GB-T16850.1-1997 光纖放大器試驗(yàn)方法基本規(guī)范 第1部分：增益參數(shù)的試驗(yàn)方法

GB/T16850門(mén)一1997

前言

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)IECTC86(纖維光學(xué)技術(shù)委員會(huì))正在制訂中的階段性標(biāo)準(zhǔn)草案(TC86/75/CDV,

TC,86/76/CDV,TC86/77/CDV1995)IEC1290-1《光纖放大器試驗(yàn)方法基本規(guī)范;第1部分:增益參

數(shù)的試驗(yàn)方法》制訂的，在技術(shù)內(nèi)容上與該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案等效。

IEC1290-1是由IEC中央辦公室預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，它包括三個(gè)分標(biāo)準(zhǔn):1290-1-1,1290-1-2,

1290-1-3，規(guī)定了三種測(cè)量OFA增益參數(shù)的試驗(yàn)方法:光譜分析儀方法、電譜分析儀方法、光功率計(jì)方

法。經(jīng)過(guò)TC86第6工作組(WG6:光纖放大器)幾年的工作，這些試驗(yàn)方法已比較成熟，技術(shù)內(nèi)容不會(huì)

再有大的變動(dòng)，估計(jì)1^-2年之內(nèi)就會(huì)正式通過(guò)，作為IEC正式出版、發(fā)布。所以本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容上等

效采用了該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)草案。由于三個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)容有許戴重復(fù)之處，本標(biāo)準(zhǔn)將三種試驗(yàn)方法歸納到一個(gè)

標(biāo)準(zhǔn)中。這樣既不失國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，保持r與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的接軌，又方便了國(guó)內(nèi)用者，減少了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目。

GB/T16850-1997在《光纖放大器試驗(yàn)方法基本規(guī)范》總標(biāo)題下，包括9個(gè)獨(dú)立的部分。

本標(biāo)準(zhǔn)是第1部分。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A是提示的附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)郵電部提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由郵電部電信科學(xué)研究規(guī)劃院歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:郵電部武漢郵電科學(xué)研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:陳永詩(shī)。

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

光纖放大器試驗(yàn)方法基本規(guī)范

第1部分:增益參數(shù)的試驗(yàn)方法

Basicspecificationforopticalfibreamplifiertestmethods-

Part1:Testmethodsforgainparameters

GB/T16850.1一1997

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)量光纖放大器(OFA)增益參數(shù)的三種試驗(yàn)方法:光譜分析儀法、電譜分析儀法、光

功率計(jì)法，確定了用這三種方法對(duì)OFA增益參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠測(cè)量的統(tǒng)一要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于對(duì)使用稀土元素?fù)诫s的有源光纖OFA的測(cè)量。

2弓I用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均

為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

GB/T16849-1997光纖放大器總規(guī)范

IEC1291-1(TC86/84/CDV1995)光纖放大器總規(guī)范

3概述

增益參數(shù)是光纖放大器(OFA)最重要的參數(shù)之一。

3.1本標(biāo)準(zhǔn)給出了測(cè)量增益參數(shù)的三種方法:光譜分析儀法、電譜分析儀法和光功率計(jì)法。其中光功率

計(jì)法為基準(zhǔn)試驗(yàn)方法，其他兩種方法為代用試驗(yàn)方法。通過(guò)測(cè)量，確定以下參數(shù)值:

a)小信號(hào)增益;

b)反向小信號(hào)增益;

C)最大小信號(hào)增益;

d)最大小信號(hào)增益波長(zhǎng);

e)最大小信號(hào)增益的溫度特性;

f)小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬;

9)小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化，

h)小信號(hào)增益穩(wěn)定性;

i)偏振相關(guān)增益變化。

3.2上述參數(shù)的定義見(jiàn)IEC1291-1和GB/T16849-1997《光纖放大器總規(guī)范》第4章。

3.3本標(biāo)準(zhǔn)中縮寫(xiě)詞一覽表見(jiàn)附錄A(提示的附錄)。

4光譜分析儀試驗(yàn)方法

4.1試驗(yàn)裝置

測(cè)量OFA增益參數(shù)的光譜分析儀法試驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖1所示。

國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局1997一05一28批準(zhǔn)1998一02一01實(shí)施

GB/T16850.1一1997

可變光衰

減器

a)校準(zhǔn)

