JJF 1456-2014通信用光偏振度测试仪校准规范-(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 4 5 62 0 1 4通信用光偏振度测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rO p t i c a lD e g r e eo fP o l a r i z a t i o nM e t e r f o rT e l e c o mm u n i c a t i o n s 2 0 1 4-0 4-2 1发布2 0 1 4-0 7-2 1实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布通信用光偏振度测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e
2、 c i f i c a t i o nf o rO p t i c a lD e g r e eo fP o l a r i z a t i o nM e t e r f o rT e l e c o mm u n i c a t i o n sJ J F1 4 5 62 0 1 4 归 口 单 位:全国光学计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院中国电子科技集团公司第四十一研究所 参加起草单位:陕西省计量科学研究院 本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释J J F1 4 5 62 0 1 4本规范主要起草人:徐 楠(中国计量科学研究院)张志新(中国计量科学研究院)费 丰(中国电子
3、科技集团公司第四十一研究所)参加起草人:王恒飞(中国电子科技集团公司第四十一研究所)李建威(中国计量科学研究院)李 奕(陕西省计量科学研究院)J J F1 4 5 62 0 1 4目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 偏振度(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 偏振度示值误差(2)5.2 偏振度测量重复性(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(3)7 校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 校准前检查(4)7.3 校准准备(4)7.4 偏振度示值误差(4)7.5 偏振度测量重复性(5)8 校准结果(
4、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(9)附录C 测量不确定度评定实例(1 0)J J F1 4 5 62 0 1 4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本规范制定工作的基础性系列规范。本校准规范为首次发布。J J F1 4 5 62 0 1 4通信用光偏振度测试仪校准规范1 范围本规范适用于通信用光偏振度测试仪(波长范围8 0 0n m16 5 0n m)的校准。其他包含偏振度测试
5、功能的仪器校准可参照本规范执行。对通信用光偏振度测试仪的光功率参数的校准可参照J J G9 6 5 通信用光功率计执行。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G9 6 5 通信用光功率计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 术语和计量单位3.1 偏振度 d e g r e eo fp o l a r i z a t i o n光束中偏振光在总光功率中所占的比例。注:根据 光学原理(第五版;M.波恩,E.沃耳夫科学出版社.1 9 7 8)1 0.8.2中所述,偏振度可由公式(1)给出:DOP=PpP(1)式中
6、:D O P 偏振度;Pp 偏振光部分的光功率值,mW;P 总光功率值,mW。光功率值通常用国际单位制的导出单位瓦(W)系列表征,工程中一般用毫分贝(d B m)表示功率的量值。以上两种单位制可由公式(2)换算:Pd B m=1 0l g(PmW/1mW)(2)式中:Pd B m 以d B m为量值单位的功率值;PmW 以mW为量值单位的功率值。4 概述通信用光偏振度测试仪是用于测量通信波段光偏振度的仪表。目前通信用光偏振度测试仪的测量方法主要有两种:斯托克斯矢量法和极值法。斯托克斯矢量法是基本方1J J F1 4 5 62 0 1 4法,是通过将被测光分为四束并测量四个不同偏振态光束的光功率
7、得出斯托克斯参数,根据斯托克斯参数计算出被测光的偏振度,其工作原理如图1所示。极值法是利用扰偏器,在被测光信号的偏振态变化过程中搜寻透过偏振片的最大功率点与最小功率点,然后计算出被测光的偏振度,其工作原理如图2所示。图1 斯托克斯矢量法原理图图2 极值法原理图5 计量特性5.1 偏振度示值误差一般不大于0.0 5。一般在被校通信用光偏振度测试仪常用的测量范围内选择几点作为参考偏振度点。建议参考偏振度点的选择范围为以下区间:(00.1),(0.40.6),(0.91)。5.2 偏振度测量重复性一般不大于0.0 1。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1
8、环境温度:(2 35),校准过程中环境温度变化不大于2。2J J F1 4 5 62 0 1 46.1.2 相对湿度:8 0%。6.1.3 电源电压:(2 2 02 2)V;频率:(5 01)H z。6.1.4 实验室应无剧烈振动和影响测量结果的电磁场干扰。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 测量标准光电型光功率计a)工作波长:(8 0 016 5 0)n m;b)线性度(大于3 0d B或3个数量级):优于0.5%;c)偏振相关响应:优于0.3%;d)输入方式:光纤输入,建议采用F C型光纤连接器。6.2.2 其他设备6.2.2.1 激光光源a)中心波长范围:(8 0 016 5 0)n
9、m;b)光源类型:法布里-玻罗型(F P)或分布反馈型(D F B);c)输出功率:0d B m;d)输出功率稳定度:优于0.0 2d B(1 5m i n);e)输出方式:光纤输出,建议采用F C型光纤连接器。6.2.2.2 光衰减器a)工作波长:(8 0 016 5 0)n m;b)衰减量:(03 0)d B,连续可调;c)插入损耗:3d B;d)输入输出方式:光纤输入输出,建议采用F C型光纤连接器。6.2.2.3 偏振控制器a)工作波长:(8 0 016 5 0)n m;b)偏振消光比:4 0d B;c)插入损耗:3.0d B;d)输入输出方式:光纤输入输出,建议采用F C型光纤连接器
10、。6.2.2.4 偏振合束器a)工作波长:(8 0 016 5 0)n m;b)插入损耗:3.0d B;c)偏振合束器内晶体或偏振片的消光比:3 0d B;d)输入输出方式:光纤输入输出,建议采用F C型光纤连接器。6.2.2.5 其他分束比约为11的分束器,光开关,与光源及被校仪器适配的连接器和光纤跳线等。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目a)偏振度示值误差;3J J F1 4 5 62 0 1 4b)偏振度测量重复性。7.2 校准前检查a)应具备规格、型号、制造厂名、设备编号及相应的警示标志等;b)被校通信用光偏振度测试仪应带有必要的附件、说明书;c)被校通信用光偏振度测试仪各部件应安
11、装牢固,能确保正常工作;d)被校通信用光偏振度测试仪通电后显示功能正常。7.3 校准准备所有校准用设备和被校通信用光偏振度测试仪均置于工作台上,并按照说明书的要求进行预热。校准用设备应在检定或校准周期内使用。整套校准设备应静置一段时间以消除光纤应力变化对光偏振态的影响,各段连接光纤(或光缆)的位置在整个测试过程中应保持固定,光纤接头应保持清洁。7.4 偏振度示值误差7.4.1 设备连接按图3连接校准设备。若激光源采用D F B型激光器或窄线宽激光器,则需要使用光纤延时线以消除相干的影响。光纤延时线的长度应大于光源的相干长度,相干长度的计算根据公式(3)式得到:L=c/v(3)式中:c 光速,m
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