本部分为ＧＢ／Ｔ１５９７２的第４５部分。本部分代替ＧＢ／Ｔ１５９７２．４—１９９８《光纤总规范 第４部分：传输特性和光学特性试验方法》第１１章。本标准规定了光纤模场直径的试验方法，确立了对试验装置、注入条件、程序、计算方法和结果的统一要求。本标准适用于对B类单模光纤模场直径的测量和成品光纤光缆的商业性检验。本部分与ＧＢ／Ｔ１５９７２．４—１９９８第１１章相比主要变化如下：———正文中对试验方法的详细描述分别用附录的形式给出(１９９８年版的１１．２、１１．３、１１．４，本版的附录Ａ、附录Ｂ、附录Ｃ)；———增加了替代试验方法Ｄ(本版的附录Ｄ)；———修改了光纤远场分布和近场分布的计算细节(１９９８年版的１１．１．２，本版的附录Ａ、附录Ｃ)；———纠正了某些不恰当的叙述。 GB/T 15972.45-2008 光纤试验方法规范 第45部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 模场直径 GB/T15972.45-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

IC 33.180.10
中华人民共和国国家标准
GB/T15972.45-2008
部分代誉（373/T15972.41998
光纤试验方法规范
第45部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序模场直径
Specificalioms lor optical lbre test methos-Part 45 : Measurement methods and lest procedures I'or transmissianand optical eharacteristics-Mode field diameten(IEC 60793-1-45 :200l,Optical fibres :--Part 1-45 : Mensurenent methodsand test procedures -Mode field diameier, MOD2008-03-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防伤
2008-11-01实施
GB/T 15972. 45-2008
规范性引用文件
试验方法概述下载标准就来标准下载网
试验装置
试祥和试祥制备
试验程序
附录A（现范性附录）
附录13（规范烂附录）
附C（现范性附录）
附录规范性附录）
附录（资料性附录）
方法A
方法 3
用亨接远场法测量模场卢径的特定要求用远场可变孔径法测量模场直径的特定要求方法C--用近场扫猎法测量模场直径的特定要求方法D
用光时域反射让测最模场首径的特定要求采样效据和计算结累
QB/T15972.45—2008
CB/15972“光纤试验方法规泄》由若十部分组戴，其预期结构及对成的国际标雅和将代替的国家标雅为：
：---第1C部分~第15部分：测量方法和试验程序总则（对应IEC:60793-1-1C至1EC60793-1-19代誉GB/T15972.11998)；
-…-第20部分~第29部分：寸参数的测量方法利1试验序（对应IFC60793-1-20至1EC:607931-29;代替 (G13/T 15972. 21998);\----第30部分~第39部分：机械性能的测量方法和试验程序（对应IEC6079313C至IEC60793-139;代替GB/T 15972.3---1998);第40部分～第19部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序（对应IEC60793---40至IEC 63793-1-49;代替 GB/T 1597%.4—1398):第C部分：第59部分环境性能的测最方法和试验程序（对应IEC60793-1-50至IEC60793-1-59;代替CB/T15972.5—1998)。其中G3/15972、×出以下部分组成：…-第40部分：传输持性和光学特性的划量方法称试验程序第【部分：传愉性和光學特的树尊厅法和试验群厅第42部分：传输等性和光学特性的训量方法和试验程序篇13部分：传辑特性和光学特性的测量方法和试验程序第44部分：传输特性和光学特性的测最方法和试验程序一第15部分：传输特性和光学特性的浏望方法和试验程序凝减；
