GBT 15972.48-2026 光纤试验方法规范 第48部分：传输特性的测量方法和试验程序 偏振模色散标准立项发展报告

光纤试验方法规范第48部分：传输特性的测量方法和试验程序偏振模色散标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GB/T15972.48-2026SpecificationforOpticalFibreTestMethods—Part48:MeasurementMethodsandTestProceduresforTransmissionCharacteristics—PolarizationModeDispersion摘要随着高速光通信网络向单波400G乃至800G及以上速率持续演进，偏振模色散（PolarizationModeDispersion,PMD）已成为限制光纤传输系统性能提升的关键因素之一。PMD引起的脉冲展宽具有随机性和动态性特征，其精确表征对于光纤产品质量控制、系统工程设计与网络运维均具有不可替代的作用。然而，现行光纤试验方法标准体系中对PMD测量的技术规定分散且部分条款已滞后于新一代测试仪表的性能水平，难以为研发、生产和检测提供统一且充分的技术依据。为适应光通信产业对PMD测试方法标准化、规范化和国际化的迫切需求，依据全国光纤光缆标准化技术委员会的标准制修订工作计划，国家标准化管理委员会正式立项制定GB/T15972.48-2026《光纤试验方法规范第48部分：传输特性的测量方法和试验程序偏振模色散》。本报告对该标准项目的立项背景、国内外相关标准的现状与趋势、标准主要技术内容、修订单位情况以及标准实施预期效益等进行了系统梳理与分析。标准规定了光纤偏振模色散的测量方法和试验程序，涵盖干涉法、固定分析法、斯托克斯参数法等主流测试方法的原理、装置要求、试验步骤、数据处理及结果报告要求，适用于A类多模光纤和B类单模光纤的PMD参数测量。该标准的发布与实施将有力促进我国光纤偏振模色散测试方法与体系与国际标准化组织（IEC）接轨，为高速率光通信系统的设计、施工与维护提供坚实的技术支撑。关键词：光纤；试验方法；偏振模色散；传输特性；测量方法；标准化Keywords:Opticalfibre;Testmethods;Polarizationmodedispersion;Transmissioncharacteristics;Measurementmethods;Standardization1引言1.1项目背景偏振模色散是单模光纤中两个正交偏振模式因传播常数不同而产生差分群延迟（DifferentialGroupDelay,DGD）的物理现象。在高速率、长距离光纤通信系统中，PMD会引起数字信号的脉冲展宽和波形畸变，进而导致系统误码率劣化，严重制约系统传输距离和容量的进一步提升。特别是随着单信道速率从100G向400G、800G演进，以及新型调制格式对信号劣化容忍度的降低，PMD已成为系统设计中必须精确考量的核心传输参数。在此技术背景下，对光纤PMD参数进行准确、可重复和可比较的测量，已成为光纤产品出厂检验、工程验收、网络维护和故障分析等各个环节的基础性技术需求。PMD测量结果的准确性和一致性直接依赖于标准化的测量方法与试验程序。因此，亟需制定一部统一、科学、可操作性强且与国际接轨的光纤偏振模色散试验方法标准。1.2目的与意义本标准的制定旨在确立适用于我国光纤产品全生命周期管理需求的偏振模色散测量方法体系，统一试验条件、测量步骤和数据处理方法，确保不同制造商、第三方检测机构及用户之间所获测量结果具有充分的可比性和可复现性。同时，该标准的制定将进一步完善我国光纤试验方法标准体系，填补现有传输特性测量方法标准中PMD专项标准的空白，提升我国在该领域标准制定中的技术主导能力，并为后续标准体系的国际化对接奠定基础。