可變光衰

減器

b)輸入信號(hào)功率測(cè)量

減器

被試OFA

c)輸出功率測(cè)量

圖1光譜分析儀法測(cè)量OFA小信號(hào)增益的試驗(yàn)裝置框圖

4門(mén).1光源

光源應(yīng)該是下述固定波長(zhǎng)光源或可調(diào)波長(zhǎng)光源。

a)固定波長(zhǎng)光源

光源應(yīng)產(chǎn)生相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的波長(zhǎng)和功率的光。除非另有規(guī)定，光源應(yīng)發(fā)出連續(xù)的光波，其光

譜寬度(半最大全寬FWHM)應(yīng)小于lnm。例如:可以采用DFB激光器、DBR激光器、外腔激光二極管

(ECL)或具有窄帶濾波器的LED,DFB激光器、DBR激光器和ECL的邊模抑制比應(yīng)大于30dB，在光

源輸出端使用一光隔離器可更好地達(dá)到這一要求。

b)可調(diào)波長(zhǎng)光源

光源應(yīng)產(chǎn)生相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的波長(zhǎng)可調(diào)光，光功率應(yīng)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定。除

非另有規(guī)定，光源應(yīng)發(fā)出連續(xù)的光波，其FWHM譜寬應(yīng)小于1nm。例如:可以采用ECL或具有窄帶濾

波器的LED,ECL的邊模抑制比應(yīng)大于30dB,輸出功率波動(dòng)應(yīng)小于。.05dB，在光源輸出端使用一光

隔離器可更好地達(dá)到這一要求。對(duì)于ECL,激光譜底部的譜展寬應(yīng)最小。

注:LED僅限于小信號(hào)增益測(cè)量時(shí)使用

4.1.2光功率計(jì)

在OFA工作波長(zhǎng)帶寬內(nèi)，光功率計(jì)的測(cè)量不確定度應(yīng)優(yōu)于0.2dB，且與偏振狀態(tài)無(wú)關(guān)，動(dòng)態(tài)范圍

應(yīng)超過(guò)測(cè)得的增益(例如40dB),

4.1.3光譜分析儀

在OFA工作波長(zhǎng)帶寬內(nèi)，譜功率測(cè)量的線(xiàn)性度和不確定度應(yīng)分別優(yōu)于士1.5dB和l.0dB,譜功率

測(cè)量的偏振相關(guān)性應(yīng)優(yōu)于士0.5dB,波長(zhǎng)測(cè)量不確定度應(yīng)優(yōu)于。.5nm，動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)超過(guò)測(cè)得的增益(例

如40dB),波長(zhǎng)分辨率應(yīng)等于或小于。.1nm,

4.，.4光隔離器

光隔離器用來(lái)將OFA與外部隔離。它的偏振相關(guān)損耗變化應(yīng)優(yōu)于。，2dB，光隔離度應(yīng)優(yōu)于40dB,

每一端的光回波損耗應(yīng)大于40dB.

4.1.5可變光衰減器

衰減可變范圍和穩(wěn)定性應(yīng)分別大于40dB和優(yōu)于+0.1dB，每一端的光回波損耗應(yīng)大于40dB

GB/T16850.1一1997

4.，.6偏振控制器

該器件應(yīng)能提供所有可能的偏振狀態(tài)(例如:各種方向的線(xiàn)偏振、橢圓偏振、圓偏振)作為輸入信號(hào)

光。偏振控制器可以由一個(gè)線(xiàn)偏振器和一個(gè)全光纖型的偏振控制器組成或者由一個(gè)線(xiàn)偏振器和一個(gè)可

旋轉(zhuǎn)的四分之一波片、一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的吮分之一波片組成。該器件每一端的光回波損耗應(yīng)大于40dB

4.1.7光纖跳線(xiàn)

光纖跳線(xiàn)中光纖的模場(chǎng)直徑應(yīng)與OFA輸入和輸出端口所用尾纖的模場(chǎng)直徑盡量接近。每一端的

光回波損耗應(yīng)大于40dB，長(zhǎng)度應(yīng)短于2mo

4.1.8光連接器

光連接器連接損耗的重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于士。.2dB.

4.2試樣

OFA應(yīng)工作在標(biāo)稱(chēng)工作條件下，為避免由于不希望的反射可能引起OFA激射振蕩，應(yīng)使用光隔離

器將試驗(yàn)下的OFA與外部隔離。這樣將減小信號(hào)不穩(wěn)定性和測(cè)量的不確定度。

在完成測(cè)量第3章中參數(shù)a)-h)的測(cè)量期間內(nèi)，應(yīng)注意保持輸人光的偏振狀態(tài)。輸人光偏振狀態(tài)

