. 5 Messverfahren a) Kopplung der Lichtquelle mit den Polarisationsfiltern ber das Polarisationsstellglied. b) Kopplung des Ausgang