DIN EN 61290-5-3-2002 Optical fibre amplifiers - Basic specification - Part 5-3 Test methods for reflectance parameters Reflectance tolerance using an electrical spectrum analyser .pdf

1、DEUTSCHE NORM November 2002Lichtwellenleiter-Verstrker GrundspezifikationTeil 5-3: Prfverfahren fr Reflexionsparameter Zulssige Rck-flussdmpfung unter Verwendung elektrischer Spektralanalysatoren(IEC 61290-5-3:2002) Deutsche Fassung EN 61290-5-3:2002EN 61290-5-3ICS 33.180.30Optical fibre amplifiers

2、Basic specification Part 5-3: Test methods for reflectance parameters Reflectancetolerance using an electrical spectrum analyser(IEC 61290-5-3:2002)German version EN 61290-5-3:2002Amplificateurs fibres optiques Spcification de base Partie 5-3: Mthodes dessai des paramtres de rflectance Tolrance de r

3、flectance en utilisant un analyseur de spectre lectrique(CEI 61290-5-3:2002)Version allemande EN 61290-5-3:2002Die Europische Norm EN 61290-5-3:2002 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 61290-5-3 wurde am 2002-04-01 angenommen.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist d

4、as nationale Arbeitsgremium UK 412.2 Komponenten fr Kommuni-kationskabelanlagen der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik imDIN und VDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN EN 61290-5-3:2000-02.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 86C Fibre optic sy

5、stems and active devices erarbeitet.Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2009 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.F

6、ortsetzung Seite 2und 11 Seiten ENDKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN 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.Alleinverkau

7、f der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN EN 61290-5-3:2002-11Preisgr. 09 Vertr.-Nr. 2509DIN EN 61290-5-3:2002-112Nationaler Anhang NA(informativ)Zusammenhang mit Europischen und Internationalen NormenFr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf ei

8、ne Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung 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

9、 die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC ber

10、nommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 61290-5-

11、3April 2002ICS 33.180.30 Deutsche FassungLichtwellenleiter-Verstrker GrundspezifikationTeil 5-3: Prfverfahren fr Reflexionsparameter ZulssigeRckflussdmpfung unter Verwendung elektrischer Spektralanalysatoren(IEC 61290-5-3:2002)Optical fibre amplifiers Basic specificationPart 5-3: Test methods for re

12、flectanceparameters Reflectance tolerance using anelectrical spectrum analyser(IEC 61290-5-3:2002)Amplificateurs fibres optiques Spcificationde basePartie 5-3: Mthodes dessai des paramtres derflectance Tolrance de rflectance enutilisant un analyseur de spectre lectrique(CEI 61290-5-3:2002)Diese Euro

13、pische Norm wurde von CENELEC am 2002-04-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand bef

14、indliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von

15、 einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache ge-macht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wiedie offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutschland

16、, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, Spanien, der Tschechischen Republik und dem VereinigtenKnigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEuropean Committee for Electr

17、otechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel2002 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref. Nr. EN 61290-5-3:2002 DEN

18、61290-5-3:20022VorwortDer Text des Schriftstcks 86C/390/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61290-5-3, ausgearbeitet von demSC 86C Fibre optic systems and active devices des IEC TC 86 Fibre optics, wurde der IEC-CENELECParallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2002-04-01 als EN 61290-5-3 a

19、ngenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2003-01-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werde

20、nmssen (dow): 2005-04-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norm-Inhalt.Anhnge, die als informativ bezeichnet sind, enthalten nur Informationen.In dieser Norm ist Anhang ZA normativ und ist Anhang A informativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der

21、Internationalen Norm IEC 61290-5-3:2002 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderungals Europische Norm angenommen.In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise zu den aufgelisteten Normen die nachstehendenAnmerkungen einzutragen:IEC 60825-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-1:1994 (nicht

22、 modifiziert).IEC 60825-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-2:2000 (nicht modifiziert).IEC 60874-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60874-1:1999 (nicht modifiziert).EN 61290-5-3:20023InhaltSeiteVorwort 2Einleitung . 41 Anwendungsbereich 42 Normative Verweisungen. 43 Prfeinrichtung. 44 Prfling. 55 Dur

23、chfhrung . 65.1 Kalibrierung 65.2 Messungen und Berechnungen. 66 Prfergebnisse. 8Anhang A (informativ) Liste der Abkrzungen 9Literaturhinweise 10Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen .11Bild 1 Messaufbau fr die

24、maximal zulssige Rckflussdmpfung am Eingang und am Ausgang . 5Bild 2 Messaufbau fr die maximal zulssige Rckflussdmpfung am Eingang 7Bild 3 Messaufbau fr die maximal zulssige Rckflussdmpfung am Ausgang. 8EN 61290-5-3:20024EinleitungSoweit bekannt, ist dies die erste Internationale Norm fr Lichtwellen

