JJF 2006-2022 國家檢定校準 規(guī)范

中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范JJF2006—2022通信用可調(diào)諧光濾波器校準規(guī)范CalibrationSpecificationforTunableOpticalFiltersofTelecommunications2022-12-07發(fā)布2023-06-07實施國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布JJF2006—2022通信用可調(diào)諧光濾波器校準規(guī)范JJF2006—2022CalibrationSpecificationforTunableOpticalFiltersofTelecommunications歸口單位:全國光學計量技術(shù)委員會主要起草單位:國家通信計量站參加起草單位:中國計量科學研究院本規(guī)范委托全國光學計量技術(shù)委員會負責解釋JJF2006—2022本規(guī)范主要起草人:孫小強(國家通信計量站)張穎艷(國家通信計量站)傅棟博(國家通信計量站)參加起草人:付康(國家通信計量站)李建威(中國計量科學研究院)JJF2006—2022目錄引言………………………(Ⅱ)范圍……………………(1)引用文件………………(1)概述……………………(1)計量特性………………(2)1234光波長示值…………(2)帶寬…………………(2)插入損耗……………(2)4.14.24.3校準條件………………(2)5環(huán)境條件……………(2)校準用設(shè)備…………(2)5.15.2校準項目和校準方法…………………(3)6外觀及工作正常性檢查……………(3)光波長示值校準……………………(3)帶寬校準……………(3)插入損耗校準………………………(3)6.16.26.36.4校準結(jié)果表達…………(4)復校時間間隔…………(4)78附錄A校準原始記錄推薦格式………(5)附錄B校準證書內(nèi)頁推薦格式………(7)附錄C通信用可調(diào)諧光濾波器不確定度評定示例…………………(8)ⅠJJF2006—2022引言JJF1071—2010《國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則》、JJF1001—2011《通用計量術(shù)語及定義》、JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》共同構(gòu)成支撐本校準規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅡJJF2006—2022通信用可調(diào)諧光濾波器校準規(guī)范范圍12本規(guī)范適用于(1530~1610)nm波長范圍的通信用可調(diào)諧光濾波器的校準。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:YDT2154/—2010可調(diào)諧光濾波器凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。概述3通信用可調(diào)諧光濾波器在光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域有著重要應(yīng)用,主要用于無源光器件性能測量、密集波分復用系統(tǒng)中不同波長的光信號性能監(jiān)測,以及光纖光柵傳感系統(tǒng)中信號的解調(diào)與測試?？烧{(diào)諧光濾波器主要是基于光的干涉和衍射原理,基于干涉原理的可調(diào)諧光濾波器有多層介質(zhì)膜型、F-P腔型和馬赫曾得爾型等;基于衍射原理的-可調(diào)諧光濾波器有陣列波導光柵型和聲光型等。通信用可調(diào)諧光濾波器(以下簡稱可調(diào)諧光濾波器)主要利用干涉原理,以F-P腔型可調(diào)諧光濾波器為例,其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示,主要由F-P腔和準直鏡兩個部分組成。光波經(jīng)過準直鏡準直后進入F-P腔,通過改變F-P腔的腔長來控制波長的選擇,進而實現(xiàn)濾波功能。圖1F-P腔型可調(diào)諧光濾波器的基本結(jié)構(gòu)圖1JJF2006—2022計量特性4光波長示值4.14.2最大允許誤差:±0.1nm。帶寬-3dB帶寬:≤0.5nm;-20dB帶寬:≤5.0nm。插入損耗4.3≤4.0dB。注:以上技術(shù)指標不適用于合格性判別,僅供參考。校準條件5環(huán)境條件5.1環(huán)境溫度:(23±5)℃。5.1.15.1.25.1.35.1.4相對濕度:≤80%。電源:AC(220±11)V,(50±1)Hz。實驗室應(yīng)無劇烈震動和影響測量結(jié)果的電磁干擾。校準用設(shè)備5.2寬帶光源5.2.1a)光譜范圍:(1520~1620)nm;b)光譜寬度:≥80nm(-3dB);c)光譜平坦度:±0.2dB(5nm范圍內(nèi));e)輸出功率:≥+2dBmf)輸出功率穩(wěn)定度:±0.01dB15min/。;光波長計5.2.2a)測量范圍:(1520~1620)nm;b)測量分辨力:≤0.001nm;c)最大允許誤差:±0.005nm。