DIN EN 61290-3-2-2009 Optical amplifier - Test methods - Part 3-2 Noise figure parameters - Electrical spectrum analyzer method (IEC 61290-3-2 2008) German version EN 61290-3-2 200.pdf

1、Juni 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 14DIN 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 33.18

2、0.30!$VWb“1515263www.din.deDDIN EN 61290-3-2Lichtwellenleiter-Verstrker Prfverfahren Teil 3-2: Rauschzahlparameter Verfahren mit elektrischemSpektralanalysator (IEC 61290-3-2:2008);Deutsche Fassung EN 61290-3-2:2008Optical amplifier Test methods Part 3-2: Noise figure parameters Electrical spectrum

3、analyzer method(IEC 61290-3-2:2008);German version EN 61290-3-2:2008Amplificateurs optiques Mthodes dessais Partie 3-2: Paramtres du facteur de bruit Mthode de lanalyseur spectral lectrique(CEI 61290-3-2:2008);Version allemande EN 61290-3-2:2008Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772

4、 BerlinErsatz frDIN EN 61290-3-2:2003-08Siehe jedoch Beginn derGltigkeitwww.beuth.deGesamtumfang 19 SeitenDIN EN 61290-3-2:2009-06 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2008-10-01 angenommene EN 61290-3-2 gilt als DIN-Norm ab 2009-06-01. Daneben darf DIN EN 61290-3-2:2003-08 noch bis 2011-10-01

5、angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61290-3-2:2008-01. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.2 Komponenten fr Kommunikationskabelanlagen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zu

6、stndig. 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) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu

7、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 Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedat

8、ums 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 Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe

9、 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 EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068

10、 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61290-3-2:2003-08 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) enthlt berarbeitungen, um alle Arten von optischen Verstrkern anzusprechen nicht nur Lichtwellenleiter-Verstrker. Frhere Ausgaben DIN EN 61290-3-2: 2003-08 EUROPISCHE NORM EURO

11、PEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61290-3-2 Oktober 2008 ICS 33.180.30 Ersatz fr EN 61290-3-2:2003Deutsche Fassung Lichtwellenleiter-Verstrker Prfverfahren Teil 3-2: Rauschzahlparameter Verfahren mit elektrischem Spektralanalysator (IEC 61290-3-2:2008) Optical amplifier Test methods Part 3-2: Noise f

12、igure parameters Electrical spectrum analyzer method (IEC 61290-3-2:2008) Amplificateurs optiques Mthodes dessais Partie 3-2: Paramtres du facteur de bruit Mthode de lanalyseur spectral lectrique (CEI 61290-3-2:2008) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2008-10-01 angenommen. Die CENELEC-Mitgl

13、ieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt 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

14、Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese 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

15、seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, I

16、sland, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische No

17、rmung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique 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 vorb

18、ehalten. Ref. Nr. EN 61290-3-2:2008 DDIN EN 61290-3-2:2009-06 EN 61290-3-2:2008 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 86C/784/CDV, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61290-3-2, ausgearbeitet von dem SC 86C Fibre optic systems and active devices“ des IEC/TC86 Fibre optics“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen A

19、bstimmung unterworfen und von CENELEC am 2008-10-01 als EN 61290-3-2 angeommen. Diese Europische Norm ersetzt EN 61290-3-2:2003. EN 61290-3-2:2008 enthlt berarbeitungen, um alle Arten von optischen Verstrkern anzusprechen nicht nur Lichtwellenleiter-Verstrker. Diese Norm muss in Verbindung mit EN 61

20、290-3 und EN 61291-1 angewendet werden. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2009-07-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN

21、entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2011-10-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61290-3-2:2008 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhi

22、nweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60793 ANMERKUNG Harmonisiert in der Reihe EN 60793 (modifiziert). IEC 60825-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-1:2007 (nicht modifiziert). IEC 60825-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-2:2004 (nicht modifiziert).

23、 IEC 60874-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60874-1:2007 (nicht modifiziert). _ DIN EN 61290-3-2:2009-06 EN 61290-3-2:2008 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung4 1 Anwendungsbereich und Zweck 4 2 Normative Verweisungen .4 3 Symbole, Akronyme und Abkrzungen5 4 Prfaufbau6 5 Prfling .8 6 Verfahren8 6.1 Al

24、lgemeine Anmerkungen 8 6.2 Frequenzabtastverfahren: Kalibrierung9 6.3 Frequenzabtastverfahren: Messung 11 6.4 Frequenzauswahlverfahren: Kalibrierung und Messung11 6.5 Fehlergrenzen der Messung 12 7 Berechnung12 7.1 Berechnung der Kalibrierergebnisse12 7.2 Berechnung der Prfergebnisse fr das Frequenz

