DIN EN 62129-2-2012 Calibration of wavelength optical frequency measurement instruments - Part 2 Michelson interferometer single wavelength meters (IEC 62129-2 2011) German version.pdf

1、Mrz 2012DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 22DIN 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 17.1

2、80.30; 33.180.99!$yDeutsche Fassung EN 62129-2:2011Calibration of wavelength/optical frequency measurement instruments Part 2: Michelson interferometer single wavelength meters (IEC 62129-2:2011);German version EN 62129-2:2011Etalonnage des appareils de mesure de longueur donde/appareil de mesure de

3、 lafrquence optique Partie 2: Appareils de mesure de longueur donde unique interfromtre de Michelson(CEI 62129-2:2011);Version allemande EN 62129-2:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 45 SeitenDIN EN 62129-2:2012-03 2 Anwendungsbeginn Anwendung

4、sbeginn fr die von CENELEC am 2011-06-30 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2012-03-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62129-2:2009-11. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 412 Kommunikationskabel (Kabel, Leitungen, Wellenleiter, Lichtwellenleiter,

5、Komponenten, Zubehr und Anlagentechnik fr die Nachrichten- und Informationsbertragung)“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 86 Fibre optics“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschi

6、eden, 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 besttigt, zurckgezogen, du

7、rch 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 neueste gltige Ausgabe

8、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 Zusammenhang besteht, grundstzl

9、ich 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 EN 62129-2 Juli 2011 ICS 33.180.30 Deutsche Fassung Kali

10、brierung von Messgerten fr die Wellenlnge/optische Frequenz Teil 2: Michelson-Interferometer-Einzelwellenlngen-Messgerte (IEC 62129-2:2011) Calibration of wavelength/optical frequency measurement instruments Part 2: Michelson interferometer single wavelength meters (IEC 62129-2:2011) Etalonnage des

11、appareils de mesure de longueur donde/appareil de mesure de la frquence optique Partie 2: Appareils de mesure de longueur donde unique interfromtre de Michelson (CEI 62129-2:2011) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2011-06-30 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-

12、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 Angaben sind beim Zentralsekretariat

13、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 seine Landessprache gemacht und dem Z

14、entralsekretariat 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, Island, Italien, Kroatien, Lettland, L

15、itauen, 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 Normung European Committee fo

16、r Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62129-2:

17、2011 DDIN EN 62129-2:2012-03 EN 62129-2:2011 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 86/395/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62129-2, ausgearbeitet von dem IEC/TC 86 Fibre optics“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2011-06-20 als EN 62129-2 angenommen. Es wird

18、auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebene d

19、urch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2012-03-30 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2014-06-30 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. _ Anerkennungsnotiz Der Te

20、xt der Internationalen Norm IEC 62129-2:2011 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 60793-1-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60793-1

21、-1. IEC 60825-1 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-1. IEC 60825-2 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 60825-2. _ DIN EN 62129-2:2012-03 EN 62129-2:2011 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung4 1 Anwendungsbereich 5 2 Normative Verweisungen.5 3 Begriffe 5 4 Vorbereitung der Kalibrierung8 4.1 Organisation 8 4.

22、2 Rckfhrbarkeit8 4.3 Hinweise fr Messungen und Kalibrierungen 8 4.4 Empfehlungen fr Kunden.9 5 Kalibrierung einer Einzelwellenlnge.9 5.1 Allgemeines .9 5.2 Einrichtung der Kalibrierbedingungen10 5.3 Kalibrierverfahren 10 5.4 Kalibrierunsicherheit 17 5.5 Dokumentation der Ergebnisse .17 6 Absolutleis

23、tungskalibrierung17 Anhang A (normativ) Mathematische Basis 18 Anhang B (informativ) Zurckweisung von Ausreiern .20 Anhang C (informativ) Beispiel fr die Kalibrierung einer einzelnen Wellenlnge.22 Anhang D (informativ) ITU-Wellenlngenbnder.25 Anhang E (informativ) Atomare und molekulare Referenzberg

24、nge.26 Anhang F (informativ) Beispiel fr einen Referenzlaser mit Festeinstellung der bergnge 37 Anhang G (informativ) Ausgewogenheit zwischen Genauigkeit und Kalibrierzeit .39 Literaturhinweise 41 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden e