2标准立项必要性分析2.1光通信技术与产业发展的迫切需求当前，第五代移动通信（5G）、数据中心互联、全光网络等应用场景的快速部署正推动光纤传输系统向超大容量、超高速率方向持续演进。单纤传输容量已从早期的10Gbps量级提升至当前单波400Gbps、乃至800Gbps的水平，未来还将向Tbps级以上迈进。在此进程中，系统对光纤偏振模色散指标的要求日趋严苛——高速调制格式（如DP-QPSK、DP-16QAM等）在提升频谱效率的同时，其对偏振扰动的容忍度显著降低。根据ITU-T和IEC相关建议和标准，对于10Gbps及以上速率的传输系统，链路PMD系数通常要求控制在0.5ps/√km以内，而对于40Gbps及以上速率系统，PMD系数的链路预算要求往往严苛至0.2ps/√km以下。这意味着光纤自身PMD系数的精确测量和质量控制变得愈加重要，过低的要求可能造成系统裕量不足，而过严的要求则可能造成不必要的制造成本上升。2.2现有标准体系的不足GB/T15972《光纤试验方法规范》系列标准对应于IEC60793-1系列标准，是光纤基本特性测量方法的基础性技术标准。目前，该系列标准中有关传输特性的试验方法部分，虽已涵盖衰减、色散等参数的测量方法，但针对偏振模色散（PMD）的专项测量方法和试验程序尚缺乏统一、完整的国家标准，相关技术内容分散在行业规范或仅能在部分产品标准中获得原则性要求，标准条款中涉及的测试方法在测量范围、精度适应性及环境条件要求方面尚未针对高速率光纤产品的质控需求进行系统规范。为此，国家标准化管理委员会于2026年度标准制修订计划中正式批准立项制定GB/T15972.48《光纤试验方法规范第48部分：传输特性的测量方法和试验程序偏振模色散》，由全国纤维光缆标准化技术委员会（SAC/TC192）提出并归口。本标准的制定将补全现有标准体系中的关键空白，使光纤PMD指标在产品标准、检测方法标准和系统应用标准之间形成有效衔接。2.3国际贸易与标准化接轨的需要国际电工委员会（IEC）已发布IEC60793-1-48:2024《光纤第1-48部分：测量方法和试验程序偏振模色散》，在国际贸易中该标准被广泛引用。我国作为全球最大的光纤制造国，光纤产品出口量日益增加，测量方法标准与国际标准不一致将会造成重复测试和贸易争端。制定与国际标准技术要求协调一致的PMD测量方法国家标准，有助于减少技术性贸易壁垒，提升我国光纤产品的国际竞争力。同时，本标准的制定过程也将充分利用我国在光纤制造和测试领域积累的丰富实践经验，向国际标准贡献具有中国特色的技术方案。3国内外标准现状与发展趋势3.1国际标准现状在国际标准层面，光纤PMD测量方法的标准主要由IEC/SC86A（光纤和光缆）技术委员会归口管理。IEC60793-1-48规定了单模光纤偏振模色散的测量方法，是目前国际上应用最广泛的光纤PMD测量方法标准。该标准涵盖了几种主流的PMD测量技术途径，主要包括：-干涉法（InterferometricMethod）：基于扫描迈克尔逊干涉仪测量光源的偏振模色散，可进行时域和频域两种模式测量；-固定分析法（FixedAnalyzerMethod）：基于对波长扫描的光谱数据进行统计分析，通过偏振态的相关特性获得PMD值；-斯托克斯参数法（StokesParameterMethod）：基于对输出偏振态随频率变化规律的分析来计算PMD；-琼斯矩阵本征分析法（JonesMatrixEigenanalysisMethod）：通过测量琼斯矩阵随频率的变化提取各频率点的差分群延迟。值得注意的是，IEC60793-1-48正处于持续修订完善之中。最新的修订版根据行业反馈和新型测试仪表的发展，细化了对光纤链路（含连接器等附件）PMD测量的技术要求，优化了低PMD光纤测量中的环境扰动控制方案，并对多种测量方法在不同PMD量值范围内的适用性给出了更为明确的指导。