IEC 61753-081-062023 光纤互连器件和无源元件.性能标准.第081-06部分OP+类非连接器化单模光纤中型1xN DWDM器件.扩展的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081-06部分：OP+类非连接器化单模光纤中型1×NDWDM器件扩展的室外保护环境标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponents-Performancestandard-Part081-06:Non-connectorizedsingle-modefibreopticmiddle-scale1×NDWDMdevicesforcategoryOP+-Extendedoutdoorprotectedenvironment摘要关键词：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；国际电工委员会Keywords:Fibreopticinterconnectingdevices;Passivecomponents;DenseWavelengthDivisionMultiplexing(DWDM);Performancestandard;Outdoorprotectedenvironment;InternationalElectrotechnationCommission(IEC)一、引言光纤通信技术是现代信息社会的核心基础设施，其发展水平直接关系到一个国家信息化建设的整体进程。在光纤通信系统中，光互连器件和无源元件承担着光信号的分路、合路、滤波、隔离等关键功能，其性能优劣直接决定了整个通信系统的传输质量和运行稳定性。随着通信网络业务量的持续攀升和网络覆盖范围的不断扩展，特别是5G基站前传/回传网络、光纤到户（FTTH）以及各类户外光通信节点的规模化部署，大量光无源器件被直接安装于室外环境或半保护环境中，面临着温度剧烈波动、高湿度、盐雾腐蚀、紫外线辐射和风沙侵蚀等多重环境因素的考验。密集波分复用技术通过在单根光纤中同时传输多个不同波长的光信号，极大地提升了光纤的传输容量，已成为现代高速光通信网络不可或缺的核心技术。在各类DWDM器件中，1×N型中型规格器件因其适中的通道数和灵活的组网能力，在城域网汇聚层和接入网中得到了大量应用。然而，由于该类器件通常不配备光纤连接器，其端面直接暴露于光缆熔接或对接环境中，因此对其光学性能和机械可靠性提出了更高的要求。国际电工委员会（IEC）作为全球最具权威性的国际标准化组织之一，其下属的第86技术委员会（IEC/TC86）专门负责光纤互连器件和无源元件领域的标准化工作。IEC61753系列标准是该技术委员会制定的关于光纤互连器件和无源元件性能标准的系列文件，覆盖了不同产品类型、不同使用环境类别和不同性能等级的要求。在IEC61753-081-06:2023发布之前，行业内虽然已有针对DWDM器件的性能标准，但对用于扩展室外保护环境（OP+类）的非连接器化中型1×NDWDM器件尚缺乏专门的规定，给产品设计、测试验证和工程应用带来了不确定性。本报告旨在全面解读IEC61753-081-06:2023标准的立项背景、制定过程、技术内容和应用价值，为标准的使用者提供系统性参考。二、标准立项背景与市场需求分析2.1行业技术发展背景光通信技术的持续演进不断推动着产业链上游光器件产品形态和性能要求的升级换代。从传输技术发展来看，单纤传输容量已从早期的2.5Gbps发展到当前的400Gbps甚至800Gbps，单根光纤中承载的波长通道数量也从最初的4波、8波扩展到了40波、80波乃至更多。在这一进程中，DWDM技术的主导地位日益巩固，而作为DWDM系统核心器件之一的波分复用/解复用器，其性能水平和环境适应性直接制约着整个系统的设计指标。从产业应用角度看，光通信网络的建设模式正在经历深刻变革。传统上，光通信设备主要部署于电信机房的受控环境中，对环境温湿度等参数有严格的控制。然而，随着5G网络的规模化部署，海量微基站、皮基站被安装在楼顶、灯杆、墙面等户外场景；边缘计算节点的广泛设立使得光通信设备开始走出传统机房；油气管道、电力线路等专用通信网络也大量采用户外安装方式。这些新兴应用场景对光无源器件的环境适应能力提出了新的挑战，促使标准化组织重新审视原有环境分类体系的合理性。2.2标准环境分类体系的演进IEC61753系列标准在长期发展过程中形成了一个不断完善的环境分类体系。该体系根据器件安装位置的环境条件——包括温度范围、湿度条件、防护等级（IP等级）、太阳辐射、降雨、凝露、盐雾等因素——将使用环境划分为若干类别。早期的标准主要涵盖室内受控环境（如电信机房）和室外全保护环境。但随着应用场景的日益丰富，原有的分类体系逐渐不能满足实际需要。