DIN EN 61300-3-32-2007 Fibre optic interconnecting devices and passive components - Basic test and measurement procedures - Part 3-32 Examinations and measurements - Polarisation m.pdf

1、April 2007DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 19DIN 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 33.1

2、80.20!,vI“www.din.deDDIN EN 61300-3-32Lichtwellenleiter Verbindungselemente und passive Bauteile Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 3-32: Untersuchungen und Messungen Messung derPolarisationsmodendispersion fr passive optische Bauteile(IEC 61300-3-32:2006);Deutsche Fassung EN 61300-3-32:2006Fi

3、bre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-32: Examinations and measurements Polarisation mode dispersion measurementfor passive optical components (IEC 61300-3-32:2006);German version EN 61300-3-32:2006Dispositifs dinterconnexion et composa

4、nts passifs fibres optiques Mthodes fondamentales dessais et de mesures Partie 3-32: Examens et mesures Mesures de la dispersion de mode de polarisationpour composants optiques passifs (CEI 61300-3-32:2006);Version allemande EN 61300-3-32:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 B

5、erlin www.beuth.deGesamtumfang 50 Seiten9839738aDIN EN 61300-3-32:2007-04 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2006-09-01 angenommene EN 61300-3-32 gilt als DIN-Norm ab 2007-04-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61300-3-32:2003-02. Fr diese Norm ist das nationale Arb

6、eitsgremium UK 412.7 LWL-Verbindungstechnik und passive optische Komponenten der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (http:/www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 86B Fibre optic interconnecting devices and passive component

7、s erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch mit den Daten zu dieser Publikation angegebenen Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung

8、 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 Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sic

9、h 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 der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen

10、 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 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE

11、EN 61300-3-32 September 2006 ICS 33.180.20 Deutsche Fassung Lichtwellenleiter Verbindungselemente und passive Bauteile Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 3-32: Untersuchungen und Messungen Messung der Polarisationsmodendispersion fr passive optische Bauteile (IEC 61300-3-32:2006) Fibre optic i

12、nterconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-32: Examinations and measurements Polarisation mode dispersion measurement for passive optical components (IEC 61300-3-32:2006) Dispositifs dinterconnexion et composants passifs fibres optiques Mthodes fondame

13、ntales dessais et de mesures Partie 3-32: Examens et mesures Mesures de la dispersion de mode de polarisation pour composants optiques passifs (CEI 61300-3-32:2006) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2006-09-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung

14、 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 Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem

15、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 seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretari

16、at mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Nieder

17、landen, 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 Normung European Committee for Electrotechnical Standardization C

18、omit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2006 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61300-3-32:2006 DEN 61300-3-32:2006 2 Vorw

19、ort Der Text des Schriftstcks 86B/2325/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61300-3-32, ausgearbeitet von dem SC 86B Fibre optic interconnecting devices and passive components des IEC/TC 86 Fibre optics, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2006-09-01 als EN 61300

20、-3-32 angenommen. 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): 2007-06-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckg

21、ezogen werden mssen (dow): 2009-09-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61300-3-32:2006 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. EN 61300-3-32:2006 3 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 No

22、rmative Verweisungen .5 3 Abkrzungen 5 4 Allgemeine Beschreibung 6 4.1 Modenkopplung6 4.2 Schmalbandige Bauelemente 7 4.3 Polarisationsempfindlichkeit.7 4.4 Mehrweginterferenz .7 4.5 Anschlussfasern.8 4.6 Referenzprfverfahren .8 4.7 Koeffizient der Polarisationsmodendispersion.8 4.8 Analysen in den

23、verschiedenen Prfverfahren 8 4.9 Berechnung der Polarisationsmodendispersion 8 4.10 Kalibrierung 9 5 Zu prfendes Bauelement9 6 Bewertungsverfahren der Stokesschen Parameter .11 6.1 Prfeinrichtung .11 6.2 Prfverfahren15 7 Messverfahren der Polarisationsphasenverschiebung 19 7.1 Prfeinrichtung .20 7.2

24、 Durchfhrung22 8 Messverfahren mit dem Festanalysator.24 8.1 Prfeinrichtung .24 8.2 Durchfhrung26 9 Interferometerverfahren .30 9.1 Prfeinrichtung .30 9.2 Messverfahren32 10 Verfahren der Modulationsphasenverschiebung .36 10.1 Prfeinrichtung .36 10.2 Durchfhrung41 11 Festzulegende Einzelheiten.43 11