的變化，將因?yàn)樗惺褂霉獠考纳晕⑵裣嚓P(guān)性而導(dǎo)致輸入光功率變化，從而導(dǎo)致側(cè)量誤差。

4.3測(cè)量步驟

4.3.1小In號(hào)增益

本方法通過(guò)測(cè)量OFA輸入信號(hào)功率P;>輸出信號(hào)功率P..。和信號(hào)波長(zhǎng)上放大的自發(fā)輻射功率

PASE，從而確定OFA的小信號(hào)增益。

測(cè)量步驟如下:

a)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗(yàn)波長(zhǎng)上。

b)為校準(zhǔn)光譜分析儀，用光功率計(jì)測(cè)量P;.，如圖la所示。

c)用光譜分析儀測(cè)量P}.加圖1b所示。

d)用光譜分析儀測(cè)量P..，如圖lc所示。

e)按照有關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的方法，用光譜分析儀測(cè)量PASE，如圖lc所示。

注

1可用不同的方法測(cè)量PASE，一種方法是用一外推程序在光譜分析儀顯示器的信號(hào)波長(zhǎng)上枯計(jì)ASE功率電平。另

一種方法是用一偏振器消除OFA翰出中的信號(hào)分量來(lái)測(cè)量ASE功率電平，從而不受放大的信號(hào)譜的影響

在后一情況下，箱入光信號(hào)應(yīng)是線(xiàn)偏振光，消光比應(yīng)優(yōu)于30dB。如果偏振器方法不能足以消除信號(hào)功率，除偏振

器技術(shù)外，還應(yīng)附加使用外推技術(shù)。

2避免由于再連接引起的測(cè)量誤差，測(cè)量期間不得移去光連接器J】和Jz

4.3.2反向小信號(hào)增益

除了將被試OFA的輸入端作為輸出端，輸出端作為輸入端外，測(cè)量步驟完全同4.3.1規(guī)定。

4.3.3最大小信號(hào)增益

a)設(shè)定波長(zhǎng)可調(diào)光源在規(guī)定波長(zhǎng)范圍之內(nèi)的一個(gè)試驗(yàn)波長(zhǎng)上，設(shè)定波長(zhǎng)可調(diào)光源和可變光衰減器

在OFA輸入端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的光功率只。

b)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的波長(zhǎng)范圍的不同波長(zhǎng)上，重復(fù)4.3.1規(guī)定的步驟。

往

1除非另有規(guī)定，波長(zhǎng)應(yīng)以小于1nm的間隔.圍繞著無(wú)輸入信號(hào)用光譜分析儀觀(guān)察時(shí)，ASE譜分布產(chǎn)生最大值的

波長(zhǎng)逐步改變

2用基于「涉條紋計(jì)數(shù)方法的波長(zhǎng)計(jì)，能得到優(yōu)于0.01。。的波長(zhǎng)測(cè)量不確定度(在1550nm附近)

4.3.4最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)

如4.3.3規(guī)定。

4.3.5最大小信號(hào)增益的溫度特性

待研究。

GB/'r16850.1一1997

4.3.6小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬

如4.3.3規(guī)定。

4.3.7小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化

如4.3.3規(guī)定。

4.3.8小信號(hào)增益穩(wěn)定性

待研究。

4.3.9偏振相關(guān)增益變化

婦在可變光衰減器和連接器J1(圖1)之間使用一偏振控制器。

b)設(shè)定光源波長(zhǎng)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的測(cè)量波長(zhǎng)上，調(diào)整偏振控制器到相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的

偏振狀態(tài)，設(shè)定光源和可變光衰減器在OFA輸入端口提供符合相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的光功率只。。

c)在不同的偏振狀態(tài)重復(fù)4.3.1的步驟.

注

1在每次測(cè)量P,.,P-‘和PA二以后，應(yīng)用偏振控制器改變輸入信號(hào)的偏振狀態(tài).原則上使得大體所有的偏振狀態(tài)連

續(xù)地注入到被試OFA的軸入端口。

2偏振控制器應(yīng)按相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定工作。當(dāng)使用一線(xiàn)偏振器后跟一四分之一可旋轉(zhuǎn)波片時(shí)，一種可能的方法

如下:調(diào)線(xiàn)偏振器使OFA物出功率最大，四分之一波片在至少90"范圍內(nèi)以一定的步進(jìn)角度一步步旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一

步.半波片至少在1800范圍內(nèi)一步步旋轉(zhuǎn)。

3為了減少由可能的應(yīng)力和各向異性感應(yīng)的偏振狀態(tài)的變化，應(yīng)使用一短段光纖跳線(xiàn)，并盡量保持平直

4光連接器的偏振相關(guān)損耗變化應(yīng)小于。.2dB

4.4計(jì)算

4.4.1小信號(hào)增益和反向小信號(hào)增益。

小信號(hào)增益G用下面公式計(jì)算:

G=lolg[(P_，一PAsE)/P}.](dB)·“·”“·“·“·····一(1)

G是僅僅當(dāng)被試OFA工作在線(xiàn)性區(qū)域時(shí)的小信號(hào)增益。它可用繪出G-P。關(guān)系曲線(xiàn)確定。線(xiàn)性區(qū)域要求P，是

在增益完全與它無(wú)關(guān)的范圍(見(jiàn)圖2),翰入信號(hào)功率一般是在一30dBm一一40dBm,

測(cè)量誤差優(yōu)子士1.5dB.它取決于光譜分析儀的不確定度，主要是與它的偏振相關(guān)性有關(guān)。如果使用線(xiàn)偏振光

(例如激光器產(chǎn)生的光)和一偏振控制器，通過(guò)調(diào)整怡入到OFA信號(hào)光的偏振狀態(tài)使得每次測(cè)量中光譜分析儀

總是顯示最小(或最大)信號(hào)功率，就能大大減小測(cè)量誤差。另一方面，用一LED和一單色儀作光源，可使光譜分

析儀的測(cè)量誤差減小到士。.2dB，因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)出的是非偏振光。但是LED光源發(fā)射的光功率要比激光器的光

功率低得多.

小信號(hào)增益

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00卜一‘二二二二一二

罵

軸入信號(hào)功率一(dB-)

圖z增益與輸入信號(hào)功率關(guān)系曲線(xiàn)

4.4.2最大小信號(hào)增益和最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)

GB/T16850.1一1997

如4.4.1，按公式(1)計(jì)算出不同波長(zhǎng)下的小信號(hào)增益值，所有波長(zhǎng)下小信號(hào)增益值的最大者即為

最大小信號(hào)增益.最大小信號(hào)增益發(fā)生的波長(zhǎng)即為最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)。

4.4.3最大小信號(hào)增益的溫度特性

待研究。

4.4.4小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬

如4.4.2，計(jì)算出最大小信號(hào)增益，找出比最大小信號(hào)增益低3dB的小信號(hào)增益所在的波長(zhǎng)，由該

兩個(gè)波長(zhǎng)之間的波長(zhǎng)間隔給出小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬。

4.4.5小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化

如4.4.2，計(jì)算出最大小信號(hào)增益和在規(guī)定的測(cè)量波長(zhǎng)范圍之內(nèi)的最小小信號(hào)增益。由最大小信號(hào)

增益減去最小小信號(hào)增益就能得到小信號(hào)增益隨波長(zhǎng)變化量。

4.4.6小信號(hào)增益穩(wěn)定性

待研究。

4.4.7偏振相關(guān)增益變化

如4.4.1，按公式((1)計(jì)算出不同偏振狀態(tài)下的小信號(hào)增益值，找出所有小信號(hào)增益值中的最大值

G-和最小值Gm}o，偏振相關(guān)增益變化AG?？捎上率剿愠?

AGp=Gm。二一G.;.(dB)······················”······??(2)

注

1AG不一定表示偏振相關(guān)可能的最大變化。這是因?yàn)楸辉嘜FA的衰減僅僅當(dāng)每一輸入偏振狀態(tài)對(duì)該OFA中的

每一部件同時(shí)產(chǎn)生最大衰減時(shí)才為最大。

2瀏量誤差優(yōu)于士1dB，這取決于光譜分析儀的測(cè)量不確定度，主要是與它的偏振相關(guān)性有關(guān)。

4.5測(cè)量結(jié)果

測(cè)量結(jié)果報(bào)告應(yīng)包括:

e)試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào);

h)試驗(yàn)裝置的框圖;

c)光源的FWHM譜寬;

d)泵浦光功率;

e)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度;

f)輸入信號(hào)光功率Pin;

9)光譜分析儀波長(zhǎng)分辨率和波長(zhǎng)測(cè)量不確定度;

h)測(cè)量波長(zhǎng)和測(cè)量波長(zhǎng)范圍;

i)小信號(hào)增益，

J)反向小信號(hào)增益(需要時(shí));

k)最大小信號(hào)增益和最大小信號(hào)增益波長(zhǎng);

1)小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬;

m)小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化;

n)偏振相關(guān)增益變化(需要時(shí));

。)光譜分析儀功率準(zhǔn)確度的偏振相關(guān)性(需要時(shí));

P)輸人光偏振狀態(tài)變化(需要時(shí));