IEC为不同测量方法定义了标准化参考条件，要求各实验室在上述条件下对同一被测光纤的测量结果具有一致性。在国际电联（ITU-T）层面，ITU-TG.650.1和G.650.2等建议对光纤PMD的定义、统计特性和系统设计中的PMD预算方法进行了规范，IEC和ITU-T在术语定义方面保持了较高的一致性。国际标准的持续更新反映了光通信技术发展对PMD测量精度和效率不断提升的要求，也是推动本标准立项的直接因素之一。3.2国内标准现状在国内，GB/T15972系列标准（等同采用IEC60793-1系列）是光纤试验方法的基础标准。现行版本将光纤试验方法分为若干部分分别加以规范，但其中尚无针对PMD测量的专门部分。在已发布的相关国家标准中，主要涉及光缆而非光纤的PMD测量，试验对象、试样制备要求方面与本标准有明显区别，无法替代本标准的制定。我国光纤制造企业、通信运营商和检测机构在PMD测量实践中积累了丰富的经验。部分骨干企业已建立完善的PMD出厂检测体系，所采用的测量方法基本参考国外先进标准并结合自身产品特点进行了适当修正。但各机构在测量条件设置、数据处理方法及结果表达等方面的技术差异导致相互之间测量结果的可比性不足，亟需在国家标准层面统一规范。同时，我国在光纤预制棒制备、拉丝工艺控制等环节的PMD控制技术已达到国际先进水平，所积累的测量数据和生产控制经验亦可为标准制定提供有力的技术输入。3.3技术发展趋势对标准的影响随着光通信技术向更高比特率、更复杂调制格式和更大容量方向持续发展，偏振模色散测量技术面临新的挑战和发展机遇，主要体现在以下几个方面：（1）测量精度要求的进一步提升。新型光纤产品的PMD系数已降至0.02ps/√km以下水平，对测量装置的灵敏度、稳定性和环境隔离能力提出了更高的要求。统计测量时间、波长扫描范围和数据处理算法等均需优化以适应超低PMD测量的需要。（2）测量效率与自动化水平的提升。传统的逐点扫描测量方式耗时较长，难以满足生产线100%检测的效率要求。新开发的快速PMD测量仪可在秒级时间内完成一次完整的测量，但其有效性和准确度需要在标准层面予以明确验证。（3）多参数联合表征的趋势。在光缆和系统工程应用中，PMD通常与衰减、色散等参数同时关注。测量方法和试验程序的设计需兼顾多参数联合测试的兼容性要求，以提高测试效率和经济效益。（4）人工智能技术的初步渗透。近年来，基于机器学习的PMD估计和补偿算法研究取得积极进展，利用人工神经网络从接收信号中直接估计链路PMD值的方法已见诸文献。虽然此类方法尚未进入标准化视野，但其发展动向值得关注。4标准主要技术内容4.1标准适用范围与定位本标准适用于A类多模光纤和B类单模光纤偏振模色散参数的测量。标准将明确光纤偏振模色散测量的术语定义、测量方法分类、试验装置要求、试样制备、测量程序、数据处理方法以及结果报告等内容。在B类单模光纤的适用性方面，标准重点考虑了G.652、G.654、G.655等常用单模光纤类型的PMD特性差异。4.2主要测量方法本标准的测量方法框架与IEC60793-1-48保持协调一致，同时结合我国光纤产业的实际需求做出适当的技术安排。核心测量方法包括以下几种：（1）干涉法（MethodA）。干涉法测量PMD具有测量速度快、灵敏度高的优点，适用于低PMD光纤的精确测量。标准将规定时域干涉法和频域干涉法的装置配置、扫描范围、数据处理算法和结果的统计处理方法。对于PMD系数低于0.1ps/√km的超低PMD光纤，标准将明确推荐的干涉法操作参数和测量不确定度评估方法。（2）固定分析法（MethodB）。固定分析法通过对波长扫描光谱数据的统计分析获取PMD值。标准将规定光源光谱特性、起偏器和检偏器的设置要求、波长扫描范围与步长、数据采集以及傅里叶变换分析的详细技术参数。（3）斯托克斯参数法（MethodC）。该方法通过测量输出偏振态（SOP）随光频率的变化来计算PMD。