25、abtastverfahren.13 7.3 Berechnung der Prfergebnisse fr das Frequenzauswahlverfahren .14 8 Prfergebnisse .14 Literaturhinweise 16 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen17 Bild 1 Blockschaltbild des Messaufbaus .7

26、 DIN EN 61290-3-2:2009-06 EN 61290-3-2:2008 4 Einleitung Der vorliegende Teil der IEC 61290 behandelt Lichtwellenleiter-Verstrker. Die Technologie von Lichtwellen-leiter-Verstrkern unterliegt immer noch einer schnellen Entwicklung, so dass nderungen und Nachtrge zu dieser Norm zu erwarten sind. Alle

27、 Symbole und Abkrzungen, die in dieser Norm eingefhrt werden, werden im Allgemeinen bei ihrer ersten Erwhnung im Text erklrt. Zur Erleichterung des Verstndnisses des gesamten Textes ist im Abschnitt 3 jedoch ein Verzeichnis smtlicher in der vorliegenden Norm verwendeten Symbole und Abkr-zungen entha

28、lten. 1 Anwendungsbereich und Zweck Dieser Teil der IEC 61290 gilt fr alle handelsblichen Lichtwellenleiter-Verstrker (OA) einschlielich von Lichtwellenleiter-Verstrkern, bei denen optisch gepumpte Fasern zur Anwendung kommen (OFA, die entweder auf mit seltenen Erden dotierten Fasern oder auf dem Ra

29、man-Effekt beruhen), fr Lichtwellen-Halbleiterverstrker (SOA) und Planar-Lichtwellenleiter-Verstrker (POWAs). Der Zweck dieser Norm ist die Aufstellung einheitlicher Anforderungen fr genaue und zuverlssige Messun-gen der Rauschzahl, wie in IEC 61291-1 festgelegt, unter Verwendung eines elektrischen

30、Spektralanaly-sators (ESA). Das vorliegende Prfverfahren beruht auf der direkten Messung des elektrischen Rauschens und ist einschlielich aller relevanten Rauschbeitrge direkt auf die Definition bezogen. Deshalb kann dieses Verfah-ren fr alle blichen Lichtwellenleiter-Verstrker einschlielich SOA und

31、 Raman-Verstrker verwendet werden, bei denen neben der verstrkten spontanen Emission erhebliches Rauschen auftreten kann, da die gesamte Rauschzahl gemessen wird. Weitere Einzelheiten zur Anwendbarkeit siehe IEC 61290-3-2. Ein weiteres, auf der optischen Spektralanalyse beruhendes Prfverfahren kann

32、insbesondere bei verschiedenen Rauschparametern (wie der signal-spontanen Rauschzahl) angewendet werden, liegt jedoch nicht im Anwendungsbereich dieser Norm. ANMERKUNG 1 Alle numerischen Werte, denen ein () folgt, sind Empfehlungswerte, deren Messung gesichert ist. Weitere Werte knnen annehmbar sein

33、, sollten jedoch berprft werden. ANMERKUNG 2 Eine Messunsicherheit fr die mittlere Rauschzahl von 20 % () bzw. 1 dB sollte mit diesem Prfverfahren erreichbar sein (siehe Abschnitt 6). ANMERKUNG 3 Allgemeine Gesichtspunkte zu Prfverfahren fr die Rauschzahl sind in IEC 61290-3 angegeben. 2 Normative V

34、erweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses 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). IEC 60728-6,

35、Cabled networks for television signals, sound signals and interactive services Part 6: Optical equipment IEC 61290-3, Optical fibre amplifiers Basic specification Part 3: Test methods for noise figure parameters1)IEC 61291-1, Optical amplifiers Part 1: Generic specification ANMERKUNG Eine Liste alle

36、r informativen Verweisungen ist in den Literaturhinweisen enthalten. 1)Die ersten Ausgaben einiger dieser Teile wurden unter dem allgemeinen Titel Lichtwellenleiter-Verstrker Grundspezifikation“ oder Lichtwellenleiter-Verstrker Prfverfahren“ verffentlicht. Zuknftige Ausgaben dieser Teile werden unte

37、r dem neuen allgemeinen Titel erscheinen, der oben angegeben ist. Die einzelnen Titel der Teile 1-1, 3-1, 5-2, 10-1, 10-2, 10-3, 11-1 und 11-2 werden in den zuknftigen Ausgaben aktualisiert und an den Gesamtaufbau der Normenreihe angepasst. DIN EN 61290-3-2:2009-06 EN 61290-3-2:2008 5 3 Symbole, Akr