OP+类（扩展的室外保护环境）正是在这一背景下被提出并确立的新环境类别。它介于普通室外保护环境与完全暴露环境之间，适用于安装在户外但具有一定保护措施的场合，如：安装在户外机柜内的器件（机柜提供一定程度的温湿度缓冲）、安装于建筑物遮蔽处（如屋檐下、设备间的半开放空间）、安装在杆上式光交箱中等。与完全暴露环境相比，OP+类环境下的器件虽然也会经历较大的温度变化，但受到的太阳直接辐射、风沙侵蚀和雨水冲击相对有限。这一环境类别的明确界定，为标准化工作提供了更精细化的分类依据，使得不同应用场景的产品可以采用有针对性的性能要求和测试方法，避免了过度设计造成的成本浪费和设计不足带来的可靠性风险。2.3国内外产业发展需求从国内产业发展来看，我国是全球最大的光通信器件制造基地，占据全球光器件市场份额的相当比重。国内光器件企业在DWDM器件领域已形成了较为完整的产业链布局。然而，在高端产品领域和国际化标准制定方面，国内企业的话语权仍有提升空间。深入研究和积极采用IEC61753-081-06:2023等先进国际标准，对于我国光器件企业提升产品品质、开拓国际市场具有重要意义。从国际市场来看，欧美日韩等发达国家在5G网络建设、数据中心互联等领域持续加大投入，对具备户外环境适应能力的高可靠性光无源器件的需求增长显著。IEC61753-081-06:2023标准的发布，为全球范围内的产品设计、测试和采购提供了统一的技术依据，有助于促进国际光通信市场的健康发展。三、标准的主要内容与技术解析3.1标准范围与定位IEC61753-081-06:2023标准的全称明确界定了其适用范围：适用于非连接器化的单模光纤中型1×NDWDM器件，这些器件定位于OP+类（扩展的室外保护环境）使用条件。这里的“非连接器化”是指器件的光端口未预装光纤连接器，通常以裸纤或尾纤形式提供，需要通过熔接方式与传输光纤连接。这种形式在户外光通信设备中广泛采用，主要原因是连接器在户外环境下容易受到污染和损坏，而熔接方式可提供更可靠的长期连接性能。“中型1×N”的界定是该标准的一个重要特色。这里的“中型”是指在通道数规模上介于小型（如1×4、1×8）和大型（如1×40、1×80）之间的规格。根据行业通行理解和标准的技术逻辑，本标准的“中型”主要指1×16和1×32两种常用规格，同时也涵盖了其他相近通道数的产品形态。这一界定填补了此前标准在小通道数产品（IEC61753-081系列其他部分）和大通道数产品之间的空白，使得不同规模的DWDM器件都能找到适用的性能规范。需要特别指出的是，该标准所述的“DWDM器件”涵盖了多种技术实现形式，包括但不限于：薄膜滤波器（TFF）型波分复用器、阵列波导光栅（AWG）型波分复用器、以及基于其他新型技术的波分复用器件。不同类型的器件在温度敏感性、插入损耗均匀性、通道隔离度等方面具有不同的技术特征，标准在制定时充分考虑到了这些差异，在部分技术指标上给出了统一要求，在个别参数上则通过引用通用试验方法间接实现对不同技术路线的包容。3.2关键技术指标分析|性能参数|关键要求（典型值/特征）|测试方法依据|备注说明||---------|------------------------|------------|----------||插入损耗|各通道IL需满足特定限值，且通道间差异应在允许范围内|IEC61300-3-4|非连接器化器件损耗要求更为严格，因无连接器重复插拔损耗影响||回波损耗|需满足OP+类环境下的回波损耗限值，确保反射信号不对系统造成干扰|IEC61300-3-6|取决于器件结构设计||通道中心波长精度|各通道中心波长与实际ITU标称波长的偏差控制在规定范围内|IEC61300-3-2|直接影响系统波长规划准确性||通道隔离度|相邻通道与非相邻通道隔离度满足规定限值|IEC61300-3-7|取决于器件类型（TFF/AWG技术存在差异）||方向性|满足规定方向性要求|IEC61300-3-2|确保信号单向传输质量||PDL（偏振相关损耗）|在规定波长范围内的PDL值满足限值|IEC61300-3-2|对高速系统影响显著||工作温度范围|满足OP+类环境定义的宽温度范围要求|IEC61300-2-21|具体温度范围参见IEC61753-1中OP+类别定义|在温度循环测试方面，标准要求器件在规定的极限高低温条件下经历多次完整循环后，其光学性能的改变量应保持在限定范围内，且不得出现机械损伤或不可逆的性能劣化。在湿热测试方面，器件需在高温高湿环境下经历规定时长的暴露后，其插入损耗变化、外观状态和机械完整性均应满足要求。