IEC 61753-091-022022 纤维光学互连器件和无源元件.性能标准.第091-02部分C类非连接的3端口不完全循环单模纤维光学环行器.受控环境标准立项发展报告

IEC61753-091-02:2022《纤维光学互连器件和无源元件性能标准第091-02部分：C类非连接的3端口不完全循环单模纤维光学环行器受控环境》标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FibreOpticInterconnectingDevicesandPassiveComponents-PerformanceStandard-Part091-02:Non-connectorized3-portIncompletelyCirculatedSingle-modeFibreOpticCirculatorsforCategoryC-ControlledEnvironments摘要纤维光学环行器作为光通信网络中的关键无源器件，在光信号路由、双向传输和波分复用系统中发挥着不可替代的作用。随着第五代移动通信（5G）、云计算、大数据和人工智能技术的迅猛发展，光通信网络对环行器的性能稳定性、环境适应性和互操作性提出了更高要求。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2022年2月正式发布了IEC61753-091-02:2022标准，该标准隶属于IEC61753系列性能标准框架，专门针对C类（受控环境）下非连接器化的3端口不完全循环单模纤维光学环行器制定了统一的性能要求和试验方法。本报告系统梳理了该标准的立项背景、编制历程、主要技术内容及创新点，深入分析了标准中环境分类、光学性能参数、机械耐久性及环境适应性等核心技术指标，并对标准的主要参与单位和未来发展方向进行了全面介绍。该标准的发布实施填补了受控环境下非连接器化环行器性能评定领域的国际标准空白，对促进光通信器件产业的规范化发展、保障光网络系统的可靠运行具有重要意义。关键词：纤维光学环行器；IEC61753；性能标准；受控环境；无源器件；标准化Keywords:Fibreopticcirculator;IEC61753;Performancestandard;Controlledenvironment;Passivecomponents;Standardization1引言1.1标准立项背景纤维光学环行器是一种多端口非互易性无源光器件，其核心功能是实现光信号在特定端口间的定向传输。典型的三端口环行器可实现光信号从端口1到端口2、从端口2到端口3的定向传输，反之则不导通。这种非互易性特性使得环行器在光放大系统、色散补偿模块、双向通信系统以及光时域反射仪（OTDR）等应用中成为不可或缺的核心器件。近年来，随着光通信网络向高速率、大容量、智能化方向持续演进，环行器的应用场景不断扩展，对其性能指标的精确性和一致性要求日益严格。然而，在国际标准层面，尽管IEC61753系列标准已涵盖了大量纤维光学无源器件的性能评定方法，但针对环行器这一特定器件类型，尤其是面向受控环境（如电信机房、数据中心内部等温度湿度可控的场所）下使用的非连接器化产品，尚缺乏系统、统一的性能标准。这一标准空白导致了不同制造商生产的环行器产品在性能评估方法、测试条件和判定准则上存在差异，给设备集成商和网络运营商的选型、验收和维护带来了困扰。1.2标准研制必要性制定IEC61753-091-02:2022标准的必要性主要体现在以下四个方面：第一，产业发展的迫切需要。根据行业统计数据显示，全球光通信无源器件市场规模在2022年已达到约85亿美元，其中环行器作为重要品类，年复合增长率保持在8%以上。中国作为全球最大的光通信器件生产基地，环行器出货量占全球总量的60%以上。产业规模的快速扩张急需统一的标准规范来引导市场有序竞争。第二，技术演进的客观要求。现代环行器产品在插入损耗、隔离度、偏振相关损耗（PDL）、回波损耗等关键性能指标上已取得了显著提升，而旧有的企业标准和行业标准难以全面覆盖新技术条件下的性能评估需求。第三，国际贸易的规则需求。环行器产品广泛应用于跨国光网络建设项目中，而不同国家在性能测试方法和判定准则上的差异已成为技术性贸易壁垒的重要因素。第四，质量监管的技术依据。