光譜分析儀5.2.3a)波長測量范圍:(1520~1620)nm;b)功率測量范圍:(-50~+18)dBm;c)波長最大允許誤差:±0.3nmd)分辨率帶寬:≤0.06nme)功率非線性:±0.05dBf)功率測量分辨力:≤0.01dBg)功率最大允許誤差:±0.35dB;;;;。5.2.45.2.52光纖活動連接器:建議采用FCPC/型或FC/APC型。法蘭盤:建議采用FC型,插入損耗:≤0.1dB,重復性:≤0.05dB。JJF2006—2022校準項目和校準方法6外觀及工作正常性檢查6.1a)被校儀器應(yīng)有型號、出廠編號及制造廠名等;b)被校儀器應(yīng)帶有必要的附件;c)被校儀器各部件應(yīng)安裝牢固,能確保正常工作;d)被校儀器開機后顯示功能和操作功能等正常;e)所有校準用設(shè)備和被校儀器均置于平穩(wěn)的工作平臺上并進行預熱。各段連接光纖的位置在整個校準過程中應(yīng)保持固定,光纖接頭應(yīng)保持清潔,光纖連接器應(yīng)保持可靠連接。光波長示值校準6.2a)按圖2連接設(shè)備。圖2光波長校準連接圖b)設(shè)置可調(diào)諧光濾波器的中心波長λx,將由可調(diào)諧光濾波器輸出的光接入光波長計,利用光波長計進行三次測量,記錄三次測量值λ、、,計算三次測量平均值λs2λs3s1作為參考波長值λs,按公式()計算光波長示值誤差,原始記錄推薦格式見附錄A。1()1Δ=λx-λsc)其他待校波長點按b)的校準步驟進行,在可調(diào)諧光濾波器的波長調(diào)諧范圍內(nèi),選取波長范圍的上限和下限作為波長校準點,并按10nm間隔選取其他波長校準點。帶寬校準6.3a)按圖3連接設(shè)備,設(shè)置光譜分析儀的分辨率帶寬為最小值。圖3帶寬校準連接圖b)利用光譜分析儀測量可調(diào)諧光濾波器輸出光譜的-3dB帶寬,即從中心波長峰值下降3dB的波長間隔,重復進行三次測量并記錄,計算三次測量平均值作為校準結(jié)果,原始記錄推薦格式見附錄A。c)利用光譜分析儀測量可調(diào)諧光濾波器輸出光譜的-20dB帶寬,即從中心波長峰值下降20dB的波長間隔,重復進行三次測量并記錄,計算三次測量平均值作為校準結(jié)果,原始記錄推薦格式見附錄A。插入損耗校準6.4a)按圖4虛線連接設(shè)備,將寬帶光源輸出端直接接入光譜分析儀,測量被?？烧{(diào)諧光濾波器中心波長處的光功率值P1,單位為dBm,并記錄。3JJF2006—2022圖4插入損耗校準連接圖b)按圖4實線連接設(shè)備,將被?？烧{(diào)諧光濾波器接至寬帶光源和光譜分析儀之間,利用光譜分析儀測量可調(diào)諧光濾波器輸出光譜中心波長處的功率值P2,單位為dBm,按公式()計算插入損耗值,重復進行三次測量并記錄,計算三次測量平均值作為校2準結(jié)果,原始記錄推薦格式見附錄A。()2IL=P1-P2校準結(jié)果表達7校準結(jié)果應(yīng)在校準證書上反映,推薦校準證書內(nèi)頁格式見附錄B。校準證書應(yīng)準確、客觀地報告校準結(jié)果。校準結(jié)果用校準數(shù)據(jù)的形式給出,并給出測量不確定度,不確定度評定示例見附錄C。校準證書應(yīng)至少包括以下信息:a)標題:“校準證書”;b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標識;e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標識;g)進行校準的日期,如果與校準結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日期;h)如果與校準結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明;i)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識,包括名稱及代號;j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;k)校準環(huán)境的描述;l)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明;m)校準證書校準人、審核人和簽發(fā)人的簽名,以及簽發(fā)日期;n)校準結(jié)果僅對被校對象有效的聲明;o)未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。復校時間間隔8由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔,建議不超過1年。更換重要部件、維修或?qū)x器性能有懷疑時,應(yīng)及時校準。