DIN EN 61300-3-38-2013 Fibre optic interconnecting devices and passive components - Basic test and measurement procedures - Part 3-38 Examinations and measurements - Group delay ch.pdf

1、April 2013DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 21DIN 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、.180.20!$L“1934104www.din.deDDIN EN 61300-3-38Lichtwellenleiter - Verbindungselemente und passive Bauteile Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 3-38: Untersuchungen und Messungen Gruppenlaufzeitverzgerung, chromatische Dispersion undPhasenwelligkeit(IEC 61300-3-38:2012);Deutsche Fassung EN 61300

3、-3-38:2012Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-38: Examinations and measurements Group delay, chromatic dispersion andphase ripple(IEC 61300-3-38:2012);German version EN 61300-3-38:2012Dispositifs dinterconnexion et composants passif

4、s fibres optiques Procdures fondamentales dessais et de mesures Partie 3-38: Examens et mesures Retard de groupe, dispersion chromatique etfluctuation de phase(CEI 61300-3-38:2012);Version allemande EN 61300-3-38:2012Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtum

5、fang 42 SeitenDIN EN 61300-3-38:2013-04 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2012-07-03 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2013-04-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61300-3-38:2008-01. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium UK

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

7、IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert 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 bes

8、ttigt, 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 sich die Verweisung auf die jeweils

9、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 ergibt sich, soweit ein Zusammen

10、hang 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. EN 61300-3-38 August 2012 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE ICS 33.

11、180.10 Deutsche Fassung Lichtwellenleiter Verbindungselemente und passive Bauteile Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 3-38: Untersuchungen und Messungen Gruppenlaufzeitverzgerung, chromatische Dispersion und Phasenwelligkeit (IEC 61300-3-38:2012) Fibre optic interconnecting devices and passive

12、 components Basic test and measurement procedures Part 3-38: Examinations and measurements Group delay, chromatic dispersion and phase ripple (IEC 61300-3-38:2012) Dispositifs dinterconnexion et composants passifs fibres optiques Procdures fondamentales dessais et de mesures Partie 3-38: Examens et

13、mesures Retard de groupe, dispersion chromatique et fluctuation de phase (CEI 61300-3-38:2012) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2012-07-03 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen diese

14、r 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 CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische No

15、rm 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 CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Statu

16、s wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxe

17、mburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for

18、 Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2012 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61300-3-38

19、:2012 DDIN EN 61300-3-38:2013-04 EN 61300-3-38:2012 Vorwort Der Text des Dokumennts 86B/3394/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe der IEC 61300-3-38, erarbeitet vom SC 86B Fibre optic interconnecting devices and passive components“ des IEC/TC 86 Fibre optics“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorge

20、legt und von CENELEC als EN 61300-3-38:2012 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): 2013-04-03 sptestes Datum, zu dem nationale Nor

21、men, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2015-07-03 Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. A

22、nerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61300-3-38:2012 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 60793-1-42 ANMERKUNG

23、Harmonisiert als EN 60793-1-42. IEC 61300-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61300-1. IEC 61300-3-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61300-3-1. IEC 61300-3-32 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61300-3-32. _ 2 DIN EN 61300-3-38:2013-04 EN 61300-3-38:2012 Inhalt SeiteVorwort .2 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative

24、 Verweisungen.5 3 Begriffe und Abkrzungen5 4 Allgemeine Beschreibung 6 5 Prfeinrichtung .6 5.1 Verfahren mit Modulationsphasenverschiebung6 5.2 Verfahren der Interferometrie mit Wellenlngendurchlauf .10 5.3 Verfahren mit Polarisationsphasenverschiebung.12 6 Messverfahren14 6.1 Verfahren mit Modulati

25、onsphasenverschiebung14 6.2 Verfahren der Interferometrie mit Wellenlngendurchlauf .17 7 Analyse.23 7.1 Rauschminderung bei der Gruppenlaufzeitmessung.23 7.2 Lineare Phasennderung.23 7.3 Chromatische Dispersion .24 7.4 Phasenwelligkeit.26 8 Beispiele von Messungen 27 8.1 Verfahren mit Modulationspha

