通信用光衰减器校准规范

1通信用光衰减器校准规范本校准规范规定了通信用光衰减器的通用的计量特性、校准方法及校准所用的仪器设备的要求等内容，适用于通信用光衰减器的首次校准、后续校准和使用中检验。光衰减器的型式评价中有关计量特性的要求可参照本规范执行。其他带光衰减功能的仪器校JJF1001—1998《通用计量名词术语》JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》JJF1071—2000《国家计量校准规范编写规则》使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。通信用光衰减器是用于光通信行业科研和生产中的重要仪器，是用来调节光通信的光路中光功率量值的，使用已定标的光衰减器可用于扩大光功率标准的量程范围，可直接为通信网服务。通常通信用光衰减器可分为可变光衰减器和固定光衰减器两种，可变光衰减器又可分为连续可变型，步进型，连续和步进组合型。4计量性能要求a)光衰减器示值：(0～65)dB;b)光衰减器重复性：0.8dB;c)光衰减器的插入损耗：≤3dB;d)光衰减器端口回波损耗：≥35dB;e)光衰减器的输入输出方式：光纤连接器型，建议为FC/PC型光纤连接器。仪表说明书指标高于此要求时，以仪表说明书指标为性能要求。以上技术指标不用于合格性判别，仅提供参考。5校准条件5.1环境条件5.1.1环境温度：(23±5)℃,相对湿度≤80%;5.1.2校准期间内温度变化：±2℃;5.1.3电源电压：(220±11)V;频率：(50±1)Hz;5.1.4实验室应无剧烈震动和影响测量结果的电磁场干扰。“5.2校准用设备2长期稳定度(6h):≤±0.05dB;短期稳定度(15min):≤±0.005dB;b)光功率测量范围：(-90～+3)dBm;5.2.3光回损测试仪(选配)a)工作波长：(1310±20)nm;(1550±20)nm;6.1校准项目首次校准后续校准使用中校准外观十++十十+衰减器动态范围十一光衰减器示值误差+++光衰减值设置重复性+十十光接口回波损耗(选项)十一3b)被校仪表应带有必要的附件、说明书及前次校准证书；6.2.2所有校准用设备和被校的光衰减器均置于平稳的工作平台上，并按说明书要求6.2.3衰减器动态范围的校准按图1连接设备，a)设置被校光衰减器的示值为零(无法调零的调为最小),调整光功率计的参考值b)按图1连接设备，将稳定激光源输出端接被测光衰减器输入端，将被校光衰减器输出端接光功率计探测器。各段连接光纤(或光缆)的位置在整个测试过程中应保持d)设置被校光衰减器的示值为零，调整光功率计的参考值使光功率计读数值为e)调整被校光衰减器衰减示值为被检值P,读出光功率计读数Pm(i=1,2,…n,f)按顺序依次调整光衰减器的待测挡的衰减示值，重复6.2.3d)、6.2.3e)的步g)重复6.2.4d)、6.2.4e)、6.2.4f)的步骤n-1次，读出光功率计数值6.2.5插入损耗值的校准a)按图2中实线连接设备。b)调整被校光衰减器的波长和光功率计波长的设定值，使其与稳定激光光源的波长一致并记录。4OOc)按图2中虚线连接设备，即通过法兰盘对接。将此时光功率计读数设为参考值，光功率计读数为0dB。d)按图2中实线连接设备，调整被校光衰减器的衰减值为零(无法调零的调为最小),读出光功率计的读数I值，并记录。e)重复6.2.4c)、6.2.4d)的步骤3次。6.2.6光衰减器端口回损校准a)按图3连接设备。QQb)回损测试仪自环，初始化仪表，读出仪表内部的校准因子。c)将回损仪光源输出端的测试光纤清洁，在空气中测出的回波损耗应为-(14.8±0.2)dB,若偏差较大，则需用标准光纤活动连接器对回损仪进行自校准。d)将回损仪输出端的测试光纤校准后，用光纤末端微弯的方法截止。在回损仪中记录截止参数，大于60dB。e)将回损仪输出端的测试光纤与被校光衰减器的光接口相连接，并将被测光衰减器另一端光接口用光纤活动连接器做截止。设定回损测试仪光源的波长，读取测量结果Ru,记录到原始记录中。f)改变回损仪的测试波长，重复6.2.6e)操作。