4JJF2006—2022附錄A校準原始記錄推薦格式證書編號:一、外觀及工作正常性檢查外觀工作正常性檢查二、光波長示值參考波長值/nm波長設(shè)置值示值誤差λx/nm()/λ-λnm第一次第二次第三次平均值λsxs三、帶寬-3dB帶寬/nm第一次第二次第二次第三次平均值平均值-20dB帶寬/nm第一次第三次四、插入損耗次數(shù)第一次第二次第三次輸入功率/PdB1可調(diào)諧光濾波器輸出功率/PdB2插入損耗ILdB/插入損耗平均值/dB5JJF2006—2022測量結(jié)果的不確定度(k=2)光波長示值:nm,帶寬:nm,插入損耗:dB溫度相對濕度℃V%電源電壓校準日期校準人(簽名)核驗人(簽名)6JJF2006—2022附錄B校準證書內(nèi)頁推薦格式證書編號:一、光波長示值設(shè)置值/λnmx標準值/λnms示值誤差()/λ-λnmxs二、帶寬-3dB帶寬:-20dB帶寬:nmnm三、插入損耗dB測量結(jié)果的不確定度(k=2)光波長示值:nm,帶寬:nm,插入損耗:dB7JJF2006—2022附錄C通信用可調(diào)諧光濾波器不確定度評定示例依據(jù)可調(diào)諧光濾波器校準規(guī)范的各校準項目的計量特性、校準條件及校準方法的規(guī)定,對可調(diào)諧光濾波器進行了校準,并對測量結(jié)果的不確定度進行了評定。光波長示值校準C.1光波長示值測量模型C.1.1(C.1)Δ=λx-λsΔ———光波長示值誤差,nm;λx———光波長設(shè)置值,nm;λs———光波長三次測量平均值,nm。測量不確定度來源C.1.21)光波長計測量波長引入的不確定度;2)光波長計分辨力引入的不確定度;3)被校可調(diào)諧光濾波器波長設(shè)置重復性引入的不確定度;4)測量重復性引入的不確定度。測量不確定度評定C.1.3光波長計測量波長引入的不確定度分量C.1.3.1光波長計其波長測量相對不確定度為5×10-7,包含因子k=2,設(shè)測試波長點為λx=1550.00nm,則a15×10-7×1550.00nm(C.2)u1=k1=≈0.0004nm2光波長計分辨力引入的不確定度分量C.1.3.2光波長計分辨力為0.001nm,則a2=0.0005nm,按均勻分布,取包含因子k2=3,則a20.0005nm(C.3)u2=k2=≈0.00029nm3被校可調(diào)諧光濾波器波長設(shè)置重復性引入的不確定度分量C.1.3.3被?？烧{(diào)諧光濾波器波長設(shè)置重復性為±0.05nm,區(qū)間半寬度a3=0.05nm,按均勻分布,取包含因子,則k=33a30.05nm(C.4)u3=k3=≈0.029nm3測量重復性引入的不確定度分量C.1.3.4設(shè)置可調(diào)諧光濾波器的中心波長為1550.00nm,用標準光波長計進行三次重復測量。1550.50nm中心波長處重復測量三次結(jié)果見表C.1。8JJF2006—2022表C.1光波長示值測量數(shù)據(jù)測量次數(shù)測量值/nm1231550.5101550.5201550.521550.518平均測量值/nm采用極差法得到單個測量值的實驗標準差為s=(λn=3時,dn=1.69,則)/,查表得測量次數(shù)max-λmindnλmax-λmin(C.5)u4==0.0035nm1.69×3標準不確定度的合成C.1.4標準不確定度評定表C.1.4.1標準不確定度評定表見表C.2。表C.2標準不確定度評定表u不確定度來源標準波長計測量波長光波長計分辨力分布正態(tài)均勻均勻正態(tài)kui/nm0.00040.000290.029評定方法iu1u2u3u4i2BBBA3可調(diào)諧光濾波器波長設(shè)置重復性測量重復性3———0.0035合成標準不確定度C.1.4.2以上各項標準不確定度分量之間不相關(guān),合成標準不確定度為uc=u4=0.030nm21+u2+u3+u222擴展不確定度C.1.5取包含因子k=2,則U=kuc=0.06nm帶寬校準C.2測量不確定度來源C.2.11)光譜分析儀測量波長間隔引入的不確定度;2)光譜分析儀功率非線性引入的不確定度;3)測量重復性引入的不確定度。測量不確定度評定C.2.2光譜分析儀測量波長間隔引入的不確定度分量C.2.2.1光譜分析儀分辨率帶寬為0.06nm,按均勻分布,則a10.03nm(C.6)u1=k1=≈0.0174nm3光譜分析儀功率非線性引入的不確定度分量C.2.2.2光譜分析儀功率非線性為±0.05dB,當-3dB帶寬測量結(jié)果為0.38nm時,-3dB功率點至峰值功率點的直線斜率為15.79dBnm/,-3dB功率點處的切線斜率9JJF2006—2022則大于/,按均勻分布,計算時取最大值,a2=0.0032nm,-3dB功率15.79dBnm點處需要進行兩次測量,則2a22×0.0032nm(C.7)u2=k2=≈0.0026nm3測量重復性引入的不確定度分量C.2.2.3設(shè)置可調(diào)諧光濾波器的中心波長為1550.00nm,-3dB帶寬為0.4nm,用光譜分析儀進行三次重復測量,采用極差法得到標準偏差為s=(λ量次數(shù)n=3時,dn=1.69,則)/,查表得測max-λmindnλmax-λmin(C.8)u3==0.011nm1.69×3C.3重復測量三次結(jié)果見表,則u3=0.011nm。表C.3帶寬測量數(shù)據(jù)測量次數(shù)測量值/nm1230.380.390.380.36平均測量值/nm標準不確定度的合成標準不確定度評定表C.2.3C.2.3.1標準不確定度評定表見表C.4。表C.4標準不確定度評定表u不確定度來源光譜分析儀測量波長間隔光譜分析儀功率非線性測量重復性分布均勻均勻正態(tài)kui/nm評定方法iu1u2u3i30.01740.00260.011BBA3———合成標準不確定度C.2.3.2以上各項標準不確定度分量之間不相關(guān),合成標準不確定度為uc=u3=0.021nm21+u2+u22擴展不確定度C.2.4取包含因子k=2,則U=kuc=0.05nm插入損耗校準C.3測量不確定