9)試驗(yàn)日期和測(cè)量人員。

5電譜分析儀試驗(yàn)方法

5.1試驗(yàn)裝置

測(cè)量OFA增益參數(shù)的電譜分析儀法試驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖3所示。

422

GB/T16850.1一1997

a)時(shí)間平均輸入信號(hào)光功率測(cè)量

b)輸入信號(hào)調(diào)制電功率測(cè)量

c)輸出信號(hào)調(diào)制電功率測(cè)量

圖3電譜分析儀法測(cè)量OFA小信號(hào)增益的試驗(yàn)裝置框圖

5.1，光源

如4.1.1規(guī)定。

5門(mén).2光功率計(jì)

如4.1.2規(guī)定。

5.1.3電譜分析儀

譜功率測(cè)量誤差應(yīng)優(yōu)于士。.5

5.，.4光隔離器

如4.1.4規(guī)定。

5.1.5可變光衰減器

如4.1.5規(guī)定。

5.1.6偏振控制器

如4.1.6規(guī)定。

5.1.7光纖跳線(xiàn)

如4.1.7規(guī)定。

5.1.8光連接器

dB,線(xiàn)性度應(yīng)優(yōu)于士。.2dB,

JS.1.

5門(mén).

5.2

如4.1.8規(guī)定。

9光檢測(cè)器

光檢測(cè)器應(yīng)對(duì)偏振高度不敏感，并具有優(yōu)于士0.2dB的線(xiàn)性度。

注:為了減小高直流電平引起的飽和效應(yīng)，光檢測(cè)器袖出應(yīng)是交流藕合的。

10信號(hào)發(fā)生器

信號(hào)發(fā)生器應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)頻率高于幾百千赫的正弦波，線(xiàn)性度優(yōu)于士1.5dB.

注:對(duì)于小信號(hào)增益測(cè)量，可用光嶄波系統(tǒng)替代信號(hào)發(fā)生器。

試樣

GB1T1fi850門(mén)一1997

試樣要求如4.2規(guī)定。

5.3測(cè)量步驟

5.3.1小信號(hào)增益

本方法通過(guò)測(cè)量信號(hào)波長(zhǎng)上OFA輸入和輸出光功率的調(diào)制電功率P;。和Po,，來(lái)確定OFA的小信

號(hào)增益。該方法使用一調(diào)制的輸入信號(hào)和一電譜分析儀，允許將輸出信號(hào)中ASE噪聲功率分離出來(lái)，因?yàn)?/p>

ASE在規(guī)定的頻率上沒(méi)有被調(diào)制。因此，在調(diào)制頻率上的電輸出功率認(rèn)為沒(méi)有ASE,測(cè)量步驟如下:

a)設(shè)置信號(hào)發(fā)生器使得光源發(fā)射的光強(qiáng)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的頻率上被調(diào)制，除非另有規(guī)定，

為了避免由于慢增益響應(yīng)引起的波形畸變，調(diào)制頻率應(yīng)高于幾百千赫芝(例如:1MHz).

b)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗(yàn)波長(zhǎng)上。

。)為校準(zhǔn)電譜分析儀，用光功率計(jì)測(cè)量時(shí)間平均輸入光信號(hào)功率，如圖3a所示。設(shè)定光源和調(diào)節(jié)

可變光衰減器，在OFA輸人端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的時(shí)間平均輸入光信號(hào)功率。

d)用光檢測(cè)器和電譜分析儀，測(cè)量調(diào)制頻率下相應(yīng)于規(guī)定時(shí)間平均輸人光功率的電功率P;.，如圖

36所示。

e)用光檢測(cè)器和電譜分析儀，測(cè)量凋制頻率下相應(yīng)于OFA輸出光信號(hào)的電功率P-，如圖3c所

示。

注，為避免由于再連接引起的測(cè)量誤差，測(cè)量期間不得移去光連接器J,和Jae

2反向小信號(hào)增益

除了將被試OFA的輸入端作為輸出端，輸出端作為輸入端外，測(cè)量步驟完全同5,3.1規(guī)定。

最大小信號(hào)增益

設(shè)定波長(zhǎng)可調(diào)光源在規(guī)定波長(zhǎng)范圍之內(nèi)的一個(gè)波長(zhǎng)上。

在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的不同波長(zhǎng)上，重復(fù)5.3.1規(guī)定的步驟。

、少、J

3ab注

，.

九魂曰，J

，，

尸OUJ

1除非另有規(guī)定，波長(zhǎng)應(yīng)以小于1nm的間隔，圍繞著無(wú)輸入信號(hào)時(shí)用光譜分析儀或單色儀觀(guān)察到的ASE譜分布

產(chǎn)生最大值的波長(zhǎng)逐步改變.