25、.1 Quelle im Wellenlngenbereich .43 11.2 Polarisator/Analysator 43 11.3 Provisorische Verbindungen 43 11.4 Zu prfendes Bauelement43 11.5 Prfverfahren43 Anhang A (informativ) Analyse mit der Kosinus-Fouriertransformation 44 A.1 berblick 44 A.2 Spektralbereich 46 Literaturhinweise 47 Anhang ZA (normat

26、iv) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen48 Tabelle 1 Technische Anwendbarkeit der verschiedenen Prfverfahren fr die unterschiedlichen Arten von DUTs11 EN 61300-3-32:2006 4 SeiteBild 1 Auswirkung der PMD-Erscheinung auf die bertrag

27、ung eines Informationsbitimpulses in einem Bauelement. 6 Bild 2 Ermittlung des Polarisationsdispersionsvektors und der Grundpolarisationszustnde 10 Bild 3 Funktionsdiagramm eines allgemeinen Messsystems auf der Grundlage der Bewertung der Stokesschen Parameter 12 a) Aufbau fr die Jones-Matrix-Eigena

28、nalyse. 13 b) Aufbau fr die Analyse mit der Poincarschen Kugel 13 Bild 4 Arten des Prfaufbaus fr das Bewertungsverfahren der Stokesschen Parameter. 13 a) Messergebnis mit der Jones-Matrix-Eigenanalyse. 18 b) Messergebnis mit der Analyse mit der Poincarschen Kugel18 Bild 5 Beispielergebnisse fr das B

29、ewertungsverfahren der Stokesschen Parameter 18 Bild 6 Prfaufbau fr das Verfahren der Polarisationsphasenverschiebung 20 Bild 7 Gruppenlaufzeitdifferenz in Abhngigkeit von der Wellenlnge fr einen 50/100-GHz-Interleaver. 23 a) Festanalysatorverfahren mit einer schmalbandigen Quelle und einem Empfnger

30、 24 b) Festanalysatorverfahren mit einer breitbandigen Quelle und einem optischen Spektralanalysator 24 Bild 8 Blockschaltbilder fr das Festanalysatorverfahren. 24 a) Keine oder vernachlssigbare Modenkopplung . 26 b) Zufllige Modenkopplung . 26 Bild 9 Beispiel der R-Funktion fr das Festanalysatorver

31、fahren. 26 Bild 10 Polarisationsmodendispersion durch Fourieranalyse. 29 a) bliche Analyse (TINTY) auf der Grundlage eines Michelson-Interferometers . 31 b) bliche Analyse (TINTY) auf der Grundlage eines Mach-Zehnder-Interferometers 31 c) Allgemeine Analyse (GINTY) auf der Grundlage eines Michelson-

32、Interferometers. 31 Bild 11 Schematische Darstellung fr das Interferometerverfahren fr passive LWL-Bauelemente . 31 a) Keine oder vernachlssigbare Modenkopplung . 33 b) Zufllige Modenkopplung . 33 Bild 12 Typische Daten, die mit dem Interferometerverfahren erhalten werden 33 a) Fr zufllige Modenkopp

33、lung . 35 b) Fr vernachlssigbare Modenkopplung . 35 c) Fr gemischte Modenkopplung 35 Bild 13 Interferenzmuster, die mit GINTY und I/O-SOP-Mischung erhalten werden . 35 Bild 14 Einrichtung fr die Durchfhrung von DGD-Messungen 37 Bild 15 Einrichtung zur Durchfhrung von DGD-Messungen mit der Polarisati

34、onsmodulationstechnik . 40 EN 61300-3-32:2006 5 1 Anwendungsbereich Der vorliegende Teil von IEC 61300 enthlt eine Reihe alternativer Methoden zur Messung der Polarisa-tionsmodendispersion (PMD) eines zu prfenden passiven Lichtwellenleiter-Bauelementes (DUT). Mit diesen Methoden wird die PMD gewhnli

35、ch im Frequenzbereich oder im Zeitbereich gemessen. Im Frequenzbereich werden die Polarisationsmerkmale des DUT ausgewertet. Im Zeitbereich wird die Impulsverzgerung oder -verbreiterung untersucht. Das angegebene Verfahren betrifft Messungen von passiven LWL-Bauelementen mit dichtem Breitband- sowie

