DIN EN 62150-4-2010 Fibre optic active components and devices - Test and measurement procedures - Part 4 Relative intensity noise using a time-domain optical detection system (IEC .pdf

1、August 2010DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 13DIN 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、180.30!$id“1702565www.din.deDDIN EN 62150-4Aktive Lichtwellenleiter-Bauteile und -Bauelemente Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 4: Messung des relativen Intensittsrauschens unter Anwendungeines optischen Zeitbereichs-Empfangssystems (IEC 62150-4:2009);Deutsche Fassung EN 62150-4:2010Fibre opt

3、ic active components and devices Test and measurement procedures Part 4: Relative intensity noise using a time-domain optical detection system(IEC 62150-4:2009);German version EN 62150-4:2010Composants et dispositifs actifs fibres optiques Procdures dessais et de mesures Partie 4: Intensit relative

4、du bruit en utilisant un systme de dtection optique dans ledomaine temporel (CEI 62150-4:2009);Version allemande EN 62150-4:2010Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 15 SeitenDIN EN 62150-4:2010-08 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2009-12-01

5、 angenommene EN 62150-4 gilt als DIN-Norm ab 2010-08-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 62150-4:2008-07. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium UK 412.2 Komponenten fr Kommunikationskabelanlagen“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationst

6、echnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 86C Fibre optic systems and active devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Web

7、site unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf

8、 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 der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung imm

9、er auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen 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 C

10、ENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 62150-4 Januar 2010 ICS 33.180.30 Deutsche Fassung Aktive Lichtwellenleiter-Bauteile und -Bauelemente Grundlegende Prf- und Messverfahren Teil 4: Messung des relativen Inte

11、nsittsrauschens unter Anwendung eines optischen Zeitbereichs-Empfangssystems (IEC 62150-4:2009) Fibre optic active components and devices Test and measurement procedures Part 4: Relative intensity noise using a time-domain optical detection system (IEC 62150-4:2009) Composants et dispositifs actifs

12、fibres optiques Procdures dessais et de mesures Partie 4: Intensit relative du bruit en utilisant un systme de dtection optique dans le domaine temporel (CEI 62150-4:2009) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2009-12-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschfts

13、ordnung 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

14、 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 Zentralse

15、kretariat 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, Litauen,

16、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 for Electr

17、otechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2010 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 62150-4:2010 DDI

18、N EN 62150-4:2010-08 EN 62150-4:2010 Vorwort Der Text des Schriftstcks 86C/918/FDIS, zuknftige 1. Ausgabe von IEC 62150-4, ausgearbeitet von dem SC 86C Fibre optic systems and active devices“ des IEC/TC 86 Fibre optic“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2009-

19、12-01 als EN 62150-4 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): 2010-09-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgege

20、nstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2012-12-01 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 62150-4:2009 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. 2 DIN EN 62150-4:2010-08 EN 62150-4:2010 Inhalt SeiteVorwo

21、rt .2 Einleitung4 1 Anwendungsbereich.5 2 Normative Verweisungen .5 3 Begriffe und Abkrzungen5 3.1 Begriffe .6 3.2 Abkrzungen 6 4 Messvorrichtung .7 4.1 Allgemeines7 4.2 Empfangssystem im Zeitbereich 7 4.3 Polarisationsregler7 4.4 Optischer Koppler.7 4.5 Einstellbares optisches Dmpfungsglied .8 4.6

22、Feststehender Reflektor.8 4.7 Modulationsquelle 8 4.8 Tiefpass8 5 Prfverfahren8 5.1 Kalibrierung der Rckflussdmpfung (wahlfrei) .8 5.2 RIN-Messung direktes Verfahren 8 5.2.1 Allgemeines.8 5.2.2 Durchfhrung 9 5.3 RINOMA-Messung direktes Verfahren10 5.3.1 Allgemeines.10 5.3.2 Durchfhrung 10 5.4 RIN- u

23、nd RINOMA-Messung mit Signalverarbeitung 10 5.4.1 Allgemeines.10 5.4.2 Durchfhrung 10 6 Prfergebnisse .11 Anhang A (informativ) Hintergrundinformationen zum Laserintensittsrauschen.12 Literaturhinweise 12 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprec

24、henden europischen Publikationen 13 Bilder Bild 1 Gerteaufbau fr die RIN-Messung.7 Bild 2 Diagramm zur Messung von RIN und RINOMA9 3 DIN EN 62150-4:2010-08 EN 62150-4:2010 Einleitung Laserintensittsrauschen kann einer der Begrenzungsfaktoren bei der bertragung analoger oder digitaler Signale sein. E

25、s kann den Signal-Rausch-Abstand verringern und die Bitfehlerrate erhhen und damit die Systemleistung verschlechtern. Laserintensittsrauschen kann abhngig von den Eigenschaften des Lasers und von Rckstrahlungen stark schwanken. Zur Optimierung von Datenbertragungsstrecken ist es wichtig, das Laserin

26、tensittsrauschen genau zu beschreiben, mit der Signalstrke zu vergleichen und erforderlichen-falls einen angemessenen Pegelplan zu erstellen. Es wird darauf hingewiesen, dass dieses Schriftstck Material enthlt, welches mglicherweise patent-rechtlich geschtzt ist. IEC ist nicht dafr verantwortlich, e

27、inige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) weist darauf hin, dass die bereinstimmung mit dieser Norm die Verwendung von Patenten hinsichtlich des in 5.4.2 angegebenen FFT-Verfahrens zur Trennung von Rauschen und deterministisc

28、hen Signalen bedeuten kann. Die IEC nimmt keine Stellung zur Rechtmigkeit, zur Gltigkeit und zum Anwendungsbereich dieser Patentrechte. Der Halter dieser Patentrechte hat IEC zugesichert, dass er bereit ist, ber Lizenzen zu vernnftigen und nicht diskriminierenden Geschftsbedingungen mit Antragstelle

29、rn in der ganzen Welt zu verhandeln. In diesem Zusammenhang ist die Erklrung des Halters dieser Patentrechte bei IEC registriert. Informationen sind erhltlich bei: Agilent Technologies 1400 Fountain Grove Parkway Santa Rosa, CA 95404 Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieser N

30、orm Patentrechte berhren knnen, ohne dass diese vorstehend identifiziert wurden. IEC ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. 4 DIN EN 62150-4:2010-08 EN 62150-4:2010 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von IEC 62150 legt Prf- und Messverfahren fr da

31、s relative Intensittsrauschen (RIN) fest. Es wird fr Laser, Lasersender und den Sendeteil von Sende-Empfangsmodulen angewendet. Mit diesem Ver-fahren wird untersucht, ob das Bauelement oder Modul die entsprechende Leistungsspezifikation erfllt. Das Verfahren gilt fr longitudinal einmodige (en: singl

32、e longitudinal mode, SLM) Laser. In einem wahlfreien Teilschritt des Verfahrens wird an das zu prfende Bauelement eine gesteuerte Rckflussdmpfung angelegt, dieser Teilschritt gilt aber nur fr Bauelemente, die an Einmodenfasern (en: single modefiber, SMF) angekoppelt sind. Das in der vorliegenden Nor

33、m beschriebene Verfahren unter Anwendung eines Empfangssystems im Zeitbe-reich liefert einen Einzelwert fr RIN, der einen Mittelwert des Rauschens ber der bertragungsbandbreite darstellt. Die Messung erfolgt an einem modulierten Laser durch Erfassen des RIN-Werts unter bestim-mungsgemen Betriebsbedi

34、ngungen. Auerdem wird der RINOMA-Wert gemessen, eine alternative Defini-tion nach den Festlegungen in IEEE 802.3-2005. Ein anderes Verfahren der RIN-Messung verwendet einen fotoelektrischen Empfnger und einen elektrischen Spektrumanalysator und misst RIN ber der elektrischen Frequenz. Dieses Verfahr

35、en liefert einen RIN-Wert, der ber ein bestimmtes elektrisches Band, das durch einen Filter begrenzt ist, gemittelt wird. Dieses Verfahren liefert ein Ergebnis, das ber eine Filterbandbreite und mit der Eigenschaft der Verdoppelung der Filterung in einem bertragungssystem zur Bestimmung des Rauschen

36、s fr ein derartiges System geeignet ist. Dieses Verfahren beruht darauf, dass das gesamte Intensittsrauschen gemessen wird und versucht wird, die Auswirkungen des thermischen und des Schrotrauschens zu subtrahieren. Hintergrundinformationen zum Laserintensittsrauschen sind im Anhang A enthalten. 2 N