2用基于干涉條紋計(jì)數(shù)方法的波長(zhǎng)計(jì)，在1550nm附近，能得到士0.01n.的波長(zhǎng)測(cè)量不確定度某些可調(diào)外腔激

光二極管儀器能提供士。2nm的波長(zhǎng)不確定度。

5.3.4最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)

如5.3.3規(guī)定。

5.3.5最大小信號(hào)增益的溫度特性

待研究。

5.3.6小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬

如5.3.3規(guī)定。

5.3.7小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化

如5.3.3規(guī)定。

5.3.8小信號(hào)增益穩(wěn)定性

待研究。

5.3.9偏振相關(guān)增益變化

a)在可變光衰減器和連接器J，之間(圖3)使用一偏振控制器。

b)置光源波長(zhǎng)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的測(cè)量波長(zhǎng)上，調(diào)節(jié)偏振控制器到相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的偏

振狀態(tài)。

c)在不同的偏振狀態(tài)，重復(fù)5.3.3規(guī)定的步驟。

注

1在每次測(cè)量P;.,Pe.,以后，應(yīng)用偏振控制器改變輸入信號(hào)的偏振狀態(tài)，原則上使得大體所有的偏振狀態(tài)連續(xù)地注

入到被試OFA的輸入端口。

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2偏振控制器應(yīng)按有關(guān)詳細(xì)規(guī)范中的規(guī)定工作，當(dāng)使用一線(xiàn)偏振器后跟四分之一可旋轉(zhuǎn)波片時(shí)，一種可能的方法

為調(diào)線(xiàn)偏振器，使OFA輸出功率最大，四分之一波片在至少900范圍內(nèi)以一定的步進(jìn)角度一步步旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一

步，半波片至少在1800范圍內(nèi)一步步旋轉(zhuǎn)

3為了減小由可能的應(yīng)力和各向異性感應(yīng)的偏振狀態(tài)的變化，應(yīng)使用一短段光纖跳線(xiàn)，并盡量保持平直狀態(tài)

4光連接器的偏振相關(guān)損耗變化應(yīng)小于0.2dB

5.4計(jì)算

5.4.1小信號(hào)增益和反向小信號(hào)增益

小信號(hào)增益G用下面公式計(jì)算:

G=51g(P_/P,,)(dB)·”··“·”·········??(3)

注

1G是僅僅當(dāng)被試OFA工作在線(xiàn)性區(qū)域時(shí)的小信號(hào)增益，它可用繪出G-P;。關(guān)系曲線(xiàn)確定。線(xiàn)性區(qū)域要求P;是

在增益完全與它無(wú)關(guān)的范圍，如圖2所示平均輸入光信號(hào)功率范圍一般為一30dBm~一40dBm

2測(cè)量誤差優(yōu)于土0.4dB，它主要取決于光檢測(cè)器和電譜分析儀的線(xiàn)性度

5.4.2最大小信號(hào)增益和最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)

如5.4.1，按公式((3)計(jì)算出不同波長(zhǎng)下的小信號(hào)增益值，所有波長(zhǎng)下小信號(hào)增益值的最大者.即為

最大小信號(hào)增益。最大小信號(hào)增益發(fā)生的波長(zhǎng)，即為最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)。

5.4.3最大小信號(hào)增益的溫度特性

待研究。

5.4.4小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬

如5.4.2，計(jì)算出最大小信號(hào)增益，找出比最大小信號(hào)增益低3dB的小信號(hào)增益所在的波長(zhǎng)，由該

兩個(gè)波長(zhǎng)之間的波長(zhǎng)間隔給出小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬。

5.4.5小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化

如5.4.2，計(jì)算出最大小信號(hào)增益和在規(guī)定的測(cè)量波長(zhǎng)范圍之內(nèi)的最小小信號(hào)增益。最大小信號(hào)增

益減去最小小信號(hào)增益就可得到小信號(hào)增益隨波長(zhǎng)變化量。

5.4.6小信號(hào)增益穩(wěn)定性

待研究。

5.4.7偏振相關(guān)增益變化

如5.4.1，按公式(3)計(jì)算出不同偏振狀態(tài)下的小信號(hào)增益，從中找出最大值Gm,:和最小值G->偏

振相關(guān)增益變化△C，可由下式算出:

OG,=G。二一G.,.(dB)..............................(4)

