IEC 61753-081-032023 光纤互连器件和无源元件.性能标准.第081-03部分OP类非连接器化单模光纤中型1xN DWDM器件.室外保护环境标准立项发展报告

光纤互连器件和无源元件性能标准第081-03部分：OP类非连接器化单模光纤中型1×NDWDM器件室外保护环境标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FibreOpticInterconnectingDevicesandPassiveComponents-PerformanceStandard-Part081-03:Non-connectorizedSingle-modeFibreOpticMiddle-scale1×NDWDMDevicesforCategoryOP-OutdoorProtectedEnvironment摘要随着第五代移动通信（5G）、数据中心互联及全光网络建设的纵深推进，波分复用（WDM）技术已成为提升光纤传输容量、实现网络弹性调度的核心手段。其中，密集型波分复用（DWDM）器件作为光网络中的关键无源组成部件，其性能一致性、环境适应性与长期可靠性直接决定网络整体服务质量。为满足室外保护环境下对中型1×NDWDM器件的性能评估需求，国际电工委员会光纤互连器件和无源元件技术委员会（IEC/TC86）于2023年11月正式发布IEC61753-081-03:2023标准。本标准规定了OP类（室外保护环境）非连接器化单模光纤中型1×NDWDM器件的性能等级、试验条件、评定程序及合规判定准则，填补了该细分领域国际性能标准的空白。本报告系统回顾了该标准的立项背景、编制原则与技术框架，重点解析了标准中的关键试验项目（包括温度循环、湿热、振动、耐腐蚀等）和性能判据，并结合产业链现状分析了标准对光通信器件制造商、网络运营方及检测认证机构的指导意义与预期影响，为相关方的标准应用与后续标准演进提供参考。关键词：光纤互连器件；无源元件；密集波分复用；性能标准；室外保护环境；IEC61753；标准化Keywords:Fibreopticinterconnectingdevices;Passivecomponents;DWDM;Performancestandard;Outdoorprotectedenvironment;IEC61753;Standardization1引言1.1标准立项背景光通信网络作为数字化社会的基础承载设施，正经历从“以传输为中心”向“以算力为中心”的深刻演进。5G前传/回传、城域接入、算力光网络等应用场景的快速普及，使得网络节点数量和光层互联密度显著增长。密集波分复用（DWDM）因其在单根光纤上承载数十路乃至上百路波长信道的能力，成为扩容的首选方案。随之而来的，是各类基于薄膜滤波器（TFF）、阵列波导光栅（AWG）等技术的1×NDWDM器件被广泛部署于机房、室外机柜、光交箱乃至塔顶等多样化物理环境中。然而，长期以来，1×NDWDM器件的性能评价主要参考通用无源器件标准（如IEC61753-1等），缺乏针对中型（Middle-scale，通常指端口数在4至16之间）1×NDWDM器件在不同环境类别下的专用性能标准。尤其是OP类（OutdoorProtected，室外保护环境）应用场景——器件虽受到机柜或防护箱的物理保护，但仍需承受温湿度大幅波动、凝露、盐雾侵蚀及机械振动等环境应力——对器件的波长稳定性、插入损耗波动和回波损耗保持能力提出了远高于室内环境的技术要求。在此背景下，IEC/TC86（光纤互连器件和无源元件技术委员会）下属SC86B（无源器件分技术委员会）于2019年启动该标准预研工作，经过多轮草案讨论和验证试验，于2023年11月16日正式发布IEC61753-081-03:2023。1.2与IEC61753系列标准的逻辑关系IEC61753是国际电工委员会发布的“光纤互连器件和无源元件性能标准”系列标准的总名称。该系列采用分层架构：-总规范层（IEC61753-1）：规定所有无源器件性能测试的统一框架、类别划分（如OP、OP+、I、IT等）和一般试验程序；-分门类规范层：面向特定器件类型（如连接器、衰减器、分路器、WDM器件等）规定性能要求；-详细规范层（如本标准的-081-03部分）：针对具体的器件品种、端口规模和应用环境类别，给出可直接引用的完整性能指标和试验矩阵。IEC61753-081-03:2023正是这一体系中的第三层——详细规范。其编号中“081”代表WDM器件门类，“03”则代表本部分适用的环境类别与端口规模子集（非连接器化、中型1×N、OP类），与已经发布的IEC61753-081-01（小型1×N、OP类）和IEC61753-081-02（大型1×N、OP类）共同构建了完整的OP类1×NDWDM器件性能标准族。2标准主要内容概述2.1适用范围本标准适用于在室外保护环境下使用的非连接器化单模光纤中型1×N密集波分复用器件。