JJF 1755-2019无源光网络(PON)功率计校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 7 5 52 0 1 9无源光网络(P O N)功率计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP a s s i v eO p t i c a lN e t w o r k(P O N)P o w e rM e t e r s 2 0 1 9-0 9-2 7发布2 0 1 9-1 2-2 7实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布无源光网络(P O N)功率计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rP
2、a s s i v eO p t i c a lN e t w o r k(P O N)P o w e rM e t e r sJ J F1 7 5 52 0 1 9 归 口 单 位:全国光学计量技术委员会 主要起草单位:国家通信计量站上海市计量测试技术研究院 参加起草单位:中国计量科学研究院北京邮电大学 本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释J J F1 7 5 52 0 1 9本规范主要起草人:孙小强(国家通信计量站)傅栋博(国家通信计量站)詹志强(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:张颖艳(国家通信计量站)徐 楠(中国计量科学研究院)忻向军(北京邮电大学)夏 铭(上海市计量测试技术研
3、究院)J J F1 7 5 52 0 1 9目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)4 概述(1)5 计量特性(3)6 校准条件(3)7 校准项目和校准方法(4)8 校准结果表达(6)9 复校时间间隔(6)附录A 校准原始记录格式(7)附录B 校准证书内页格式(1 0)附录C 无源光网络(P ON)功率计不确定度评定示例(1 2)J J F1 7 5 52 0 1 9引 言 J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示共同构成支
4、撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。J J F1 7 5 52 0 1 9无源光网络(P O N)功率计校准规范1 范围本规范适用于无源光网络(P ON)功率计的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G9 6 52 0 1 3 通信用光功率计Y D/T1 5 3 12 0 0 6 接 入 网 设 备 测 试 方 法 基 于 以 太 网 方 式 的 无 源 光 网 络(E P ON)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语3.1 无源光网络 p a s s i v eo p t i
5、 c a l n e t w o r k,P ON光分配网采用无源光分路器的光接入网。3.2 光线路终端 o p t i c a l l i n e t e r m i n a l,O L T提供光接入网网络侧接口,并和一个或多个光分配网连接的设备。3.3 光网络单元 o p t i c a l n e t w o r ku n i t,ONU提供光接入网用户侧接口,并和光分配网连接的设备。3.4 突发光信号 b u r s to p t i c a l s i g n a l在P ON上行传输方向,ONU在所允许的时隙内以突发模式向O L T发送的光脉冲信号。3.5 突发光功率 b u r
6、s to p t i c a l p o w e r在P ON上行传输方向,ONU发送的突发光信号中光脉冲的峰值功率。4 概述P ON系统结构主要由位于中心局的O L T、位于用户端的ONU,以及包含无源光器件的光分配网组成。该结构中下行传输链路的激光波长为14 9 0n m和15 5 0n m,上行传输链路的激光波长为13 1 0n m,传输链路的结构框图分别见图1和图2。上行传输链路中,传输带宽被划分为一序列时隙并按需分配给多个终端用户,ONU以时分多址接入的方式将上行信号发送至O L T,因此ONU发出的信号为突发光信号,以避免多个用户同时发出上行请求导致数据碰撞。1J J F1 7 5
7、 52 0 1 9图1 下行传输链路的结构框图图2 上行传输链路的结构框图P ON功率计是光接入网建设和维护中常用的仪器,组成结构如图3所示,可在线同时测量上行链路中13 1 0n m波长的突发光功率和下行链路中14 9 0n m、15 5 0n m波长的连续光功率,该结构中的耦合器引入了上行和下行方向上的通道插入损耗(也称通过插入损耗)。图3 P ON功率计组成结构框图按Y D/T1 5 3 12 0 0 6中5.1的规定(与国际标准I E C6 2 1 5 0-2:2 0 0 4中7.3的方法相同),突发光功率可以由平均光功率、脉冲周期和脉冲宽度计算得到,图4给出了突发光信号的脉冲图形,突