38、onyme und Abkrzungen Fr die Anwendung dieses Dokumentes gelten folgende Symbole, Akronyme und Abkrzungen. Bekalibrierte, rauschquivalente elektrische Bandbreite des ESA (nicht notwendigerweise die Auflsungsbandbreite) c Lichtgeschwindigkeit im Vakuum e Elektronenladung f Basisbandfrequenz F (gesamte

39、r) Rauschfaktor Fnon-mpifrequenzunabhngiger Beitrag zum Gesamtrauschfaktor FmpiRauschfaktorbeitrag aus dem Mehrwege-Interferenz-Rauschen (OA-interne Reflexionen) G optische Signalverstrkung des OA h Planck-Konstante k Reduktionsfaktor der optischen Leistung (Voreinstellung k = 0,5); er kann durch Be

40、rechnen der Quadratwurzel des Reduktionsfaktors der elektrischen Leistung erhalten werden optische Frequenz = c/ FWHM-Linienbreite des Senders mit eingeschalteter Modulation H0, H0(f) Sesa/Pin2= bertragungsfunktion des Empfngers in W1ImpiGtezahl der Mehrwege-Interferenz, der Rauschfaktorbeitrag, der

41、 durch Mehrwege-Interferenz integriert ber alle Basisbandfrequenzen (0 bis unendlich) verursacht wird IpdPhotodetektorstrom Wellenlnge im Vakuum m relative Modulationsamplitude (Verhltnis des quadratischen Mittelwertes der Modulations-amplitude der optischen Leistung zur mittleren optischen Leistung

42、) NF(f) (gesamte) Rauschzahl Nrin,0(f) (frequenzabhngiger) ESA-Rauschbeitrag, hervorgerufen durch das relative Intensittsrauschen des Lasers unter Kalibrierbedingungen Nrin,1(frequenzabhngiges) Rauschen, hervorgerufen durch das relative Intensittsrauschen des Lasers, gemessen mit dem ESA Nshot,0(fre

43、quenzunabhngiges) Schrotrauschen, hervorgerufen durch die optische Eingangsleistung unter Kalibrierbedingungen, gemessen mit dem ESA Nthermalthermischer Rauschpegel wie mit dem ESA gemessen (optisches Eingangstor des Empfnger-moduls geschlossen) N0(f) (frequenzabhngige) Rauschleistung, gemessen mit

44、dem ESA mit dem Eingangs- und dem Ausgangsdmpfungsglied auf 0 dB eingestellt, thermischer Rauschpegel abgezogen, ohne OA-Prfling N0(f) (frequenzabhngige) Rauschleistung, gemessen mit dem ESA mit dem Eingangsdmpfungs-glied auf 3 dB (Voreinstellung) eingestellt und dem Ausgangsdmpfungsglied auf 0 dB e

45、ingestellt, thermischer Rauschpegel abgezogen, ohne OA-Prfling N1(f) (frequenzabhngige) Rauschleistung mit eingefgtem OA, thermischer Rauschpegel abgezo-gen, gemessen mit dem ESA Pinzeitlich gemittelte optische Eingangsleistung = TinPin,0(mit eingeschalteter Modulation); optische Leistung, die aus d

46、em Ende des Eingangsrangierkabels abgestrahlt wird Pin,0optische Eingangsleistung bei Einstellung 0 dB am Eingangsdmpfungsglied (mit eingeschal-teter Modulation) DIN EN 61290-3-2:2009-06 EN 61290-3-2:2008 6 Pin,rmsEffektivwert der optischen Leistungsamplitude Poutgesamte optische Leistung, die aus d

47、em Ausgangstor des OA abgestrahlt wird, einschlielich der ASE r0, r0(f) effektive Photodetektorempfindlichkeit durch das Ausgangsdmpfungsglied bei 0 dB Einstellung RINsource(f) relatives Intensittsrauschen des Senders; im Allgemeinen das Quadrat des Effektivwertes der optischen Leistungsschwankungen

48、 geteilt durch die (Basisband-) Bandbreite und das Quadrat der CW-Leistung S0elektrische Leistung des Modulationssignals bei Tin= 1, gemessen mit dem ESA, ohne eingefg-ten OA S1elektrische Leistung des Modulationssignals, mit eingefgtem OA, gemessen mit dem ESA Tinbertragungsfaktor des Eingangsdmpfu

49、ngsgliedes relativ zur bertragung bei Einstellung auf 0 dB, angegeben in linearer Form Toutbertragungsfaktor des Ausgangsdmpfungsgliedes relativ zur bertragung bei Einstellung auf 0 dB, angegeben in linearer Form TxSpannungsverstrkung zwischen Detektorausgang und ESA-Eingang; diese Gre ist blicher-weise von