带筑：
没长色散：
-数值孔径；
截波长：
…模场直径
第46部分：传舱特性烂和光学特性的测骨方法和试验程序-——透光率变化；
一第47部分：传翰特性和光学特性的测量方法利试验程予宏弯损耗；
-第18部分：传输特性和光学特性的量方法和试验程序一·-编振模色散；二一第40部分：传输特性利光学特性的测量方法欢试验程序微分模时斌。
本部分为GB/115972的第45部分，本部分修改采用国际电工技术委员会标准1EC60733-1-45：2C01%光纤第1-45部分：测量方法和试验程序——模场直径》。本部分与IEC 60793-1-45:2001卡要差异如下：按照我国标准的编排格式和表述要求，对一些内睿安排做了调整，将EC版本筛3章名称政为本部分的第3章“试验方法概述”,将IE版本第［章某些内容放在本部分第 3章;将 IEC版本的第8章和第9章合并为第8章；\-纠正了正文中式(2)和附录D中式(1).1)里的错误;一--纠正了附录 E 中表 E, 1、表 E. 2 乱表 E. 3 里的错误:一纠正一某些不恰当的叙述。
本部分代替GB/T15972.4—1998《光纤总规范第4部分：传输特性和光学特性试验方法》常11章
本部分与CB/T15972.4198第［章相比主要变化如下--正文中对试验为法的详细摘遂分压附录的形式给出（1998年版的1].2,11.3、11.1,孕版的隔录A、附录3、附录();
一增加了替代试验方法D(本版的附录);GB/T15972.45—2008
修改了光纤远场分布和近场分布的计算细节（1998年版的11.1.2本版的附录A、附录C)；纠正了某些不恰当的叙述，
本部分的录A、附录I3、附录C和附录I）为规范性附录，附汞E为资料性附录：本部分山中华人民处和国信息产业部提出：本部分出中国通信标滩化协会归口。本部分起草单位：武汉邱电科学码究院本部分逆要起带人：程淑玲、陈永诗、刘浮恒，灵金爽：本部分为第一次修订.它与GB/T15972.4×H他部分一起代替GB/T15972.4--1998.1范园
光纤试验方法规范
GB/T 15972.45—2008
第45部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序一一模场貢径
GB/T15972的本部规定了光纤模场自径的试验力法，筛立了对试验装置、注人条件、程序、计算方法和结果的统一要求。
本部分适月于对B类单模光纤模场直径的测量利成品光纤光缆的商业性俭验。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/一15972的本部分的引同而我为本部分的条款。凡是注月期的引用文产，其随后所右的修改单（不包拦拟误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励权期本部分达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本。凡是不注叫期的引用义件，其最新版本适用了本部分。
GB/T15972.40-2008光试验方法规范第10部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序藏(IECG0793--40:200l,0ptiul libresPart1-40：Measureeruetnods and test prucedures -Altenuatiam,MOD)
3试验方法概述
模场直径（MFI)可在速场厢远场光强分布PI（的、补孔径功率传输函数r（)和在近场近场光强分布于2(r)来测定。不同试验方法之间的数学等效性如图1所示。远动担扫
汉克尔变换
可变乱径技术
避场打描
图1模场直径三种试验方法之间的数学变换关系测量单模光纤模场直径有如下四种试验方法：方法A：直接远场担描法：
方法B：远场可变孔径法；