8、发光功率值Pa与平均光功率值P0(单位均为d B m)的数学关系如式(1)所示:Pa=P0+1 0 l gT1T2 (1)式中,T1为脉冲周期,T2为脉冲宽度。P ON功率计的测量原理是直接采集突发光信号中脉冲的峰值功率,该方式具有成本低的优点。然而从仪表校准方法的角度看,峰值功率无法直接进行溯源,需要采用式(1)将突发光功率的测量转换为平均光功率的测量。2J J F1 7 5 52 0 1 9图4 突发光信号的脉冲图形5 计量特性5.1 光功率测量范围:(-3 0+5)d B m。5.2 突发光功率示值误差:0.3d B。5.3 连续光功率示值误差:0.3d B。5.4 通道插入损耗:1.5
9、d B。注:以上技术指标不适用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(2 35)。6.1.2 相对湿度:8 0%。6.1.3 电源电压:A C(2 2 01 1)V,频率:(5 01)H z。6.1.4 校准地点周围无影响正常工作的机械振动和电磁干扰。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 稳定激光源工作波长:(14 9 01 0)n m、(15 5 01 0)n m;输出功率:2d B m;输出功率稳定度:0.0 0 5d B(1 5m i n)。6.2.2 稳定脉冲光源工作波长:(13 1 01 0)n m;输出脉冲峰值功率:2d B m;输出平均功率稳定
10、度:0.0 5d B(1 5m i n);脉冲周期:(1 0 06 0 0)s,占空比:1 0%2 0%。6.2.3 标准光功率计工作波长:(12 5 016 0 0)n m;光功率测量范围:(-5 0+2)d B m;测量不确定度:0.0 7d B(k=2)。6.2.4 可变光衰减器3J J F1 7 5 52 0 1 9工作波长:(12 5 016 0 0)n m;衰减范围:(05 0)d B,连续可调;插入损耗:3.5d B;衰减不确定度:0.2d B(k=2)。6.2.5 示波器频带宽度:D C5 0 0MH z;时间间隔测量不确定度:0.1%(k=2)。6.2.6 光电变换器工作波长
11、:(12 5 014 0 0)n m;频带宽度:D C5 0 0MH z。6.2.7 光纤活动连接器:建议采用F C/P C型或F C/A P C型。6.2.8 法兰盘:建议采用F C型,插入损耗0.1d B,重复性0.0 5d B。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目包括:突发光功率示值、连续光功率示值、通道插入损耗。7.2 校准方法7.2.1 校准前外观及工作正常性检查a)被校P ON功率计应有型号、出厂编号、制造厂名及相应的警示标志等;b)被校P ON功率计应带有必要的附件、说明书;c)被校P ON功率计各部件应安装牢固,能确保工作正常;d)被校P ON功率计开机后显示功能、操
12、作功能和测量功能等正常。7.2.2 所有校准用设备和被校仪表均置于平稳的工作平台上,并按说明书要求进行预热。各段连接光纤的位置在整个校准过程中应保持固定,光纤接头应保持清洁,光纤连接器应保持可靠连接。7.2.3 突发光功率示值校准图5 突发光功率示值校准设备连接图a)稳定脉冲光源的波长值设为13 1 0n m,按图5实线用光纤活动连接器连接各设备。b)按照实际应用中ONU的典型参数设置,脉冲光源输出光脉冲的脉冲周期为5 0 0s,脉冲宽度为6 2.5s,输出脉冲信号直接连接至可变光衰减器。c)可变光衰减器输出信号连接至光电变换器和示波器,测量脉冲周期T1和脉冲宽4J J F1 7 5 52 0
13、 1 9度T2(若稳定脉冲光源校准证书中已给出脉冲周期和脉冲宽度的校准结果,可直接参考使用),并记录,原始记录格式见附录A。d)调整标准光功率计波长,使其与稳定脉冲光源的波长一致,断开示波器连接,按虚线连接至标准光功率计。读取标准光功率计读数P0,并记录到原始记录中。e)调整被校P ON功率计波长,使其与稳定脉冲光源波长一致,断开标准光功率计连接,按虚线连接至被校P ON功率计。读取被校P ON功率计读数Pb,并记录到原始记录中。f)重复步骤d)和e)n次,n3。分别计算标准光功率计与被校P ON功率计示值的n次测量算术平均值,分别得到P0和Pb。计算公式为P0=1nni=1P0i(2)Pb=
14、1nni=1Pbi(3)根据P0、脉冲周期及脉冲宽度测量值,由Pa=P0+1 0 l gT1T2 计算出脉冲功率标准值Pa,计算修正值为C=Pa-Pb(4)g)调整可变光衰减器的示值,重复步骤d)至f)校准P ON功率计测量范围内其他挡位的突发功率点(建议调整间隔为1 0d B,覆盖整个待测量程),将测量值与计算值记录到原始记录中。7.2.4 连续光功率示值校准P ON系统下行传输链路中14 9 0n m和15 5 0n m波长的连续光功率示值校准按J J G9 6 52 0 1 3中6.3.2和6.3.3的规定进行。7.2.5 通道插入损耗校准图6 通道插入损耗校准设备连接图a)调整稳定激光
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