具体范围界定如下：-器件类型：基于薄膜滤波片或波导光栅技术的1×NDWDM器件（N=4、8、16）；-端口形态：非连接器化（即尾纤式或裸纤式），不含光学连接器接口；-环境类别：OP类——室外保护环境，指器件安装于具有防护功能的机柜、接线盒或人（手）孔内，不直接暴露于日晒雨淋，但环境温度、湿度可随外界气候显著变化，且可能存在凝露、盐雾等侵蚀性条件；-光纤类型：符合IEC60793-2-50规定的B1.1（G.652）或B6（G.657）类单模光纤；-信道间隔：100GHz或200GHz信道栅格，或CWDM（粗波分）兼容型。2.2规范性引用文件标准规范性引用了以下关键文件：-IEC61300系列：光纤互连器件和无源元件——基本试验和测量程序（包括IEC61300-2-1振动试验、IEC61300-2-9耐冲击试验、IEC61300-2-14耐腐蚀试验、IEC61300-2-22温度循环试验、IEC61300-3-2插入损耗测量、IEC61300-3-3回波损耗测量等）；-IEC61753-1：性能标准——总则和指南；-IEC60793-2-50：光纤——第2-50部分：产品规范——B1.1类单模光纤；-IEC62074-1:2014：光纤无源器件——WDM器件——第1部分：总规范；-IEC60825-1：激光产品安全——第1部分：设备分类和要求；-ITU-TG.694.1：WDM应用的频谱栅格。2.3性能等级与服务类别依据IEC61753-1的规定，本标准的性能等级划分为U级（Uncontrolled，即不控制等级，指在试验前后均不做具体指标约束，仅需保证器件功能可用）、S级（Standard，即标准等级，满足常规工程要求）和M级（Modified，即改进等级，适用于更严苛的使用需求）。标准规定，OP类环境下中型1×NDWDM器件的最低性能等级为S级，同时鼓励制造商提供满足M级的产品。标准根据不同性能等级分别给出了相应的插入损耗、回波损耗、中心波长偏差及相邻信道隔离度的限定值。2.4关键试验项目与性能判据本标准规定的试验与测量要求覆盖了机械性能、气候环境性能和光学性能三个维度。主要试验项目及典型S级判据如表1所示。表1主要试验项目及S级性能判据摘要|试验项目|试验方法|试验条件|S级性能判据||---|---|---|---||温度循环试验|IEC61300-2-22|-40℃~+70℃，循环12次|插入损耗变化≤0.5dB，中心波长偏移≤±30pm||湿热试验（稳态）|IEC61300-2-19|40℃、93%RH，持续96小时|插入损耗变化≤0.5dB，外观无锈蚀/剥落||湿热试验（循环）|IEC61300-2-46|25℃↔55℃循环，95%RH|插入损耗变化≤0.5dB，回波损耗≥30dB||振动试验|IEC61300-2-1|10Hz~55Hz，振幅0.75mm，每轴2小时|插入损耗变化≤0.3dB，无机械损伤||耐冲击试验|IEC61300-2-9|峰值加速度300m/s²，半正弦波，6ms，三个轴向各3次|插入损耗变化≤0.5dB，器件无破裂||耐腐蚀试验（盐雾）|IEC61300-2-14|5%NaCl溶液，35℃，持续96小时|金属件无基体腐蚀，插入损耗变化≤0.5dB||插入损耗（初始）|IEC61300-3-2|工作波长范围内全信道测量|≤4.5dB（16通道典型值，含附加损耗）||回波损耗（初始）|IEC61300-3-3|工作波长处测量|≥30dB（S级）/≥40dB（M级）||中心波长偏差|IEC61300-3-2|全信道测量|相对于ITU-TG.694.1栅格偏差≤±0.05nm||相邻信道隔离度|IEC61300-3-2|全信道扫描测量|≥23dB（S级）/≥25dB（M级）|除上述主要项目外，标准还规定了外观检查、光纤拉伸强度、护套耐磨性等辅助试验要求，以及在全部环境试验完成后应进行的最终光学性能复测程序。2.5标准的主要技术特点相较于已有的通用无源器件标准，本标准具有以下突出技术特点：第一，首次针对“中型”端口规模建立独立的性能标尺。此前的小型1×N标准（-081-01部分）覆盖2~4端口，大型1×N标准（-081-02部分）覆盖32端口以上，而4~16端口这一在城域接入和5G前传中应用最广泛的区间一直缺乏专用规范。本标准填补了这一关键空白。第二，细化了温度变化下波长稳定性的量化要求。对于DWDM器件而言，中心波长随温度的漂移量是决定系统信道间串扰水平的核心参数。本标准在参考TelcordiaGR-1221等成熟行业规范的基础上，将全温度范围内中心波长最大偏移控制在±30pm（S级），与100GHz栅格系统对波长精度的要求严格匹配。第三，提出了与实际工程场景相衔接的试验矩阵。标准中的各项试验条件既不以过于严苛的极限条件增加制造成本，也不以过于宽松的参数降低品质门槛，而是充分考虑了室外保护环境中的真实应力水平，兼顾了标准的可操作性与实际防护效果。