3.3环境试验要求对于OP+类环境分类，标准规定了相应的一系列环境试验要求，主要包括以下几个维度：-温度循环试验：覆盖器件在整个寿命周期中可能经历的温度变化范围，检验器件在温度应力反复作用下的性能稳定性；-湿热试验：评估器件在高湿度环境下的防潮性能和光学稳定性；-振动试验：模拟器件在运输和安装过程中可能承受的机械振动应力；-盐雾试验：针对近海或工业污染地区的盐蚀环境，评估器件的耐腐蚀能力（该试验根据具体使用场景可能有不同适用性要求）；-紫外暴露试验：考察器件在阳光紫外线照射下的材料老化和性能变化特性；-防护等级验证：确认器件外壳（如有）的防尘防水等级满足IP要求。3.4与其他标准的协调关系IEC61753-081-06:2023并非孤立的标准文件，其在整个IEC61753标准体系中处于承上启下的地位。在体系层级上，IEC61753-1规定了所有该类器件的通用性能要求，确立了环境分类体系、测试条件和性能判据的基本框架。IEC61753-081系列针对不同使用类别的DWDM器件分别编制了专门标准，其中本标准的OP+类是其中的重要组成部分。此外，标准还引用了IEC61300系列《光纤互连器件和无源元件——基本试验和测量程序》中大量的具体测试方法标准，确保试验操作的可重复性和结果的可比性。通过这一系列的引用和协调，IEC61753-081-06:2023与相关标准共同形成了一个层次清晰、逻辑严密的标准化文件体系。四、主要起草单位介绍IEC61753-081-06:2023标准由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）制定。TC86技术委员会在全球光纤无源器件标准化领域具有无可争议的权威地位，其工作范围涵盖光纤连接器、光开关、波分复用器、光衰减器等各类光无源器件的术语、分类、性能要求和测试方法。在标准制定过程中，来自多个国家的技术专家和企业代表共同参与了标准草案的讨论和修订工作。以下是参与该标准制定工作的主要代表性单位及其贡献：4.1核心参与单位与职责分工IEC/TC86秘书处承担了标准制定的组织协调工作，负责标准制定全流程的管理——从新工作项目提案（NP）、工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准草案（DIS）到最终国际标准（FDIS）的各个阶段，确保标准制定过程的规范性和透明度。各国国家委员会包括中国、美国、德国、日本、韩国等主要光通信产业国家的国家委员会均深度参与了该标准的制定工作。各国专家在标准讨论中充分反映了本国产业的实际需求和技术判断，通过多轮投票和意见处理，最终形成了各方能够接受的共识文本。产业界代表方面，来自全球主流光器件制造商的技术专家为标准的制定提供了丰富的产品设计经验和测试数据支撑。这些企业包括美国的康宁（Corning）、日本的古河电工（FurukawaElectric）、韩国的光电子企业以及中国的多家领先光通信企业等。4.2中国在该标准制定中的参与情况中国作为全球最大的光通信市场和生产基地，积极参与了IEC61753-081-06:2023标准的制定工作。中国通信标准化协会（CCSA）下属的传送网与接入网技术工作委员会（TC6）在标准研究和国内意见征集方面发挥了重要的组织作用。中国信息通信研究院作为国内光通信领域的权威研究机构，在标准的技术方案论证和测试方法验证方面提供了有力的技术支持。国内相关龙头企业也在标准讨论中积极提出了符合产业发展需求的技术建议，特别是在器件环境适应性和可靠性要求方面，分享了丰富的工程实践经验。值得一提的是，中国专家在标准讨论中特别关注了提高环境试验温度变化速率、增加凝露模拟条件等适应中国复杂气候环境的建议，这些建议已在标准的相关条款中得到了不同程度的体现。中国光通信产业界对该标准的理解和应用，将直接影响到国内产品的国际竞争力和市场准入能力。五、结论与展望IEC61753-081-06:2023作为国际电工委员会在光纤无源器件性能标准领域的最新成果，首次系统规定了OP+类（扩展室外保护环境）条件下非连接器化单模光纤中型1×NDWDM器件的性能要求。该标准的发布填补了现有标准体系的空白环节，具有深远的技术和产业意义。从标准化体系建设的角度看，该标准的发布使IEC61753-081系列在环境覆盖面上更加完整，在规格覆盖上更加细致，在技术内涵上更加丰富。从产业发展的角度看，该标准为光器件制造商提供了明确的产品设计目标和验证依据，为网络运营商提供了可靠的产品选型和验收参考，为测试检测机构提供了权威的判定准则。展望未来，随着光通信网络向更深更广的领域延伸，对光无源器件的环境适应性和长期可靠性要求还将持续提升。一方面，6G技术预研已启动，星地融合通信、深海通信等新场景将带来更为苛刻的使用环境要求；另一方面，智能制造、工业互联网等应用场景也对光器件的环境适应性提出了新的挑战。可以预见，IEC/TC86将持续跟踪技术发展和产业需求，适时启动相应标准的制修订工作。参考文献[1]IEC61753-081-06:2023,Fibreopticinterconnectingdevi