注

、1AG，不一定表示偏振相關(guān)可能的最大變化.這是因?yàn)楸辉嘜FA的衰減僅僅當(dāng)每一輸入偏振狀態(tài)對(duì)該OFA中每

一部件同時(shí)產(chǎn)生最大衰減時(shí)才為最大。

2測(cè)量誤差優(yōu)于士。.4dB，它主要與光檢測(cè)器偏振相關(guān)性有關(guān)。

5.5測(cè)量結(jié)果

測(cè)量結(jié)果報(bào)告應(yīng)包括:

e)試驗(yàn)方法的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào);

b)試驗(yàn)裝置的框圖;

。)光源的FWHM譜寬;

d)泵浦光功率;

e)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度;

f)時(shí)間平均輸人信號(hào)光功率;

9)強(qiáng)度調(diào)制波形、調(diào)制頻率和調(diào)制指數(shù);

h)電譜分析儀分辨率帶寬;

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il測(cè)量波長(zhǎng);

i)小信號(hào)增益;

k)反向小信號(hào)增益(需要時(shí));

U最大小信號(hào)增益和最大小信號(hào)增益波長(zhǎng);

m)小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬;

n)小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化;

。)偏振相關(guān)增益變化(需要時(shí));

P)光檢測(cè)器的偏振相關(guān)性(需要時(shí));

q)輸入光偏振狀態(tài)變化(需要時(shí));

r)試驗(yàn)日期和測(cè)量人員。

6光功率計(jì)試驗(yàn)方法

6.，試驗(yàn)裝置

測(cè)量OFA增益參數(shù)的光功率計(jì)法有兩種可能的選擇，試驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖4和圖5所示。

減器

光濾波器

a)輸入信號(hào)功率測(cè)量

光濾波器

b)輸出信號(hào)功率和ASE測(cè)量

圖4光功率計(jì)法測(cè)量OFA小信號(hào)增益的試驗(yàn)裝置(選擇1)框圖

減器

a)拾入信號(hào)功率測(cè)量

減器被試OF人

b)輸出信號(hào)功率測(cè)量

圖5光功率計(jì)法測(cè)量OFA小信號(hào)增益的試驗(yàn)裝置(選擇2)框圖

6.1.1光源

如4.1.1規(guī)定。

6.1.2光功率計(jì)

在OFA工作波長(zhǎng)帶寬內(nèi)，光功率計(jì)應(yīng)有優(yōu)于。.2dB的測(cè)量不確定度，且與偏振狀態(tài)無(wú)關(guān)，動(dòng)態(tài)范

圍應(yīng)超過(guò)測(cè)得的增益(例如40dB)。當(dāng)測(cè)量小信號(hào)增益特性時(shí)，為探測(cè)強(qiáng)度調(diào)制光信號(hào)，需要有電帶通

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濾波功能。

6.1.3光濾波器

光濾波器應(yīng)該是波長(zhǎng)可調(diào)，具有小于3nm的帶通(FWHM)o

6.1.4光隔離器

如4.1.4規(guī)定。

6.1.5可變光衰減器

如4.1.5規(guī)定。

6.1.6偏振控制器

6.1

1.1.C乙

;.

CU︵卜︺卜b

6.3

6.3.

如4.1.6規(guī)定。

7光纖跳線(xiàn)

如4.1.7規(guī)定。

8光連接器

如4.1.8規(guī)定。

9波長(zhǎng)計(jì)

波長(zhǎng)計(jì)應(yīng)具有優(yōu)于0.1nm的波長(zhǎng)測(cè)量不確定度。

試樣

試樣要求按4.2規(guī)定。

測(cè)量步驟

1小信號(hào)增益

本方法通過(guò)測(cè)量OFA輸入信號(hào)功率P,、輸出信號(hào)功率P。和考慮到信號(hào)波長(zhǎng)的ASE功率PASS來(lái)

確定小信號(hào)增益。有兩種可能的選擇方法來(lái)考慮ASE.

選擇I中，如圖4所示，由于小信號(hào)條件下的PA二與無(wú)輸人信號(hào)時(shí)兒乎一樣，首先在無(wú)輸入信號(hào)時(shí)

測(cè)量ASE功率，將它從OFA輸出總功率中減去。此時(shí)，為了減小ASE功率，使用一個(gè)可調(diào)到輸人信號(hào)

波長(zhǎng)的光濾波器(應(yīng)考慮它的插入損耗)。

選擇I中，如圖5所示，輸入信號(hào)功率被調(diào)制，用一個(gè)帶電帶通濾波器的光功率計(jì)探測(cè)調(diào)制頻率下

OFA輸出的功率，該方法測(cè)得的輸出功率中排除了ASE的功率。

對(duì)選擇I和皿的測(cè)量步驟分別敘述如下:

a)選擇正時(shí)