25、leiter-Verstrker. Die Technologie derLichtwellenleiter-Verstrker ist noch neu und entwickelt sich immer noch, sodass Anhnge und neueAusgaben zu diesem Dokument erwartet werden knnen.Jede in dieser internationalen Norm eingefhrte Abkrzung wird im Allgemeinen im Text beim erstenAuftreten erlutert. Um

26、das Verstehen des gesamten Textes zu erleichtern, ist dennoch eine Liste allerverwendeten Abkrzungen im Anhang A gegeben.Diese Norm sollte im Zusammenhang mit IEC 61290-3-2 und IEC 61291-1 gelesen werden.1 AnwendungsbereichDieser Teil der IEC 61290 behandelt Lichtwellenleiter-Verstrker (en: Optical

27、Fibre Amplifiers OFA) mitaktiven Lichtwellenleitern, welche Dotierungen aus Seltenerdmetallen enthalten und derzeit kommerziellverfgbar sind.Der Zweck dieser Internationalen Norm ist es, einheitliche Anforderungen fr genaue und verlsslicheMessungen mit elektrischen Spektralanalysatoren der folgenden

28、 OFA-Parameter festzulegen, die inIEC 61291-1, Abschnitt 3, definiert sind:a) maximal zulssige Eingangsrckflussdmpfung;b) maximal zulssige Ausgangsrckflussdmpfung;c) maximal zulssige Eingangs- und Ausgangsrckflussdmpfung.ANMERKUNG Alle Zahlenwerte mit dem Zusatz () sind derzeit noch in Untersuchung.

29、Mit diesem Prfverfahren sollte fr die zulssige Rckflussdmpfung eine Messunsicherheit von 0,5 dBerreichbar sein.Das vorliegende Prfverfahren verwendet die Rauschzahl als Ma fr die Toleranz gegen Reflexion anjedem Tor des OFA. Dies liegt darin, dass sich die (gesamte) Rauschzahl des OFA auf Grund vonM

30、ehrwege-Interferenzen deutlich verschlechtern kann, wenn Reflexion an einem oder an beiden derjeweiligen Tore des OFA auftritt.2 Normative VerweisungenDie nachfolgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene

31、Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).IEC 61290-3, Optical fibre amplifiers Basic specification Part 3: Test methods for noise figure parameters.IEC 61290-3-2, Optical fibre amplifiers Basic specification Part 3

32、-2: Test methods for noise figureparameters Electrical spectrum analyser test method.IEC 61291-1:1998, Optical fibre amplifiers Part 1: Generic specification.3 PrfeinrichtungDas Prinzip des Messaufbaus ist auf Bild 1 dargestellt.EN 61290-5-3:20025Bild 1 Messaufbau fr die maximal zulssige Rckflussdmp

33、fungam Eingang und am AusgangZustzlich zu derselben Messeinrichtung mit den geforderten Kennwerten nach IEC 61290-3-2 ist Folgendeszu verwenden:a) Abstimmbare Reflektor(en), welche Rckflussdmpfungen von 55 dB() bis 8,5 dB() mit einerSchwankung der Einfgungsdmpfung 0,05 dB () (bei Einstellung einer b

34、eliebigen Reflexion)erzeugen. Ein abstimmbarer Reflektor kann aus einem optischen Aufteiler mit einem abstimmbarenDmpfungsglied und einem hoch reflektierenden Spiegel an einem Ausgangstor (um einen Teil derLeistung zu reflektieren) bestehen, wobei das andere Ausgangstor mit dem brigen Teil des Mess-

35、aufbaus zu verbinden ist. Er kann auch aus einem optischen Aufteiler mit einem abstimmbarenDmpfungsglied in einer Ring-Konfiguration an einem Ausgangstor (dies gibt durch den optischenRichtkoppler die abgeschwchte optische Leistung an das Eingangstor zurck) bestehen, wobei dasandere Ausgangstor mit

36、dem brigen Teil des Messaufbaus zu verbinden ist. Es ist zu beachten, dassauch andere Mglichkeiten bestehen.b) Optische Isolatoren, um sicherzustellen, dass die abstimmbaren Reflektoren und andere Reflexionenkeinen Einfluss auf das vom Messaufbau erzeugte relative Intensittsrauschen (en: Relative In

37、tensityNoise RIN) haben. Diese Isolatoren mssen eine optische Isolation von mehr als 55 dB() haben unddie Rckflussdmpfung an beiden Toren muss kleiner als 55 dB () sein.4 PrflingDer OFA muss unter Nennbetriebsbedingungen arbeiten. Nachdem auf die maximal mgliche Reflexioneingestellt wurde, ist beson