对于光通信网络的质量保障而言，统一的性能标准是开展产品质量监督、网络验收和故障分析的基础技术依据。1.3标准定位与适用范围IEC61753-091-02:2022标准归属于IEC61753系列标准框架，该系列是纤维光学互连器件和无源元件领域最主要的性能标准体系。本标准的定位是针对C类受控环境下使用的非连接器化3端口不完全循环单模纤维光学环行器，建立一套涵盖光学性能、环境适应性、机械耐久性等方面的完整评定体系。值得注意的是，"不完全循环"这一术语特指三端口环行器中光信号仅在端口1→端口2→端口3方向传输，而非在所有端口间形成全循环的工作模式，这是当前商用环行器的主流配置。2标准编制历程与工作过程2.1标准立项与起草阶段IEC61753-091-02:2022标准的编制工作由IEC第86技术委员会（IEC/TC86）下设的SC86B分技术委员会（纤维光学互连器件和无源元件）负责推进。2019年，在充分调研产业需求和现有技术基础上，SC86B工作组正式提出该标准的立项建议。该提议经过多轮讨论和投票，最终获得成员体的广泛支持，正式立项。标准起草过程中，来自中国、美国、日本、德国、韩国等主要光通信产业国家的专家深入参与了技术条款的研讨和编制工作。考虑到环行器技术发展迅速且产品迭代周期较短，起草组确立了"性能导向、分级评定、环境适配"的编制原则，力求使标准既具有技术先进性，又具备实际可操作性。2.2征求意见与审查阶段在标准草案形成后，IEC/SC86B按照国际标准制定程序，组织开展了多轮意见征集和技术审查工作。各成员国专家针对环行器的测试条件、性能等级划分、环境试验严酷度等问题提出了大量建设性意见。2021年，标准草案进入最终国际标准草案（FDIS）投票阶段，并顺利通过。2022年2月16日，IEC61753-091-02:2022标准正式发布。3标准主要技术内容3.1标准框架结构IEC61753-091-02:2022标准遵循IEC61753系列标准的统一框架结构，主要包含以下章节：-第1章范围：明确了标准适用于C类受控环境下的非连接器化3端口不完全循环单模纤维光学环行器。-第2章规范性引用文件：列出了标准实施所必需引用的其他国际标准和技术规范。-第3章术语和定义：对环行器相关的专业术语进行了统一定义。-第4章测试条件：规定了标准中各项试验所依据的统一环境条件和测量方法。-第5章性能要求：详细规定了环行器各类性能指标的要求值。-第6章试验方法：给出了各项性能指标的标准化测试程序和判定方法。-附录：提供了补充性技术资料和试验细则。3.2环境分类与试验条件本标准将环行器的使用环境划分为C类（受控环境），其典型特征包括：环境温度控制在-10℃至+60℃范围内；相对湿度通常不超过85%；环境大气无凝结、无显著污染。受控环境主要对应电信机房、数据中心、设备机柜等温湿度可控的室内场所。在环境试验方面，标准规定了一系列加速老化试验方法，包括温度循环试验、湿热试验、振动试验等，以验证环行器在标称环境条件下的长期可靠性。3.3光学性能要求光学性能是评价环行器质量的核心指标。标准从以下几个关键参数对环行器提出了明确要求：插入损耗：这是衡量光信号通过环行器时功率损失程度的核心指标。标准依据工作波长范围对不同等级产品的最大插入损耗值进行了限定。隔离度：这是环行器区别于其他无源器件的标志性参数，反映了环行器对反向传输信号的抑制能力。偏振相关损耗：该参数表征了环行器对不同偏振态光信号的响应一致性。回波损耗：标准对输入端口的回波损耗提出了明确要求，以保证环行器在系统中不会引入显著的反射干扰。3.4机械性能与环境适应性要求除了光学性能外，标准还对环行器的机械耐久性和环境适应性提出了系统要求。在机械性能方面，标准规定了光纤尾纤的抗拉强度、弯曲半径适应性以及器件的整体结构完整性要求。在环境适应性方面，标准要求环行器在经过温度循环、湿热等加速老化试验后，各项光学性能指标仍应保持在规定限值内，以确保其在受控环境中长期可靠运行。4标准主要创新点与技术特色4.1首次建立环行器分级性能评定体系IEC61753-091-02:2022标准在IEC61753系列框架下首次针对环行器建立了系统化的分级性能评定体系，将产品按性能水平划分为不同等级，为不同应用场景提供了差异化的选型依据。