26、senverschiebung27 8.2 Planar-Wellenleiter Filterbauteil .27 8.3 Einstellbarer Dispersionskompensator (Faser-Bragg-Gatter)28 8.4 Zufllige-Polarisationsmodenkopplung-Gert29 9 Prfergebnisse .30 Anhang A (informativ) Berechnung der Differenzgruppenlaufzeit31 Literaturhinweise 39 Anhang ZA (normativ) Nor

27、mative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen40 Bilder Bild 1 Messaufbau MPS 7 Bild 2 Messaufbau SWI-Messverfahren10 Bild 3 Aufbau fr das PPS-Messverfahren12 Bild 4 Abtastung an der Modulationsfrequenz 16 Bild 5 An einer ITU-Wellenlnge zentri

28、ertes Messfenster mit einer bestimmten Breite22 Bild 6 Messfenster, bestimmt durch den Verlauf der Einfgedmpfung bei 3 dB.23 Bild 7 Berechneter CD einer angepassten GD ber eine optische Bandbreite von 25 GHz mittig zur ITU-Frequenz .25 Bild 8 Eine Polynomkurve 6ter Ordnung wird an relativen GD-Daten

29、 ber eine optische Bandbreite von 25 GHz mittig zur ITU-Frequenz angepasst .25 3 DIN EN 61300-3-38:2013-04 EN 61300-3-38:2012 SeiteBild 9 Abschtzung der Amplitude der GD-Welligkeit und der Periode 26 Bild 10 GD- und IL-Spektren eines 50-GHz-Bandpass-Dnnfilm-DWDM-Filters. 27 Bild 11 Gemessene Gruppen

30、laufzeit- und Verlustspektrum fr ein Planar-Wellenleiter Filterbauteil 27 Bild 12 Gemessene Gruppenlaufzeit- und Verlustspektrum fr ein Planar-Wellenleiter Filterbauteil 28 Bild 13 Gemessene Gruppenlaufzeitsabweichung an einem Faser-Bragg-Gatter 28 Bild 14 Gemessene Phasenwelligkeit eines Faser-Brag

31、g-Gatters. 29 Bild 15 Gemessene GD eines Zufllige-Polarisationsmodenkopplung-Gertes 29 Bild 16 Gemessene GD eines Zufllige-Polarisationsmodenkopplung-Gertes 30 Bild A.1 Mueller-Zustnde auf der Poincar-Kugel 31 Bild A.2 Spektrum der Differenzgruppenlaufzeit (DGD) fr ein 50-GHz-Bandpassfilter, gemesse

32、n mit 30 pm Auflsungsbandbreite. 34 Bild A.3 DGD in Abhngigkeit von der Wellenlnge fr ein Bauelement mit zuflliger Modenkopplung (Beispiel). 35 Bild A.4 DGD in Abhngigkeit von der Wellenlnge fr ein Braggsches Gitterfilter (Beispiel). 36 Tabellen Tabelle 1 Modulationsfrequenz gegen die Wellenlngenauf

33、lsung fr das C-Band 15 Tabelle A.1 Beispiel eines Mueller-Satzes . 32 4 DIN EN 61300-3-38:2013-04 EN 61300-3-38:2012 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der IEC 61300 beschreibt die erforderlichen Messverfahren zur Charakterisierung der Gruppen-laufzeiteigenschaften von passiven optischen Bauteilen und

34、dynamischen Modulen. Aus diesen Messungen knnen weitere Parameter wie Welligkeit der Gruppenlaufzeit, lineare Phasenabweichung, chromatische Dispersion, Dispersionsanstieg und Phasenwelligkeit abgeleitet werden. Werden diese Messungen auer-dem mit aufgelster Polarisation durchgefhrt, kann auch die D

35、ifferenzgruppenlaufzeit als eine Alternative zur Einzelmessung anhand der zugeordneten Verfahren in IEC 61300-3-32 bestimmt werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich.