38、ders darauf zu achten, dass der Polarisationszustand des Eingangslichtesbeibehalten wird. Vernderungen des Polarisationszustandes knnen zu Vernderungen der Verstrkungsowie zu Vernderungen des Rauschens auf Grund von Mehrwege-Interferenzen fhren.ANMERKUNG 1 Das Prfverfahren fr die Ausgangsrckflussdmp

39、fung sollte nur an OFA durchgefhrt werden, dieeine vollstndige optische Ausrstung besitzen (d. h., die eine ausreichende Dmpfung in der dem Signal entgegen-gesetzten Richtung besitzen). Diese Messung ist von geringem oder keinem Wert fr OFA-Bauelemente, die nicht dievollstndige Optik im Sinne eines

40、OFA als schwarzem Kasten besitzen, sodass sie direkt in einem optischenKommunikationssystem einsetzbar sind.ANMERKUNG 2 Die maximal zulssige Rckflussdmpfung an jedem Tor des OFA kann von der optischenVerstrkung und demzufolge von der Signal- und der Pumpleistung abhngen.ANMERKUNG 3 Die Linienbreite

41、der optischen Quelle darf nicht zu schmal sein, damit das interferometrische Signalauf Grund von Mehrwege-Interferenzen die Messungen nicht beeinflusst.ANMERKUNG 4 Die Polarisationsabhngigkeit der Reflexionsparameter wird als nicht so wichtig wie die Gre derRckflussdmpfung angesehen.EN 61290-5-3:200

42、265 DurchfhrungAlle Rauschmessungen sind als Funktion der Basisbandfrequenz durchzufhren, d. h. der Modulations-frequenz der Laserquelle. Man kann diese Messungen:1. in dem in der betreffenden Spezifikation festgelegten Frequenzbereich (z. B. von 10 MHz bis 2 GHzin Schritten von 5 MHz) oder2. bei zw

43、ei bis fnf Frequenzen durchfhren,wie in der betreffenden Spezifikation festgelegt.Es wird angenommen, dass alle Festlegungen hinsichtlich der Rauschzahl des OFA das Szenario desungnstigsten Falles einschlieen (d. h. minimale Signaleingangsleistung, eine bestimmte Wellenlnge,niedrigste Modulationsfre

44、quenz 10 MHz() und kleinste Linienbreite 20 MHz(). In einigen Fllen knnenMehrfachreflexionen innerhalb des OFA Mehrwege-Interferenzen (en: Multipath Interference MPI)verursachen (siehe IEC 61290-3). Dieses Prfverfahren befasst sich mit der Zunahme dieses MPI-Rauschfaktoranteils (auf Grund des Vorhan

45、denseins von externen Reflexionen).Fr die Sicherstellung der Genauigkeit und Wiederholprzision dieses Prfverfahrens ist der maximaleRauschfaktoranteil Fmpi-max(Pin, u, fworst-case, uworst-case) der MPI, der fr Frequenz und Linienbreite fr denungnstigsten Fall festgelegt ist, in den Fmpi(Pin, u, fmea

46、s, umeas) zu bertragen, der aus demselbeneffektiven Reflexionskreis bei der flowund der umeasdes Messaufbaus entsteht. Ein weiteres Verfahren zurDurchfhrung dieser bertragung besteht darin, die charakteristische Zahl IMPIder MPI zu bestimmen, dieFmpi-max(Pin, u, fworst-case, uworst-case) erzeugt. Di

47、e Messung bestimmt entscheidend die Gre der Rckfluss-dmpfung am Eingangstor, Ausgangstor oder an beiden Toren gleichzeitig, die die festgelegte Gesamt-rauschzahl bei der Frequenz und der Linienbreite fr den ungnstigsten Fall erzeugen kann.5.1 KalibrierungDas in IEC 61290-3-2, 5.1, angegebene Kalibri

48、erverfahren ist einzuhalten.5.2 Messungen und Berechnungena) Messung der maximal zulssigen Rckflussdmpfung am Eingang und am Ausgang1) Mit einem abstimmbaren optischen Dmpfungsglied (Eingangsdmpfungsglied), einem Isolator,einem Polarisationsstellglied und einem einstellbaren Reflektor nach dem optischen Sender wird dieSignaleingangsleistung Pinam OFA eingestellt, wie es in der betreffenden Bauartspezifikationfestgelegt ist.2) Der OFA (Bild 1), ein zweites Polarisationsstellglied, ein zweiter einstellbarer Reflektor und einzweites abstimmbares optische