DIN EN 61300-3-40-1998 Fibre optic interconnecting devices and passive components - Basic test and measurement procedures - Part 3-40 Examinations and measurements Extinction ratio.pdf

1、EN 61300-3-40DEUTSCHE NORMDFNovember 1998 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.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr. DIN 61300-3-40 :

2、1998-11Preisgr. 06 Vertr.-Nr. 2506Lichtwellenleiter Verbindungselemente und passive BauteileGrundlegende Prf- und MeverfahrenTeil 3-40: Untersuchungen und Messungen Messung der Verminderung des Extinktions-verhltnisses eines Steckverbinders mit einer polarisationserhaltenden (PM) Anschlufaser(IEC 61

3、300-3-40 : 1998) Deutsche Fassung EN 61300-3-40 :1998Deutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE)Fortsetzung 4 Seiten ENDie Europische Norm EN 61300-3-40 : 1998 hat den Status einerDeutschen Norm.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 86B/879/CDV :1997-10.Nationales VorwortFr dies

4、e Europische Norm ist das Unterkomitee 412.7 LWL-Verbindungstechnik undpassive optische Komponenten“ der Deutschen Elektrotechnischen Kommission im DIN undVDE (DKE) zustndig.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendetenNormnummern wird jeweils 60000 addiert. S

5、o ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068geworden.ICS 33.180.20Deskriptoren: Lichtwellenleiter, Verbindungselement, Prfverfahren,Steckverbinder, ExtinktionFibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-40: Examination and measurements Extinc

6、tion ratio of a polarization maintaining (pm) fibre pigtailed connector(IEC 61300-3-40 :1998);German version EN 61300-3-40 :1998Dispositifs dinterconnexion et composants passifs fibres optiques Mthodes fondamentales dessais et de mesures Partie 3-40: Examens et mesures Rapport dextinction dun connec

7、teur fibreamorce maintenant la polarisation (pm) (CEI 61300-3-40 : 1998);Version allemande EN 61300-3-40 : 1998Diese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm IEC61300-3-40 Leerseite EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 61300-3-40April 1998ICS 33.180.20Deskriptoren:De

8、utsche FassungLichtwellenleiter Verbindungselemente und passive Bauteile Grundlegende Prf- und MeverfahrenTeil 3-40: Untersuchungen und Messungen Messung der Verminderung des Extinktionsverhltnisses einesSteckverbinders mit einer polarisationserhaltenden (PM) Anschlufaser(IEC 61300-3-40 : 1998)Fibre

9、 optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement proceduresPart 3-40: Examination and measurements Extinction ratio of a polarization maintaining(pm) fibre pigtailed connector(IEC 61300-3-40:1998)Dispositifs dinterconnexion et composants passifs fibresoptiques Mthodes

10、 fondamentales dessais et de mesuresPartie 3-40: Examens et mesures Rapport dextinction dunconnecteur fibre amorce maintenant la polarisation (pm)(CEI 61300-3-40:1998)Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 1. April 1998 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsor

11、dnung zu erfllen, inder die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nde-rung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischenAngaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jed

12、em 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 Verantwor-tung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekreta

13、riat mitgeteiltworden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Dnemark,Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nieder-lande, Norwegen, sterreich, Portugal, S

14、chweden, Schweiz, Spanien, der TschechischenRepublik und dem Vereinigten Knigreich.EUROPISCHES KOMITEE FR ELEKTROTECHNISCHE NORMUNGEuropean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 1998 CENELEC

15、Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61300-3-40 : 1998 DYNCNBNYSeite 2EN 61300-3-40 : 1998VorwortDer Text des Schriftstcks 86B/1040/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 61300-3-40, ausgearbeitet v

16、on dem SC 86B, Fibreoptic interconnecting devices and passive components“ des IEC TC 86 Fibre optics“, wurde der IEC-CENELEC ParallelenAbstimmung unterworfen und von CENELEC am 1998-04-01 als EN 61300-3-40 angenommen.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler

17、Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalen Normoder durch Anerkennung bernommen werden mu (dop): 1999-01-01 sptestes Datum, zu dem die nationalen Normen, die der ENentgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 1999-01-01AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 61300-3-4

18、0 : 1998 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung angenommen.InhaltSeite1 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Prfaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Festzulegende Einzelheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

20、Allgemeines1.1 Anwendungsbereich und ZweckDieser Teil von IEC 61300 legt ein Verfahren fest, das dasLeistungsvermgen eines LWL-Steckverbinders hinsichtlichder Erhaltung eines festgelegten Extinktionsverhltnisses beider Verbindung mit einer polarisationserhaltenden (pm, pola-rization maintaining) Fas

21、er mit. Bei dieser Prfung wird dieMessung auf den allgemeinsten Fall eingeschrnkt, bei demsich annhernd linear polarisiertes Licht in einer polarisa-tionserhaltenden Faser ausbreitet. Der hier verwendete Aus-druck Extinktionsverhltnis“ bezieht sich auf das Verhltnisder Lichtausbreitung in den zwei o

22、rthogonal polarisiertenAxen der Faser und wird besser als Polarisations-berspre-chen“ bezeichnet. Die Bezeichnung Extinktionsverhltnis“ist jedoch gebruchlicher.Dieses Verfahren wurde zum Benutzen einer zweckgebun-denen Ausrstung beim Hersteller entwickelt, und folglich isteine eher aufwendige Prfges

23、taltung gegeben. Es wirdangemerkt, da andere, direktere Prfgestaltungen in geeig-net ausgestatteten optischen Laboren verwendet werdenknnen. Dies knnte zuknftig ein Thema fr zustzlicheTestverfahren sein. Es wird angemerkt, da dieses Prfver-fahren nicht fr Langzeitprfungen entwickelt wurde. Teil-weis

24、e kann ein Abwandern der Polarisationsrichtung beiEinmodenfasern auftreten. Also ist es besser bei Langzeit-prfungen von Bauteilen, die Messung zu wiederholen alsfortlaufen zu lassen.1.2 Allgemeine BeschreibungPolarisationserhaltende Fasern haben das Leistungsverm-gen, das Verhltnis von parallel zu

25、den beiden Symmetrie-achsen der Faser polarisiertem Licht sogar dann zu erhalten,wenn die Faser schwach gekrmmt wird. Ein Steckverbin-dersystem, das fr den Einsatz an polarisationserhaltendenFasern vorgesehen ist, sollte demzufolge minimale Strun-gen auf diese Verteilung des sich ausbreitenden Licht

26、s verur-sachen. Im Fall von Licht, das entlang einer Faserachsestark polarisiert ist, wird das Verhltnis dieser beiden Anteiledes Lichts Extinktionsverhltnis genannt und wird blicher-weise in dB angegeben. Ein Steckverbinder kann das Extink-tionsverhltnis auf zwei Arten verschlechtern. Erstens kannd

27、er Steckverbinder eine ungenaue Auenzentrierung haben,d.h. beide verbundenen Anschlufasern sind bezglich ihrerdoppelbrechenden Achsen nicht ideal ausgerichtet. Zweitenskann der Befestigungsmechanismus von Steckverbinder undFaser Verbiegungen oder asymmetrische Beanspruchungenin der Faser hervorrufen

28、, die zur Verminderung des Extinkti-onsverhltnisses fhren. Diese Prfung ist zur Messung desExtinktionsverhltnisses von Steckverbindern vorgesehen,bei denen der zuerst genannte Mechanismus die hauptsch-liche Quelle der Verminderung des Extinktionsverhltnissesist. Das Ausma, bis zu welchem der zuletzt

29、 genannteMechanismus das Extinktionsverhltnis beeinflut, muwhrend der Anschlufaserbearbeitung gemessen werdenund wre somit anwendbar fr Steckverbinder mit polarisati-onserhaltender Faser fr die Montage vor Ort oder beimZusammenbau der Steckverbinder-Anschlufasern beimHersteller.2 PrfaufbauDer zur Du