3主要参与编制单位及技术贡献3.1标准编制组织架构IEC61753-081-03:2023由IEC/TC86（光纤互连器件和无源元件）下属SC86B（无源器件）归口管理。标准起草工作组为WG4（性能标准工作组），由来自中国、美国、日本、德国、韩国等主要光通信产业国家的技术专家组成。其中，中国专家在标准的适用范围界定、温度循环试验条件设定和性能判据确定等方面发挥了重要作用。3.2标准主要参编单位——中国信息通信科技集团有限公司（CICT）中国信息通信科技集团有限公司（简称“中国信科集团”，CICT）是由原武汉邮电科学研究院（烽火科技集团）和原电信科学技术研究院（大唐电信集团）于2018年合并组建的中央企业，总部位于湖北武汉，是中国光通信领域的国家级战略科技力量。集团旗下拥有烽火通信、光迅科技、武汉光谷信息等多家上市公司和创新企业，业务覆盖光纤光缆、光电器件、光通信系统与网络解决方案的全产业链。在光学无源器件领域，CICT旗下的武汉光迅科技股份有限公司（Accelink）是全球排名前五的光器件供应商，其DWDM器件产品（包括基于TFF技术的1×N系列器件和基于AWG技术的N×N系列器件）年出货量位居全球前列，广泛应用于国内外主流通信设备商的传输和接入设备中。光迅科技拥有华中地区最大的光通信器件研发与检测实验室，具备覆盖IEC61300全系列试验方法的完善测试能力。在本标准的编制过程中，CICT专家团队主要承担了以下技术工作：（一）牵头起草温度循环试验条件与波长稳定性判据的技术提案。基于光迅科技在薄膜滤波器DWDM器件温度可靠性方面积累的超过十年的量产数据和加速老化试验数据，中国专家团队提出了-40℃~+70℃循环12次、中心波长漂移不超过±30pm的参数组合建议。这一提案在讨论中经受了多个成员国专家的质询，最终通过多轮比对试验验证被采纳为标准正式条款。（二）主导耐腐蚀试验条件的适用性分析。针对室外保护环境的特点，中方向工作组提供了中国沿海地区（如广东、福建、浙江）室外通信机柜内器件实际腐蚀失效的现场调查数据，推动了盐雾试验时间从48小时延长至96小时，使标准的耐久性要求更贴近亚热带和海洋性气候地区的实际需求。（三）承担标准验证试验的第三方比对工作。在标准草案进入委员会草案（CD）阶段后，光迅科技可靠性实验室作为验证试验的主要承担单位之一，依据草案规定的试验条件对自产的4通道、8通道、16通道三款TFF型DWDM器件进行了全项验证测试，共积累有效数据点超过5000个，为标准最终确定各性能等级限值提供了关键实证支撑。（四）参与标准结构框架的讨论与国际协调工作。在标准编制过程中，CICT专家积极协调IEC61753-081系列各部分的衔接问题，推动明确了“中型”端口规模的边界设定（4≤N≤16），并促成该边界定义与IEC61753-081-01（小型，N≤2）和-081-02（大型，N≥32）形成逻辑闭环，确保了系列标准的系统性和一致性。除CICT外，标准编制过程中发挥重要作用的机构还包括：日本NTT-AT（承担AWG型器件的验证试验）、美国康宁公司（提供光纤性能与连接工艺的技术支撑）、德国FraunhoferISI（承担环境应力模型的理论分析）、以及韩国电子技术研究院（KETI，参与标准中光学测量方法的比对各环节）。4标准实施意义与产业影响4.1对光通信产业的规范化指引IEC61753-081-03:2023的发布填补了中型1×NDWDM器件在室外保护环境下的国际性能标准空白。在此标准发布前，不同制造商的产品虽遵循各自的企标或参照Telcordia等外国行业规范，但彼此间的试验条件不一致、指标口径不统一，导致网络建设方在进行多源采购和设备互通时面临较高的验证成本与兼容性风险。本标准的实施将有效促进产品性能评价口径的统一，降低产业链协同成本，同时为制造商提供了更为清晰的设计目标和验证依据。4.2对工程建设和运维的实用价值从工程建设角度看，本标准为室外光网络设备选型提供了可量化、可比较的采购依据。对于5G前传、城域接入网等大量部署于室外机柜的DWDM应用场景，建设单位可在招标技术规范中直接引用本标准，从而减少针对单项指标的重复测试，缩短建设周期。从长期运维角度看，该标准规定的湿热、盐雾、振动等试验要求有助于甄别出在恶劣自然环境下能够保持长期可靠性的优质产品，减少因器件性能劣化导致的网络故障率。4.3对检测认证体系的支撑功能标准发布后，国内外主要检测机构（包括中国信息通信研究院泰尔实验室、中国赛宝实验室、英国天祥集团等）已陆续将IEC61753-081-03纳入其无源器件产品认证的采标目录，推动了测试方法和评价体系的一致性和国际互认。这将进一步提升中国光通信器件产品在国际市场中的竞争力，促进国产高端无源器件的出口贸易。5结论与展望IEC61753-081-03:2023的正式发布，是国际光通信无源器件标准化进程中一项具有里程碑意义的工作成果。该标准以明确的适用范围界定、科学的试验矩阵设置、严格的性能等级判据和