25、uropischen Publikationen43 Bilder Bild 1 Beispiel fr eine Rckverfolgbarkeitskette.8 Bild 2 Messung des Wellenlngenmessgertes mit einem berwachungssignal fr die Qualitt der Festeinstellung.11 Bild 3 Messung des Wellenlngenmessgertes mit einem Referenzwellenlngenmessgert11 Bild F.1 Typische Messanordn

26、ung zur Festeinstellung eines Lasers auf eine Gasabsorptionslinie .38 Tabellen Tabelle 1 Typische Parameter fr die Berechnung der Messdauer fr die Messung der Ein/Aus-Wiederholprzision“.14 Tabelle B.1 Kritische Werte Zcals Funktion der Stichprobengre N.21 Tabelle C.1 Unsicherheitsbeitrge Typ A fr ei

27、ne Stabilittsmessung22 Tabelle C.2 Unsicherheitsbeitrge fr die Messung der Ein/Aus-Wiederholprzision“ 22 Tabelle C.3 Unsicherheitsrahmen fr die Wellenlngenabhngigkeit .23 Tabelle C.4 Unsicherheitsrahmen fr die Kalibrierung des Wellenlngenmessgertes24 Tabelle D.1 Die ITU-T-Bnder in verschiedenen Einh

28、eiten.25 Tabelle E.1 Linien des Helium-Neon-Lasers .27 Tabelle E.2 Zentralwellenlnge im Vakuum fr Acetylen 12C2H2.28 Tabelle E.3 Frequenzwerte und Wellenlngenwerte im Vakuum fr die v1+ v3- und v1+ v2+ v4+ v5-Bnder von 13C2H2.30 Tabelle E.4 Liste der H13CN-bergnge 33 Tabelle E.5 Liste der 12C16O-berg

29、nge35 Tabelle E.6 Optogalvanische bergnge zwischen angeregten Zustnden.36 Tabelle G.1 Bereich typischer Wahlmglichkeiten 40 DIN EN 62129-2:2012-03 EN 62129-2:2011 4 Einleitung Wellenlngenmessgerte, hufig auf der Grundlage eines Michelson-Interferometers, sind dafr ausgelegt, die Wellenlngen einer op

30、tischen Quelle mglichst genau zu messen. Obwohl die Wellenlngenmessgerte eine interne absolute Referenz besitzen, gewhnlich ein Helium-Neon-Laser, ist es notwendig, eine Kalibrierung durchzufhren, um hchstmgliche Genauigkeiten zu erreichen. Die Messgerte werden blicherweise zum Messen anderer Wellen

31、lngen als der internen Referenz verwendet. Innerhalb des Mess-gertes werden Korrekturen des Brechungsindex der Umgebungsluft durchgefhrt. Daher muss eine genaue Beschreibung der Kalibrierbedingungen Bestandteil der Kalibrierung sein. Diese Internationale Norm legt alle Schritte, die im Kalibrierproz

32、ess enthalten sind, fest: Einrichtung der Kalibrierbedingungen, Kalibrierverfahren, Berechnung der Unsicherheit, Kalibrierbedingungen und Rckver-folgbarkeit. Das Kalibrierverfahren beschreibt die Ermittlung des Verhltnisses zwischen dem Wert der Eingangsrefe-renzwellenlnge (oder der optischen Freque

33、nz) und dem Ergebnis der Messung des Wellenlngenmess-gertes. Dieses Verhltnis ist der Korrekturfaktor. Die Messunsicherheit des Korrekturfaktors ist nach den Ausfhrungen in Anhang A eine Zusammenfassung der Unsicherheitsanteile des Referenzmessgertes, des Prfmessgertes des Messaufbaus und des Verfah

34、rens. Die Berechnungen kennzeichnen die einzelnen Unsicherheiten. Dabei ist wichtig zu wissen, dass: a) die Schtzungen der einzelnen Unsicherheiten akzeptabel sind; b) eine ausfhrliche Unsicherheitsanalyse nur einmal fr jede zu prfende Art von Wellenlngenmess-gerten erforderlich ist, so dass bei all

35、en anschlieenden Kalibrierungen diese einmalige Analyse als Grundlage genommen werden kann; c) einfach in Betracht gezogen werden kann, dass einige der einzelnen Unsicherheiten Teil einer Vergleichsliste sind, mit einem Istwert, der zu vernachlssigen ist. Einige optische Frequenzreferenzen knnen als