方法C:近场扫猎法；
方法L)；用光时域反射计的双所后向散射法方法A是测量单模光纤场直径的基准诚验方法（RTM）。它肖接接照柏特熨（Pienann业）迎GB/T 15972. 45--2008
场定义，逊过测景光纤远场辐射图计算山单模光纤的模场直径。方法B是测员单模光纤模场点径的替代试验方法（A1M)。它通过测量光功率穿过不同尺小孔径的两维远场图计算出单模光红的燃场直径：计算模场直径的数学基础是柏特选场定义，方法是测最单模光纤模场直径的替代试验方法（ATM）：它通过测量光纤径间近场图计算出单模光纤的模场直径，计算模场白径的数学某础是柏特曼远场定义。左法不适合用作测最结构末知光纤的模场宜径。以[:方法均适用于工作在 1 310 nm 被段或= 550 nm波段的B类单模光纤。4：试验裁置
以下对测量装的要求为模场直径的四种测量方法所共有，在附录A、附录B、附录和附录I)中还分别给出了对衔一种试验方法的特定要求。4.1光源
对十方法A，方法B和方法C，应采用合适的相干或非相干光源，例如半导体激光器或经充分燃光的白光源。在完成测量过程的时间内，光源位置，强度和波长应保持稳定，如需要，可采用单色仪和干涉滤光器选择波长除非另有规定，光源谱线的半幅全宽FWHM应不人于1Qnm对于方法D.见附录D小的要求
4. 2注入光学系统
对了方法A、方法B和方法C，所用光注人装置必须足以激励起基模，例如可采用光学透镜系统或尾纤来激励被试光约为使耦合逊被试光纤的功率对被试光纤输人端的位置不太感，可在空间和角度上对被试光纤进行满注人。如果采用插人法对接，则应在尾纤和被试光纤之间使射折射率匹配材料以避免广涉效应品
测量期间，合应保持稳定。
对于方法 1),见阴录D中的要求，4. 3输入定位装置
应提供合适的好
对光纤输入端同光源的耦合位置进行精密调节，如23方向微调架，或机概帮合器件连接器、真空吸盘，接头等。测量期间，光纤的位置应保持稳定。4.1包层模剥除器
应采用包层馍刹除器，以滤除包层模。当涂料折射率等于或大于光纤包层折射率时，就不靠要位层楚综器。
4.5高次模滤模器
为确保样品在测量波长上单模工作，应用滤模器滤除高阶模。通常对被试光纤绕一学经为30 mm的单关或加人H他类型的滤模器。4.6输出定位装置
应提供一种稳定的，能使光纤输出端闻精确对中的调节方法，使得在测最波长上，输出光束能以合适的方式聚焦在险测器的接收面[。期合时可选用光学透镜或用机碱连接器尚检测器距纤相连应提供诸如具有十字对准线的侧视显微镜或摄像机之类的装置，使光纤定位在离孔径距离固定的位置上。婚果通过真空圾盘之类的装置使光纤的侧而受限制，那么只需要提供纵问褥节就足够了4. 7 输出光学系统
分别忍附录A,附录、附录（和附录I)中的说明。4.8检测器
分别克附录A,附录13、附录和隔录[中的说明。4.9计算机
使用计算机进行设备控制，光弱采集和数据处理等，以获最终测量结呆，2
5试样和试样制备
5.1试样长度
对于方法 A、存法B和方法 C.试样应是长度为2n1±0,2㎡的单模光纤CB/T 15972. 45-2008
注：对于方法D,减群长度应超过（或所在位置超过)(TIR的测量育区，光纤两端应易于操作，长体要求见G13/T1.5972.402008方C的说明。5.2试样端面
试样的输入跳而和输出端应平整、光谢，输出踏面与光纤轴应有很好的登直。6试验程序
分别见附录 A,附录B、附录（和附录D中的疗法。7计算
7.1总则
以下给出了用法A、B和C三科测垦方法计算模场直径的基本等式，附录A附录B,附录C和附录卫中分别给出了模场首径的具体计等程序。在附录它中分别提供了一军用为法A，乃科C采集到的数据和用这些数据计算模场直径的缩柴范例。7.2方法A…-直接远场扫描法
由远场光强分布确定模场直径(2W）的柏持受(PetcrmannL）迹场定义式为：rr
Pp(0)sinfcosOdg
[Pr(8)sing 6cosade)
式中：
远场光强分；
测量波长，单位为微来um）；
6光纤选场测最角，单位为弧度。1