30、rchfhrung der Messung notwendige Prfaufbauund seine Anordnung werden in Bild 1 gezeigt. Die Prfein-richtung besteht aus: Einer optischen Quelle S mit bekannten Eigenschaften(Wellenlnge, Spektralbreite usw.) und einem entspre-chenden Empfnger D. Die Genauigkeit dieser Prfungwird durch Interferenzeffe

31、kte von Bauelementen derPrfeinrichtung und des Prflings beeinflut, und deshalbsollte auf die Kohrenz der Lichtquelle geachtet werden.Dieses Prfverfahren erfordert eine Lichtquelle mit gerin-gem Kohrenzgrad, da die Benutzung einer Quelle mitgroer Kohrenz, wie z.B. DFB-Laser, falsche Meer-gebnisse lie

32、fert. Ein Fabry-Perot-Laser mit drei odermehr longitunalen Primrmoden der Oszillation ist frdiese Prfung geeignet. Die bevorzugte Quelle ist eineLED, falls die spektrale Charakteristik des zu prfendenBauteils und der Dynamikbereich, den die Messungerfordert, sich auf diese Art Quelle einstellen kann

33、. DieQuelle mu gengend Leistung in die Faser einkoppeln,so da das durch das zu prfende Bauteil gemesseneMindestsignal um mindestens 3 dB grer als derGeruschboden des Empfngers ist.Seite 3EN 61300-3-40 :1998Bild 1: Meaufbau: Bezugsmessung Einem faserinternen Polarisationsaufbau aus Polarisator,Vierte

34、lwellen-Platte und Halbwellen-Platte in einem auszwei Linsen L1 und L2 aufgebauten ausgedehntenStrahl-System. Der Polarisator polarisiert das Licht linearmit einem groen Extinktionsverhltnis; die Viertelwellen-Platte wandelt den Polarisationszustand (SOP, state ofpolarisation) von linear in elliptis

35、ch oder zirkular um; unddie Halbwellen-Platte dreht die Richtung des polarisiertenLichts. Es wird deutlich, da mit dieser Kombination vonBauteilen jeder mgliche Polarisationszustand erzeugtwerden kann. Zeitweilige Verbindung (TJ). Referenzanschlufaser mit polarisationserhaltenderFaser. Dies kann ein

36、e Anschlufaser vom zu messendenTyp sein, deren Mae (Auenzentrierung, Kernpositio-nierung usw.) kurz zuvor genau bestimmt worden sind(Abweichungen sind in entsprechenden Spezifikationenfestzulegen). Analysator (A) zur Bestimmung des Extinktionsverhlt-nisses des Lichts.Die in diesem Prfverfahren besch

37、riebene Polarisationsoptikberuht auf blockweisen optischen Bauteilen; z.B. Wellen-Platten und einem Polarisator. Es ist auch zulssig, die Pola-risationsoptik aus anderen Vorrichtungen aufzubauen, wiez.B. Polarisationsbauteile aus Faserwindungen.Bemerkung zum Prf-Aufbau: Zweck des Abschnitts einerEin

38、modenfaser (sm, single mode) am Ausgang der Polarisa-tionsoptik ist es, eine optische Verbindung fr eine Vielzahlvon Referenzfaseranschlssen mit polarisationserhaltenderFaser bereitzustellen. Es ist auch zulssig, diesen Abschnittder Einmodenfaser auszuschlieen und ihn durch einedirekte Verbindung de

39、r Polarisationsoptik mit der polarisati-onserhaltenden Referenzanschlufaser zu ersetzen. Da dieMantelmoden die Genauigkeit der Messung herabsetzen,wird vorausgesetzt, da die Faserumhllung fr alle Einmo-denfasern und polarisationserhaltenden Faserabschnitte alsMantelmodenabstreifer arbeitet.3 Verfahr

