JJG 958-2000 國家檢定校準(zhǔn) 規(guī)范

中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG958—2000光傳輸用穩(wěn)定光源StabilizedLaserSourcesforOpticalTransmit2000-12-12發(fā)布2001-03-01實(shí)施國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布JJG958—2000光傳輸用穩(wěn)定光源檢定規(guī)程JJG958—2000VerificationRegulationofStabilizedLaserSourcesforOpticalTransmit本規(guī)程經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于2000年12月12日批準(zhǔn),并自2001年03月01日起施行。歸口單位:全國光學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)起草單位:信息產(chǎn)業(yè)部通信計(jì)量中心本規(guī)程委托信息產(chǎn)業(yè)部通信計(jì)量中心負(fù)責(zé)解釋JJG958—2000本規(guī)程主要起草人:周波(信息產(chǎn)業(yè)部通信計(jì)量中心)參加起草人:郭恒(信息產(chǎn)業(yè)部通信計(jì)量中心)JJG958—2000目錄范圍……………………(1)概述……………………(1)計(jì)量性能要求…………(1)通用技術(shù)要求…………(1)計(jì)量器具控制…………(1)檢定結(jié)果處理及檢定周期……………(5)123456附錄A檢定記錄格式…………………(6)附錄B檢定證書內(nèi)頁格式……………(8)附錄C不確定度分析…………………(9)ⅠJJG958—2000光傳輸用穩(wěn)定光源檢定規(guī)程范圍12本規(guī)程適用于光傳輸用穩(wěn)定光源設(shè)備的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。概述光傳輸用穩(wěn)定光源(以下簡稱穩(wěn)定光源)是光通信線路鋪設(shè)、設(shè)備維護(hù)、科研和生產(chǎn)中的重要設(shè)備。在光纖衰減的測量、線路中連接損耗的測量、各種活動(dòng)連接器的插入損耗及光電器件和接收機(jī)靈敏度的測量中是不可缺少的設(shè)備。穩(wěn)定光源的發(fā)光器件一般為工作波段在1310nm或1550nm的激光器(LD)或發(fā)光二極管(LED)。計(jì)量性能要求3光源輸出功率(最大)應(yīng)與說明書上給出的一致。3.13.2光源輸出功率的時(shí)間穩(wěn)定度3.2.13.2.2長時(shí)間(≥5h)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.2dB。短時(shí)間(15min)穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.02dB。光源的光譜特性應(yīng)與說明書上給出的一致。3.3通用技術(shù)要求4被檢穩(wěn)定光源應(yīng)處于以下狀態(tài):有規(guī)格、型號、制造廠名、設(shè)備編號,該穩(wěn)定光源作為計(jì)量器具應(yīng)有計(jì)量器具制造許可證()標(biāo)志及相應(yīng)的警示標(biāo)記。各調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵、開關(guān)等均應(yīng)工作正常,無松動(dòng)現(xiàn)象,各接插件緊密配合,接觸良好。儀器完好,不應(yīng)有影響使用的機(jī)械損傷。被檢穩(wěn)定光源應(yīng)帶有說明書。計(jì)量器具控制5計(jì)量器具控制包括:首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢驗(yàn)。首次檢定是對用戶新購置的、或制造廠新生產(chǎn)的穩(wěn)定光源進(jìn)行的檢定。首次檢定結(jié)果應(yīng)確定是否滿足第3條計(jì)量性能要求。后續(xù)檢定包括有效期內(nèi)的檢定、周期檢定以及修理后的檢定。后續(xù)檢定時(shí),應(yīng)具有上次的檢定證書,且光源上有相應(yīng)的檢定標(biāo)記。使用中檢驗(yàn)是為了檢查檢定標(biāo)記或檢定證書是否有效,標(biāo)記是否損壞,狀態(tài)是否有明顯變動(dòng),是否超差。