6.2.7调整稳定激光源到另一待校光波长，并同时调整光衰减器和光功率计的波长值，重复6.2.4～6.2.6的测试步骤。7校准结果7.1光衰减器衰减示值校准结果处理求n次测试的平均值P,作为光衰减器第k级的衰减值衰减器第k级的示值误差为：57.2光衰减器衰减示值重复性校准结果处理通过光衰减器衰减示值的校准数据，可得到重复性的结果：7.3插人损耗值的校准结果处理三次测试值相加求平均：7.4光衰减器回损校准结果处理(选项)三次测试值相加求平均：8校准结果表达经过校准后的光通信用光衰减器，出具校准证书。校准报告格式见附录B。9复校时间间隔复校时间间隔送校单位可根据实际使用情况自主决定，建议校准周期为1年。6附录A校准记录表格式校准证书编号送检单位计量器具名称型号制造厂出厂编号插件型号插件编号2外观及工作状态检查记录表有无1前次校准证书23开关、键、钮损伤衰减示值和重复性测试：示值/dBP标准值/dB示值误差值重复性不确定度第一次第二次P第i次平均值P:::::::::PPL核验人员(签名):校准人员(签名):7附录B校准证书内页格式校准证书编号标准值P./dB示值P₁/dB示值误差(P-P.)/dB重复性/dB不确定度/dB:::::通信用光衰减器校准不确定度评定实例依据通信用光衰减器校准规范的各项计量特性及校准条件与校准项目的规定，我们对JDSFITEL公司生产的编号为B7A0592,型号为HA1的光衰减器进行了校准。下面主要针对光衰减器示值校准的不确定度进行分析。C.1光衰减器示值校准C.1.1不确定度来源C.1.1.1光功率计线性度引入的不确定度u₁C.1.1.2光功率计的分辨力引入的不确定度u₂C.1.1.3由于测量重复性引入的不确定度u₃C.1.1.4光衰减器每次开机带来的设定重复性误差u₄C.1.2不确定度评定C.1.2.1光功率计线性度引入的不确定度u,按B类评定，由仪表技术指标可知，探测器的线性度不同量程取不同的值，小于等于40dB时，优于±0.01dB;大于40dB时优(小于等于40dB时);u₁=0.029dB(大于40dB时)。C.1.2.2光功率计的分辨力引入的不确定度u₂,按B类评定，由仪表技术指标可知，光功率计的分辨力优于a₂(0.001dB),设读数变化区间的半宽为分辨力的一半，均匀C.1.2.3由于测量重复性引入的不确定度u₃由n次测试获得，为A类评定。对5.000dB点测5次，分别得：5.001;5.002;5.001;5.000;5.004dB。代入以C.1.2.4光衰减器每次开关机带来的零点设置重复性误差u,根据实验经验值得到在C.1.3不确定度合成C.1.3.1不确定度分量综合表i不确定度来源分布1光功率计线性度均匀分布2均匀分布9i不确定度来源分布3测量重复性4零点设置重复性均匀分布C.1.3.2合成标准不确定度根据相应的数学模型合成公式：C.1.3.3扩展不确定度U=2×0.0035=0.007dB即可得到光衰减器校准示值5.000dB测量结果的不确定度U=0.007dB,近似为对整个量程中，不同的待校点我们分别带入测试值计算得到的u₃值，得到各点校准不确定度。C.2端口光回波损耗校准C.2.1不确定度来源C.2.1.1由光回损测试仪测量不准引入的不确定度C.2.1.2由光源、光纤连接系统等未知影响量引入的不确定度C.2.2不确定度评定C.2.2.1由光回损测试仪测量不准引入的不确定度u₁光回损测试仪经过检定，所检数据符合仪表技术指标的要求，则可由光回损测试仪的允许误差导出该仪表测量回波损耗的不确定度。已知该仪表测量回波损耗的允许误差为A,以A作为测量不确定度的半宽度，并假设被测量在±A区间内呈现均匀分布，可取包含因子k=√3,那么该部分的不确定度分量校准此光衰减器时，测得的回波损耗在50dB以内，所以仪表允许误差A为0.5dB。C.2.2.2由光源、光纤连接系统等未知影响量引人的不确定度u₂由于光源输出功率不稳定，光纤连接系统的弯曲变化等因素导致回波损耗测量结果存在一定的不一致性。为了减少不一致性，可在同一条件下进行三次测量，获得三次测量的平均值，再用极差法取得实验标准偏差作为不确定分量uz。