1)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗(yàn)波長(zhǎng)上，測(cè)量輸入信號(hào)波長(zhǎng)(例如，用波長(zhǎng)計(jì))。

2)置光濾波器在信號(hào)波長(zhǎng)上，使得經(jīng)過(guò)濾波器后探測(cè)到的信號(hào)功率最大，如圖4a所示。

3)調(diào)整光源和可變光衰減器，在OFA輸入端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的光功率Pi.，并測(cè)量

OFA輸人信號(hào)功率，如圖4a所示。

4)通過(guò)測(cè)量無(wú)輸入信號(hào)時(shí)OFA的光輸出功率，如圖4b所示，估算通過(guò)光濾波器的ASE功率電平

尸ASEa

5)用光功率計(jì)測(cè)量相應(yīng)于輸入功率P。的總的OFA輸出功率電平P_.如圖4b所示。

注

如果被試OFA中已有一個(gè)窄帶光濾波器，外部的光濾波器就可省去。

為避免由于再連接引起的測(cè)量誤差，測(cè)量期間不得移開(kāi)光連接器J，和J_e

b)選擇五時(shí)

1)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗(yàn)波長(zhǎng)上，測(cè)量輸入信號(hào)波長(zhǎng)(例如，用波長(zhǎng)計(jì))。

2)在一個(gè)按相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中的規(guī)定的調(diào)制頻率上調(diào)制光源發(fā)出的光強(qiáng)，或者直接調(diào)制，或者用-

個(gè)外部調(diào)制器。

3)調(diào)光源和可變光衰減器，在OFA輸入端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的時(shí)間平均輸入光信一號(hào)

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功率，如圖5a所示，但要用不帶電帶通濾波器的光功率計(jì)測(cè)量OFA輸入信號(hào)功率。

4)按照有關(guān)詳細(xì)規(guī)范，用具有適合調(diào)制頻率的帶電帶通濾波器的光功率計(jì)測(cè)量OFA輸入端口強(qiáng)

度調(diào)制信號(hào)光功率P,，如圖5a所示。

5)測(cè)量OFA輸出端口的強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)光功率Paot，如圖5b所示。

注

1商用功率計(jì)上典型的電帶通濾波器帶通頻率是270Hz

2為了避免由于再連接引起的測(cè)量誤差，側(cè)量期間不得移開(kāi)光連接器J.和il.

6.3.2反向小信號(hào)增益

除了將被試OFA的輸入端作為輸出端，輸出端作為輸入端外，測(cè)量步驟完全同6-3.1規(guī)定。

6.3.3最大小信號(hào)增益

a)設(shè)定波長(zhǎng)可調(diào)光源在規(guī)定波長(zhǎng)范圍之內(nèi)的一個(gè)波長(zhǎng)上，測(cè)量輸入信號(hào)波長(zhǎng)(例如用一波長(zhǎng)計(jì)測(cè)

量)。

b)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的不同波長(zhǎng)上，重復(fù)6.3.1的步驟。

注

1除非另有規(guī)定.波長(zhǎng)應(yīng)以小于1nm的間隔，圍繞著無(wú)愉入信號(hào)時(shí)用光譜分析儀或單色儀觀(guān)察到的ASE譜分布

產(chǎn)生最大值的波長(zhǎng)逐步改變。

2用基于千涉條紋計(jì)數(shù)方法的波長(zhǎng)計(jì)，在1550am附近，能得到0.01n。的波長(zhǎng)測(cè)量不確定度。某些可調(diào)外腔激

光二極管儀器能提供0.2nm的波長(zhǎng)不確定度.

6.3.4最大小信號(hào)增益波長(zhǎng)

如6.3.3規(guī)定。

6.3.5最大小信號(hào)增益的溫度特性

待研究。

6.3.6小信號(hào)增益波長(zhǎng)帶寬

如6.3.3規(guī)定。

6.3.了小信號(hào)增益波長(zhǎng)變化

如6.3.3規(guī)定。

6.3.B小信號(hào)增益穩(wěn)定性

待研究。

6.3.9偏振相關(guān)增益變化

如5.3.9規(guī)定。

6.4計(jì)算

6.4門(mén)小信號(hào)增益和反向小信號(hào)增益

小信號(hào)增益G用下面公式計(jì)算:

對(duì)選擇I:

G=1olg[(P-一PAse)/P,](dB)·“···········，···········??(5)

對(duì)選擇卜

G=lolg(P_/P;)(dB)·······”········??(6)

注

1在選擇I情況，如果濾波器帶寬很窄，以至Pp5:相對(duì)信號(hào)光功率足夠小，上面計(jì)算中，可忽略P-.