36、 rckverfolgbare optische Frequenzen verwendet werden. Dies basiert auf der Absorption durch Gasmolekle bei geringem Druck und der Verwendung von optogalvanischen bergngen in Atomen zwischen angeregten Zustnden. In Anhang E sind die Linien aufgelistet. DIN EN 62129-2:2012-03 EN 62129-2:2011 5 1 Anwen

37、dungsbereich Dieser Teil von IEC 62129 gilt fr Messgerte zur Messung der Vakuumwellenlnge oder der optischen Frequenz, die von Quellen ausgesendet wird, die typisch fr Industrieprodukte der Lichtwellenleiter-ber-tragungstechnik sind. Zu diesen Quellen gehren Laserdioden mit verteilter Rckkopplung (e

38、n: distributed Feedback DFB), Laser mit externem Resonator und longitudinal einmodige Lichtwellenleiterquellen. Es wird vorausgesetzt, dass die optische Strahlung mit einem Einmoden-Lichtwellenleiter in das Wellenlngenmess-gert eingekoppelt wird. Die vorliegende Norm beschreibt die Kalibrierung von

39、Wellenlngenmessgerten durch Kalibrierlabore oder Hersteller von Wellenlngenmessgerten. Dieses Dokument ist Teil der Reihe IEC 62129 zur Kalibrierung von Wellenlngenmessgerten/optischen Frequenzmessgerten. Die Kalibrie-rung optischer Spektrumanalysatoren ist in IEC 62129 beschrieben. 2 Normative Verw

40、eisungen 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 60050-300:20

41、01, International Electrotechnical Vocabulary Electrical and electronic measurements and measuring instruments Part 311: General terms relating to measurements Part 312: General terms relating to electrical instruments Part 313: Types of electrical measuring instruments Part 314: Specific terms acco

42、rding to the type of instrument IEC 61315:2005, Calibration of fibre-optic power meters IEC/TR 61931:1998, Fibre optic Terminology ISO/IEC 17025:2005, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology Basic an

43、d general concepts and associated terms (VIM) ISO/IEC Guide 98-3:2008, Uncertainty of measurement Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Begriffe. 3.1 akkreditiertes Kalibrierlabor Kalibrierlabor, das von

44、der entsprechenden nationalen Organisation autorisiert ist, Kalibrierzertifikate mit einer minimalen spezifizierten Unsicherheit auszustellen, welche die Rckverfolgbarkeit auf nationale Normale aufzeigen 3.2 Justierung Folge von Ttigkeiten, die an einem Messgert ausgefhrt werden, damit seine Anzeige

45、n gegebenen Werten der Messgre entsprechen IEC 60050-300:2001 (311-03-16); siehe auch ISO/IEC Guide 99:2007, 3.11, modifiziert 3.3 Kalibrierung Ttigkeiten zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen den ausgegebenen Werten eines Messgertes und den zugehrigen, durch Normale festgelegten Werten einer Me

46、ssgre unter vorgegebenen Bedingun-gen ISO/IEC Guide 99:2007, 2.39, modifiziert ANMERKUNG 1 Das Ergebnis einer Kalibrierung erlaubt entweder die Zuordnung der Werte der Messgre zur Anzeige oder die Ermittlung von Korrekturen fr die Anzeige. ANMERKUNG 2 Durch eine Kalibrierung knnen auch andere metrol

47、ogische Merkmale wie die Wirkung von Einfluss-gren ermittelt werden. DIN EN 62129-2:2012-03 EN 62129-2:2011 6 ANMERKUNG 3 Das Ergebnis einer Kalibrierung kann in einem Dokument festgehalten werden, das auch Kalibrier-zertifikat oder Kalibrierbericht genannt wird. 3.4 Kalibrierbedingungen Messbedingu

48、ngen, unter denen die Kalibrierung durchgefhrt wird 3.5 Korrekturfaktor CF Zahlenfaktor, mit dem das unberichtigte Messergebnis zum Ausgleich hinsichtlich der systematischen Mess-abweichung multipliziert wird ISO/IEC Guide 99:2007, 2.53, modifiziert 3.6 Empfnger Bauteil eines Wellenlngenmessgertes, das die eingestrahlte optische Leistung in eine messbare, blicher-weise elektrische Gre umsetzt IEC/TR 61931 und ISO/IEC Guide 99:2007, 3.9, modifiziert 3.7 Abweichung Differenz zwischen Wert und dessen Referenzwert ANMERKUNG In diesem Dokument ist die Anw