檢定條件5.1檢定環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度()5.1.1.15.1.1.220±5℃檢定期間內(nèi)溫度變化:±2℃1JJG958—20005.1.1.35.1.1.45.1.1.55.1.2相對濕度:≤85%電源電壓:(220±11)V實(shí)驗(yàn)室應(yīng)無劇烈震動(dòng)和影響測量結(jié)果的電磁場干擾。檢定用設(shè)備見表1。表1儀器設(shè)備特征參數(shù)工作波長(800~1600)nm測量范圍+13~-90dBm光功率計(jì)不確定度≤5%(k=2)分辨力1pW;穩(wěn)定度:<1.5pW輸入方式:光纖輸入或光束輸入工作波長(800~1600)nm動(dòng)態(tài)范圍(0~60)dB插入損耗≤3.5dB連續(xù)可調(diào)可變光衰減輸出輸入方式:光纖輸入或光束輸入工作波長(800~1600)nm光譜分析儀標(biāo)準(zhǔn)光纖不確定度≤1.5nm(k=2)分辨力優(yōu)于0.5nm配有FCPC/型光纖連接器,且長度不小于2m,適用于多?；騿文５墓饫w檢定項(xiàng)目見表2。5.2表2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目輸出功率首次檢定后續(xù)檢定使用中檢驗(yàn)++++++++--++---短時(shí)間穩(wěn)定度長時(shí)間穩(wěn)定度中心波長光譜帶寬注:表中“-”表示選測項(xiàng),如后續(xù)檢定是由于維修了發(fā)光元件,則應(yīng)檢定中心波長和光譜帶寬。外觀及工作正常性檢查5.2.1被檢穩(wěn)定光源應(yīng)帶有必要的附件、說明書及前次檢定證書。被檢穩(wěn)定光源各部件應(yīng)安裝牢固,能確保工作正常。被檢穩(wěn)定光源通電后顯示功能正常。5.2.1.15.2.1.25.2.1.35.2.2輸出功率的檢定測穩(wěn)定光源輸出功率和穩(wěn)定度時(shí),被測光源應(yīng)處于連續(xù)光(CW)輸出狀態(tài)。5.2.2.12JJG958—2000根據(jù)被檢定光源輸出功率的大小和波長范圍選用相應(yīng)的光功率計(jì)。5.2.2.25.2.2.3按圖1組成測量系統(tǒng)。圖1輸出功率檢定系統(tǒng)框圖開啟被檢穩(wěn)定光源,使其處于連續(xù)輸出狀態(tài)。5.2.2.4開啟光功率計(jì)并進(jìn)行校零。5.2.2.5光源以光束方式輸出時(shí),使光束垂直對準(zhǔn)控測的中心,并可靠地固定。光源以光纖方式輸出時(shí),用光纖連接。5.2.2.5.15.2.2.5.25.2.2.6檢定前,所有檢定用設(shè)備及被檢穩(wěn)定光源應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。測量時(shí):每隔30~60s記錄光功率值Pi,共測3次,取平均得出輸出功5.2.2.7率Pout。3∑Pii=1()1Pout=3輸出功率的穩(wěn)定度檢定5.2.3光源輸出功率P隨時(shí)間t的變化特性稱為光源的輸出功率時(shí)間穩(wěn)定度R。注:對具有功率可調(diào)整的穩(wěn)定光源,在測功率穩(wěn)定度時(shí),調(diào)整設(shè)置為零。15.2.3.1按圖2組成測量系統(tǒng)。如穩(wěn)定光源輸出光功率上限在光功率計(jì)測量上限以內(nèi),則圖2中光衰減器可略去;如穩(wěn)定光源輸出光功率上限高于光功率計(jì)測量上限,調(diào)整光衰減器衰減值,使光功率值達(dá)到測量上限以內(nèi)。圖2輸出功率穩(wěn)定度檢定系統(tǒng)框圖開啟穩(wěn)定光源。5.2.3.25.2.3.35.2.3.3.1按說明書對光功率計(jì)、光衰減器進(jìn)行校零。光源以光束方式輸出時(shí),光衰減器和光功率計(jì)采用光束型。測量時(shí)應(yīng)盡量減少檢測過程中外界振動(dòng)等原因造成的照射位置發(fā)生變化帶來的檢測誤差。檢定前,所有檢定用設(shè)備及被檢穩(wěn)定光源應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。5.2.3.45.2.3.5短時(shí)間穩(wěn)定度按一定時(shí)間間隔,記錄光功率值Pi,測量總時(shí)間t不少于15min,測得n個(gè)光功率值(n≥10)。長時(shí)間穩(wěn)定度5.2.3.63JJG958—2000按一定時(shí)間間隔,記錄光功率值Pi,測量總時(shí)間t不少于5h,測得n個(gè)光功率值(n≥10)。Pmax-Pmin()2Rt=×100%2×P式中:Pmax,Pmin———時(shí)間t內(nèi)測得光功率值最大值與最小值;———輸出光功率在時(shí)間t內(nèi)的平均值。