37、ormative 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). IEC

38、 61280-2-2, Fibre optic communication subsystem test procedures Part 2-2: Digital systems Optical eye pattern, waveform and extinction ratio measurement IEC 61300-3-6, Fibre optic interconnecting devices and passive components Basic test and measurement procedures Part 3-6: Examinations and measurem

39、ents Return loss IEC 62007-2, Semiconductor optoelectronic devices for fibre optic system applications Part 2: Measuring methods IEEE 802.3TM-2005, Information technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks; Specific requirements Part 3: C

40、arrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications N1)ITU-T Recommendation G.957, Optical interfaces for equipments and systems relating to the synchronous digital hierarchy N2)3 Begriffe und Abkrzungen Fr die Anwendung dieser Norm gelten

41、die folgenden Begriffe und Abkrzungen. N1)Nationale Funote: IEEE-Dokumente sind bezugsfhig ber den Beuth Verlag. N2)Nationale Funote: ITU-Dokument sind bezugsfhig unter ITU.INT/publications. 5 DIN EN 62150-4:2010-08 EN 62150-4:2010 3.1 Begriffe 3.1.1 Intersymbolstrung Verzerrung des empfangenen Sign

42、als, die sich durch die zeitliche Verbreiterung und die daraus resultierende berlappung einzelner Impulse in einem Ma zeigt, dass der Empfnger nicht mehr zuverlssig zwischen Zustandsnderungen, d. h. zwischen einzelnen Signalelementen unterscheiden kann 3.1.2 optische Modulationsamplitude Differenz z

43、wischen der Leistung beim 1“-Pegel und der Leistung beim 0“-Pegel eines digitalen bertra-gungssignals 3.1.3 relatives Intensittsrauschen Verhltnis des quadratischen Mittelwerts der optischen Intensittsschwankungen innerhalb eines festgeleg-ten Frequenzbereiches, normiert auf eine Bandbreite von 1 Hz

44、, zum Quadrat der mittleren optischen Leistung PRIN RIN RINPB2NdB 1021N= = 10log (1) Dabei ist 2NP der quadratische Mittelwert der optischen Intensittsschwankung; BNdie quivalente Rauschbandbreite der Messung; P1die optische Leistung. ANMERKUNG 1 Die optische Leistung P1wird aus einer Messung des Fo

45、tostroms abgleitet, die Manahmen zur Kalibrierung einiger Parameter des Fotoempfngers einschlielich von Dunkelstrom und Frequenzabhngigkeit umfasst. ANMERKUNG 2 Die quivalente Rauschbandbreite eines Filters muss so breit sein, dass sie die gleiche Gesamtrauschleistung durchlsst, wie ein rechteckiger

46、 Durchlassbereich mit der gleichen Flche wie beim vorhandenen Filter, und die Hhe muss der Hhe des vorhandenen Filters bei dessen Mittenwellenlnge entsprechen. 3.1.4 RINOMAVerhltnis der mit dem Fotoempfnger nachgewiesenen elektrischen Rauschleistung N, normiert auf eine Bandbreite von 1 Hz, zur opti

47、schen Modulationsamplitude PMODeiner mit Rechteckwellen modulierten Laser-quelle ()PRIN RIN RINPB2NOMA OMA 10 OMAMOD N= dB = 10log (2) 3.2 Abkrzungen Es werden folgende Abkrzungen verwendet: FFT schnelle Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform) ISI Intersymbolstrung (inter-symbol interference

48、) MPI Mehrwegstrung (multipath interference) OMA optische Modulationsamplitude (optical modulation amplitude) PRBS pseudostatistische Bitfolge (pseudo-random binary sequence) RIN relatives Intensittsrauschen (relative intensity noise) SLM longitudinal einmodig (single longitudinal mode) SMF Einmoden

49、faser (single mode fibre) VOA einstellbares optisches Dmpfungsglied (variable optical attenuator) 6 DIN EN 62150-4:2010-08 EN 62150-4:2010 4 Messvorrichtung 4.1 Allgemeines Die Hauptkomponenten des Messsystems sind im Bild 1 dargestellt. Das Teilsystem fr die gesteuerte Rck-flussdmpfung besteht aus einem Polarisationsregler, einem Einmo