4.2强化环境适用性分类管理理念标准充分吸收了IEC61753-1中关于环境分类的先进理念，结合环行器实际应用场景，明确了C类受控环境的适用范围和技术条件要求，体现了"按环境定指标"的科学管理思想。4.3注重试验方法的可操作性和可重复性在试验方法的设计上，标准充分考虑了不同实验室间的测试一致性问题，对测试装置、测试步骤、取样条件等进行了尽可能详细的规定，以保证标准在全球范围内的适用性和检验结果的可比性。5主要参与编制单位介绍在IEC61753-091-02:2022标准的编制过程中，全球多个知名的光通信研究机构和企业深度参与了技术条款的研讨与起草工作。其中，美国康宁公司（CorningIncorporated）作为全球领先的光通信产品供应商和标准制定积极参与者，在该标准的编制中发挥了重要作用。康宁公司成立于1851年，总部位于美国纽约州康宁市，是全球材料科学领域的创新领导者。在光通信领域，康宁公司是全球最大的光纤光缆制造商之一，同时也生产包括环行器在内的多种光学无源器件。公司设有专门的标准与符合性部门，长期深度参与IEC、ITU-T、TIA等国际及区域标准化组织的技术标准制定工作。在IEC61753-091-02:2022标准的研制过程中，康宁公司的技术专家充分利用其在环行器产品设计、制造工艺和可靠性验证方面积累的丰富工程经验，为标准中光学性能指标限值的确定、环境试验条件的选择以及测试方法的优化提供了重要的技术输入。此外，康宁公司还积极参与了标准草案的多轮技术审查和意见反馈工作，为标准技术内容的完善和严谨性提供了有力保障。6标准实施意义与展望6.1实施意义IEC61753-091-02:2022标准的发布实施，具有以下多方面的重要意义：推动产业规范化发展。标准的实施为环行器制造商提供了统一的产品设计、生产和检验依据，有利于规范市场秩序，促进产业优胜劣汰。保障网络建设质量。对于网络运营商和系统集成商而言，依据本标准开展产品选型和进网检验，有助于从源头上保障光网络的建设质量。促进国际贸易便利化。作为国际统一标准，本标准的实施有助于消除各国在环行器性能评定方面的技术差异，减少重复检测，降低贸易成本。支撑技术持续创新。标准确立的规范化测试方法和统一的性能评定体系，为新型环行器产品的研发验证提供了科学依据。6.2未来展望随着光通信技术向更高速率、更大容量和更智能化方向持续演进，环行器技术也将不断推陈出新。可以预见，未来环行器标准的发展将呈现以下趋势：标准的更新迭代。随着技术的不断进步，现有标准中的性能指标和试验方法将需要适时更新和完善。应用场景的扩展覆盖。面向数据中心内部互联、量子通信、光纤传感等新兴应用场景的新型环行器产品将逐步纳入标准体系。与新兴技术的融合。人工智能、数字孪生等技术在标准制定和符合性测试中的应用将逐步深入。7结论IEC61753-091-02:2022《纤维光学互连器件和无源元件性能标准第091-02部分：C类非连接的3端口不完全循环单模纤维光学环行器受控环境》是国际电工委员会在纤维光学环行器性能标准化领域取得的一项重要成果。该标准的发布填补了受控环境下非连接器化环行器性能评定标准的国际空白，为全球环行器产业提供了统一的技术规范和评价准则。该标准在编制过程中充分汇聚了全球主要光通信产业国家的技术智慧和工程经验，在继承IEC61753系列标准框架的基础上，结合环行器产品技术特点和应用需求，建立了一套科学合理、可操作性强、国际适用性广的性能评定体系。标准的实施预期将有力促进全球光通信器件产业的健康发展和技术进步，为构建更加高速、可靠、智能的光网络基础设施提供坚实的技术标准支撑。参考文献[1]IEC61753-091-02:2022,Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponents-Performancestandard-Part091-02:Non-connectorized3-portincompletelycirculatedsingle-modefibreopticcirculatorsforcategoryC-Controlledenvironments[S].Geneva:IEC,2022.[2]IEC61753-1:2007,Fibreopticinterconnectingdevicesandpassivecomponentsper