36、 Schmalband-Wellenlngenmultiplexing (DWDM). Im Text werden die Unterschiede zwischen den Messtechniken fr diese verschiedenen Klassen von passiven LWL-Bauelementen angegeben. Das Verfahren kann bei Labor-, Werks- und Feldmessungen der PMD in passiven LWL-Bauelementen angewendet werden. Einschrnkunge

37、n bei der Anwendung bestimmter Methoden werden im Text gegebe-nenfalls angegeben. Das Verfahren kann fr transmissive oder reflektive DUTs angewendet werden. Im letzteren Fall erfolgt der Anschluss des DUT ber einen Koppler oder Zirkulator, der einen bekannten, sehr geringen PMD-Wert aufweisen sollte

38、. 2 Normative Verweisungen 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)

39、. IEC 60793-1-48, Optical fibres Part 1-48: Measurement methods and test procedures Polarisation mode dispersion IEC 61282-3, Fibre optic communication system design guides Part 3: Calculation of polarization mode dispersion IEC 61282-9, Fibre optic communication system design guides Part 9: Guidanc

40、e on polarization mode dispersion measurements and theory IEC 61300-3-2, Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-2: Examinations and measurements Polarization dependence of attenuation in a single-mode fibre optic device 3 Abkrzungen AS

41、E amplified spontaneous emission verstrkte Spontanemission DGD differential group delay Differenzgruppenlaufzeit DOP degree of polarization Polarisationsgrad DUT device under test zu prfendes Bauelement DWDM dense wavelength division multiplexing dichtes Wellenlngenmultiplexing FA fixed analyser Fes

42、tanalysator FAFT fixed analyser Fourier transform Fouriertransformation mit Festanalysator FAEC fixed analyser extrema counting Extremwertzhlung mit Festanalysator FWHM full width at half maximum Halbwertsbreite INTY interferometry Interferometrie ISI inter-symbol interference Intersymbolstrung JME

43、Jones matrix eigenanalysis Jones-Matrix-Eigenanalyse MMA Mueller matrix analysis Mueller-Matrix-Analyse MPS modulation phase shift Modulationsphasenverschiebung PDL polarization dependent loss polarisationsabhngiger Verlust EN 61300-3-32:2006 6 PMD polarization mode dispersion Polarisationsmodendisp

44、ersion PDV polarisation dispersion vector Polarisationsdispersionsvektor PPS polarisation phase shift Polarisationsphasenverschiebung PS Poincar sphere Poincarsche Kugel PSA Poincar sphere analysis Analyse mit der Poincarschen Kugel PSP principal states of polarisation Grundpolarisationszustnde RBW

45、resolution bandwidth Auflsungsbandbreite RMS root mean square quadratischer Mittelwert SOP state of polarisation Polarisationszustand SPE Stokes parameter evaluation Auswertung der Stokesschen Parameter WDM wavelength division multiplexing Wellenlngenmultiplexing 4 Allgemeine Beschreibung PMD ist di

46、e Verbreiterung eines optischen Impulses aufgrund polarisationsabhngiger Anomalien. In optischen Kommunikationssystemen fhrt die Verbreiterung eines Impulses aufgrund von Intersymbol-strungen (ISI) zu Bitfehlern am Empfnger und damit zu einer Begrenzung der Bandbreite. Jeder optische Impuls besteht

47、aus einer Kombination von zwei orthogonalen SOPs, die als Grundpolarisa-tionszustnde (PSPs) bezeichnet werden und aufgrund der im DUT mglicherweise auftretenden Doppel-brechung entstehen (siehe Bild 1). Diese unterschiedlichen Polarisationskomponenten bewegen sich mit unterschiedlichen Gruppengeschw

48、indigkeiten fort und werden am Ausgang des DUT zu unterschiedlichen Zeitpunkten empfangen. Die PMD wird auf die Differenz zwischen den beiden PSP-Verzgerungen, die Differenzgruppenlaufzeit (DGD) , bezogen. Bild 1 Auswirkung der PMD-Erscheinung auf die bertragung eines Informationsbitimpulses in eine

49、m Bauelement 4.1 Modenkopplung PMD in passiven LWL-Bauelementen ist gewhnlich deterministischer Natur, was bedeutet, dass die Erscheinung vorhersagbar ist und reproduziert und gesteuert werden kann. Es ist jedoch wichtig zu wissen, wie sich die Polarisationsmoden im Bauelement zusammenkoppeln knnen, denn tatschlich knnen sie sic