40、enDer erste Teil dieses Verfahrens legt einen hohen linearenPolarisationsgrad fest, wobei die Polarisation zur Polarisa-tionsachse der Faser am Ausgang des Referenzssteckver-binders mit Faseranschlu ausgerichtet ist. Whrend diesesVerfahrens sollte darauf geachtet werden, da die Einmo-denfaserabschni

41、tte der Anordnung nicht bewegt werden. DieMeanordnung wird nach Bild 1 aufgebaut.a) Bei willkrlicher Einstellung von Viertelwellen- und Halb-wellen-Platte und Analysator wird der Polarisator so ein-gestellt, da am Empfnger ein maximaler Mewerterzielt wird.b) Der Analysator A wird so eingestellt, da

42、der Mewertam Empfnger so klein wie mglich wird.c) Die Viertelwellen-Platte wird so eingestellt, da am Emp-fnger ein minimaler Mewert erreicht wird.d) Die Halbwellen-Platte wird so eingestellt, da der Me-wert am Empfnger so klein wie mglich wird.e) Die Schritte b), c) und d) werden wiederholt, bis de

43、r nied-rigste zu erzielende Mewert erreicht wird (zwei oder dreiIterationen). Dieser Mewert wird als DMINi(dBm) aufge-zeichnet. An diesem Punkt des Verfahrens wir die Polari-sationsausrichtung durch behutsame Biege- und Ver-drehbewegung der Prfanschlufaser whrend der Auf-zeichnung mit dem Leistungsm

44、esser geprft. Leistungs-schwankungen grer 1 dB zeigen, da diePolarisationsabweichungen zur Hauptachse nicht ausge-glichen sind, und eine erneute Ausrichtung ist ntig.f) Der Analysator wird so eingestellt, da am Empfngerein maximaler Mewert erreicht wird. Dieser Mewertwird als DMAXi(dBm) aufgezeichne

45、t.Der Anfangswert des Extinktionsverhltnisses des Lichts ERiergibt sich aus DMAXi DMINi(dB). Da dieser Wert einGrenzwert fr den Mebereich des Systems ist, wird bli-cherweise gefordert, da dieser Wert 10 dB grer als derWert ist, den die an der zu prfenden Anschlufaser durch-gefhrte Messung ergibt.Der

46、 nchste Teil dieses Verfahrens mit den linearen Polari-sationsgrad als ein Extinktionsverhltnis hinter der Verbin-dung mit dem Prfling. Ein Vergleich mit dem Anfangswertdes Extinktionsverhltnisses ergibt die Verminderung desExtinktionsverhltnisses.Der Prfling wird mit dem Referenzsteckverbinder verb

47、unden,und das Faserende (geeignet gebrochen) oder der Steck-verbinder (im Fall eines Verbindungskabels) wird mit demAnalysator gekoppelt, wie auf Bild 2 gezeigt wird, wobei dar-auf geachtet wird, da die Einmodenfaserteile der Anord-nung nicht gestrt werden.Bild 2: MeaufbauEinmoden-faserPOL Einmoden-

48、faserPolarisations-erhaltendeFaserReferenz-anschlufaserEinmoden-faserPOL Einmoden-faserEinmoden-faserReferenz-AnschlufaserPrf-AnschlufaserSeite 4EN 61300-3-40 : 1998g) Der Analysator wird so eingestellt, da am Empfngerein minimaler Mewert erreicht wird. Dieser Mewertwird als DMINf(dBm) aufgezeichnet

49、.h) Der Analysator wird so eingestellt, da am Empfngerein maximaler Mewert erzielt wird. Dieser Mewert wirdals DMAXf(dBm) aufgezeichnet.Der Endwert vom Extinktionsverhltnis des Lichts ERfergibtsich aus DMAXf DMINf(dB).Die nderung des Extinktionsverhltnisses ERi ERfergibtdie Verminderung des Extinktionsverhltnisse