Pn∑Pii=1()3P=n式中:n———測量次數(shù)(n≥10)。功率穩(wěn)定度可用百分比表示,也可以用dB表示。穩(wěn)定度用dB表征時(shí),RdB與用百分比表征穩(wěn)定度Rt的換算如下:()()4RdB=10×lgR+1tRdB()5Rt=1010-1光譜特性檢定5.2.45.2.4.1按圖3組成測量系統(tǒng)。圖3光譜特性檢定系統(tǒng)框圖核驗(yàn)光譜儀的最大接收功率是否大于待測穩(wěn)定光源的輸出功率,如果大于,5.2.4.1.1則可取消圖3中光衰減器,光源直接接入光譜儀;如果小于,則調(diào)整光衰減器值,使輸入光譜儀的光功率值小于光譜儀最大接收功率。按規(guī)定預(yù)熱光譜儀、光衰減器及被檢定穩(wěn)定光源。設(shè)定光譜儀為測試光源光譜特性狀態(tài)。中心波長的檢定5.2.4.1.25.2.4.25.2.4.35.2.4.3.1當(dāng)光源為發(fā)光二極管(LED)時(shí),設(shè)定光譜儀為測試發(fā)光二極管(LED)光源光譜狀態(tài),對中心波長名義值±100nm范圍進(jìn)行掃描,記錄其顯示出的中心波長λ0。5.2.4.3.2當(dāng)光源為激光二極管(LD),設(shè)定光譜儀為測試激光二極管(LD)光源光譜狀態(tài),對中心波長名義值±25nm范圍進(jìn)行掃描,根據(jù)光譜曲線記錄其顯示出的中心波長λ0:N?λ?i()6λ0=∑Pi?÷èP0?i=14JJG958—2000式中:P0為光源的總光功率:N∑Pii=1()7P0=光譜帶寬測量5.2.4.4發(fā)光二極管(LED)光源光譜帶寬測量,設(shè)定光譜儀為測試發(fā)光二極管5.2.4.4.1(LED)光源光譜狀態(tài),進(jìn)行測量。激光二極管(LD)光源光譜帶寬測量,設(shè)定光譜儀為測試激光二極管5.2.4.4.2(LD)光源光譜狀態(tài),進(jìn)行測量。光譜帶寬取最大激光半功率點(diǎn)寬度(FWHM)。5.2.4.4.35.2.4.4.4對發(fā)光元件是分布反饋(DFB)半導(dǎo)體激光器的穩(wěn)定光源,光譜帶寬定義為相對主模中心波長的功率跌落20dB時(shí)的全寬。檢定結(jié)果處理及檢定周期6經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的穩(wěn)定光源,出具檢定證書;檢定不符合本規(guī)格要求的,6.1發(fā)給檢定結(jié)果通知書,并指出檢定不合格項(xiàng)目。6.2檢定周期一般不超過1年。5JJG958—2000附錄A檢定記錄格式臺頭1檢定證書第計(jì)量器具名稱制造廠號送檢單位型編號號插件型號插件編號工作波長nm外觀及工作狀態(tài)檢查記錄表2內(nèi)容前次檢定證書配件有無數(shù)量備注123部件最大輸出功率檢定結(jié)果原始記錄表3測試次數(shù)123輸出功率Pi輸出功率Pout穩(wěn)定度檢定結(jié)果原始記錄表4短時(shí)間穩(wěn)定度檢定:長時(shí)間穩(wěn)定度檢定:次數(shù)1時(shí)間功率值次數(shù)1時(shí)間功率值223?3?nn平均功率值平均功率值最大值Pmax=最小值Pmin=最大值Pmax=最小值Pmin=長時(shí)間穩(wěn)定度Rt1=短時(shí)間穩(wěn)定度Rts=6JJG958—2000穩(wěn)定光源光譜特性檢定結(jié)果原始記錄表5中心波長標(biāo)稱值中心波長實(shí)測值光譜帶寬標(biāo)稱值光譜帶寬實(shí)測值檢定日期年月日溫度相對濕度℃%檢定員核驗(yàn)員注:穩(wěn)定度如自動(dòng)測量,保留測量曲線及結(jié)果。7JJG958—2000附錄B檢定證書內(nèi)頁格式型號:編號:工作波長:輸出功率:穩(wěn)定度:短穩(wěn):nm長穩(wěn):中心波長:光譜帶寬:檢定日期年月日溫度相對濕度℃%8JJG958—2000附錄C不確定度分析輸出功率檢定不確定度1當(dāng)光源為光束輸出時(shí),檢定誤差主要由光功率計(jì)的誤差δm帶來。當(dāng)光功率計(jì)允許誤差為a1時(shí),測量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc為?a1?21.1uc=??÷+u22(C.1)è3?式中:u2———測量標(biāo)準(zhǔn)偏差:n2?Pout-P?∑?÷?èPouti=1(C.2)u2=n-1式中:n———測量功率的次數(shù)。則擴(kuò)展不確定度為(C.3)當(dāng)光源與光功率計(jì)之間用光纖連接時(shí),檢定誤差由光功率計(jì)的誤差δm與加入光U=2uc1.2纖帶來的誤差δf組成。測試用光纖所帶來的測量不確定度因采用標(biāo)準(zhǔn)光纖,數(shù)值很小,可忽略不計(jì)