标准将明确偏振计的性能要求、波长扫描设置、SOP数据的数学处理方法（邦加球上的圆弧拟合）以及在低PMD条件下方法的适用边界条件。（4）琼斯矩阵本征分析法（MethodD）。该法通过对不同波长下光纤琼斯矩阵的测量和计算，获得差分群延迟及其统计特性。标准将规定偏振态发生器的性能要求、矩阵测量的波长间隔设置原则和本征值求解方法。4.3标准对新型技术需求的响应针对空分复用等前沿光纤技术可能带来的偏振特性测试新需求，本标准在基础框架中做了适当的技术预留，标准条款的编写将尽量保持技术中立。但对于多芯光纤、少模光纤中涉及的空间模式与偏振模式耦合问题，由于相关物理机制和测量原理尚在研究和探索之中，基础通用标准的全面覆盖条件尚不成熟，可考虑在后续增补或单独另行制定专项标准。4.4关键试验条件控制环境条件对PMD测量结果有显著影响。标准将对以下关键试验条件做出明确规定：-环境温度允许偏差及温度波动速率限制（建议温度范围23℃±5℃）；-试验光纤的盘绕直径和张力控制；-光纤端面的制备质量；及-接头和连接器对测量结果的影响控制。4.5测量不确定度评定测量不确定度评定是本标准的重要内容之一。标准将引入测量不确定度的评定框架，要求实验室在报告PMD测量结果时给出包含因子k=2的扩展不确定度，分辨测量结果的置信水平。对低PMD光纤测试中因环境扰动引起的系统误差和随机误差进行定量分析，指导实验室选择恰当的测量方法和测量次数以降低不确定度的影响。5主要起草单位5.1归口单位本标准由全国纤维光缆标准化技术委员会（SAC/TC192，以下简称“标委会”）提出并归口。标委会是国家标准化管理委员会批准成立的全国性专业标准化技术组织，负责光纤光缆领域国家标准的制修订组织与管理工作。标委会秘书处设在中国信息通信科技集团有限公司（烽火科技集团）。5.2核心起草单位武汉邮电科学研究院有限公司（烽火科技集团）武汉邮电科学研究院有限公司（以下简称“武汉邮科院”）是我国光通信领域的综合性研究机构和产业集团，也是国际电信联盟部门成员和国际电工委员会活跃参与单位。武汉邮科院是国内最早开展光纤偏振模色散理论与测量技术研究的机构之一，自20世纪90年代起即持续开展PMD测试方法研究。该院建有国内领先的光纤光缆检测实验室，配备有覆盖全波段的高精度PMD测试系统，自主研发了基于干涉法和斯托克斯参数法的PMD测试装置。近年来，武汉邮科院参与完成了多项光纤光缆领域国家标准和行业标准的制修订工作，在测量方法验证、实验室间比对和不确定度评定方面积累了丰富经验。同时，武汉邮科院与国内外主要光纤制造商、检测机构和标准化组织建立了广泛的合作关系，在国际标准讨论中发挥了积极的建设性作用。在本标准制定过程中，武汉邮科院牵头组织国内主要光纤制造企业、检测机构和高校开展了多次方法验证试验和实验室间比对工作，为标准中关键技术参数的确定提供了充分的试验数据支撑。此外，武汉邮科院积极参与国际电工委员会光纤PMD测量标准的制修订讨论工作，在IECSC86A会议上多次提交我国在该领域的提案和意见，为本标准与国际标准技术体系的协调奠定了坚实的基础。5.3其他参与起草单位除上述核心起草单位外，本标准起草组还包括国内主要光纤制造企业（如长飞光纤光缆股份有限公司、亨通集团有限公司、江苏中天科技股份有限公司等）、权威检测机构（如中国信息通信研究院、上海电缆研究所有限公司等）、高等院校（如北京邮电大学、华中科技大学等）及通信运营商的专家代表。6标准实施的预期效益在经济效益方面，本标准实施后统一了PMD测量方法和评价准则，在一定程度上降低了光纤制造企业的测试成本和市场交易成本。一批骨干企业有望借助标准的一致性基础直接采用国际通行的试验程序，减少产品出口环节中的重复测试和相关费用。同时，高精度PMD测量方法的规范化应用有助于制造企业精确评价工艺改进效果，提升高速光纤产品的质量稳定性，减少因