36、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 60050-731, International Electrotechnical Vocabulary Chapter 731: Optical fibre communication IEC 61300-3-29

37、, Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-29: Examinations and measurements Measurement techniques for characterizing the amplitude of the spectral transfer function of DWDM components 3 Begriffe und Abkrzungen Fr die Anwendung dieses D

38、okumentes gelten die Begriffe und Definitionen nach IEC 60050-731 und IEC 61300-3-29, zusammen mit den folgenden. BW Bandbreite: die spektrale Breite eines Signals oder Filters CD chromatische Dispersion (in ps/nm): nderung der Gruppenlaufzeit in Abhngigkeit von der Wellenlnge: CD = d(GD)/d D Empfng

39、er (en: detector) DGD Differenzgruppenlaufzeit (en: differential group delay) (in ps): Unterschied in der Ausbreitungszeit zwischen zwei senkrecht aufeinander stehenden Polarisationsmoden DUT Prfling (en: device under test) DWDM Wellenlngenmultiplex mit hoher Dichte schrittweite der VWS bei einer Du

40、rchlauf-Wellenlngen-Messung fRFModulationsfrequenz GD Gruppenlaufzeit (in ps): erforderliche Zeit fr die Ausbreitung eines Signals durch ein Bauelement GDR Welligkeit der Gruppenlaufzeit (in ps): die Amplitude der GD-Welligkeit LN LiNbO3LPV lineare Phasennderung (in deg) cMittenkanal oder Nennwert d

41、er Betriebswellenlnge fr ein Bauelement MPS Modulationsphasenverschiebung PBS polarisierender Strahlteiler PMD Polarisationsmodendispersion (in ps): Durchschnittswert der DGD ber der Wellenlnge PPS Polarisationsphasenverschiebung PSP grundlegender Polarisationsstatus (en: principle state of polariza

42、tion) Phasenlaufzeit 5 DIN EN 61300-3-38:2013-04 EN 61300-3-38:2012 RBD Referenzverzweiger (en: reference branching device) SOP Polarisationsstatus (en: state of polarization) SSE spontane Emission der Strahlungsquelle SWI Interferometrie mit Wellenlngendurchlauf Phasenwelligkeit TDC einstellbarer D

43、ispersionskompensator (en: tunable dispersion compensator) TJ zeitweiliger Splei (en: temporary joint) TLS abstimmbare Laserquelle VWS Strahlungsquelle mit vernderbarer Wellenlnge. 4 Allgemeine Beschreibung In dieser Norm werden bertragungsmessungen der Gruppenlaufzeiteigenschaften von passiven opti

44、schen Bauteilen und dynamischen Modulen behandelt. Fr die Auswertung der Gruppenlaufzeiteigenschaften ist es auch von Bedeutung, dass spektrale Messwerte der Amplitude vorliegen. Aus diesem Grund werden auch Dmpfungsmessungen bis zu dem Umfang behandelt, wie sie zur Durchfhrung geeigneter Dispersion

45、s-messungen notwendig sind. Die Methoden, die fr dieses Verfahren beschrieben werden, sollen fr jedes Wellenlngenband (C, L, O usw.) anwendbar sein, obwohl die Beispiele zur Veranschaulichung nur fr das C-Band dargestellt werden. Das vorliegende Dokument ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt; ei

46、n Abschnitt legt den Schwerpunkt auf die Messtechniken und ein anderer konzentriert sich auf die Auswertung der Messdaten. Die Messtechniken, die in diesem Dokument behandelt werden, sind die Verfahren mit Modulationsphasenverschiebung, Interferometrie mit Wellenlngendurchlauf und das Verfahren mit

47、Polarisationsphasenverschiebung. Das Verfahren mit Modulationsphasenverschiebung wird als Referenzverfahren betrachtet. Die Verfahren wurden besonders aufgrund ihrer Eigenschaften ausgewhlt, Ergebnisse mit spektraler Auflsung zu liefern, die hufig fr passive Komponenten und besonders fr wellenlngens

48、elektive Bauteile notwendig sind. Die angemessenen Messparameter, um die Welligkeit der Gruppenlaufzeit abzuschtzen, und das Verfahren zur Bewertung der Phasenwelligkeit des GDR-Messergebnisses sind in 7.4 gezeigt. Die Phasenwelligkeit ist wichtig als eine Messung des Einflusses, den die GD eines op

49、tischen Gertes auf die bertragungsqualitt hat, da viele einstellbare Dispersionskompensatoren den Interferenzeffekt verwenden, bei dem die Welligkeit ein mageblicher Effekt ist. 5 Prfeinrichtung 5.1 Verfahren mit Modulationsphasenverschiebung 5.1.1 Allgemeines Der Messaufbau fr die Kennwerteermittlung der G