社：上式积分限为0到，是理解为该积分在变量的限定内不被藏渐。供是随落门变照的增大，被积函激很快趋近下零，实际积分上限只婆最某个x即可。用远场法测量单模光纤的模场直径分两个步骤，肯先测量山光纤的远场光强分布，然后根据Pctc-manzⅡ远场定义式，用采集到的迅场数据通过数学程序逃行积分运算，计算模场直径。附录E巾提供了用直接远场担描法测量时的组采样数据和模场直径的计算结果。采样数据以叠合远场辐射功率F(仍和相应的角度函数\的形式给出，历这组数据而校验已建立的积分运算程序的计算结果。
7. 3 方法B-
远场可变乳径法
山远场川变孔径法测得的互补孔径功率传输弱数α()确定模场自径(2W。)的等效式为：a)」
入一测量波长，单位为微米(um)；：…孔径光阐所在平面到光纤端面的距离，单位为米(mm）；z——孔径光阐的半径。单位为毫米(min)；α（α)-互补孔径率传输两数,其请算式为：（2
GB/115972.45—2008
式中：
P(max)
透过孔径光喇的光功率，
透过最大孔径的光阐的为项率。等式(2)的另·个等效表达式为：2W
6.…光纤远场测量角，其计算式为P(a)
P(rmax)
a(0)sin20do
0=arctar
α（的-…—而补孔径功率传输随数，其计算式为a(0)
武中：
P(max)
P(8)…透过远场测量角为0的孔径光阐的光功率；F(ax)——-透过最大孔径的光阐的光功率。道场川变孔径
（3）
（6）
法测景单模光纤的模场直径分两个步骤：首先测量出透过不同尺守孔径光闲的远场辑射光功率，然后用这些远场数据通过数学程序计算模场直径。当远场角9较小时，式（4)式（1)近似互为等效，在此近似条件下，式（1）可以通过积分运算转换为式(4)
附录E提供了
组用远场可变孔径法采集到的与角度函数0对应的孔径透光功率数据，以及用这组数据计算出模易真径的结果，用这组数据可校验已建立的积分运算程序的计算结果7.1方法心
近场扫描法
由近场光分布确定模场直径（2W。）的等效式为ro
式中：
径问坐标，年位为微来（μm）
f\（）--近场光强分布。
证：上式中的积分上限为无穷大，是理解为该积分在自变量的限定内不被截断，识是随者变录的增大，被积函数报快航近于琴,实际积分[限只娶敢某个rx即可。在计算微商时可使川数据撤合技术。用近场扫描法测量单模光纤的模场直径分两个止骤：先测得光纤的径向近场光强分有，然后用这些近场数据通过数学程序计算模场直径：当远场角 0较小时,式(7)式(1)近似丘为等效,在此近似条件下，近场 f()潮选场F(0)形成一个汉竞尔对，通过汉克尔变换和反变换可以使式(1)和式(7)柜转换。8结果
8.1测量结果报告成付括下列内容：试验名称；
试群识别：
光源波长：
…试验结果；
一被测光纤类型；
判定标推；
-—试验日期和操作人员。
报告中也可包括下列内穿：
所用试验方法（方法A，方法13、法C战方法D);光源类型利FWHW谱宽；
—仪器型导说明；
计算技术细节：
-试验装置最近校准日期。
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G8/T15972.45--2008
A.1.1典型装置构成
方法 A-
附录A
（规范性附录）
用直接远场法测量模场直径的特定要求图.1是南接远场归辙法的要型试验装置激器
A.1.2扫描检测系统
鼓试光纤
步跳马达旋转平价
光检测器
计算机
图A.1直接远场扫描法试验装置框图t
锁向放大疆
应采用对逆场光强分布进行扫樹的机装置，它能以不大于0.5°的步进虽扫错选场光强分布。典型系统可包括一个PI、光电二极管：由电流输人前雷放大器进行放人,用锁相放大器作同步检测，光检测器面离光纤输出端白的距离底大工2碰（2W原被试流纤的预期模场自径，是光检测器的光敏斯直径是波长）或各它们乏叫的距至少有10，以保证光检测耀光敏而的远场张角不太人
精确测量要求的最小动态范国应为 50 dB，对3类光纤,剂应的最人扫描半翁应不小于20°;对于强类和 B4奖光纤，相版的最大扫描半角应不小于 25%如果对于 B1 类光纤,将,上述估分别限制在 30 1T3、12. 5°,对于 B2类和 B4 类光纤,将,上述荷分别限制在40dB,20时,确定模场古径时就可能导致大于1%的框对设差。A.2程序
将谁备好的光经试释敲人试验系统并进行对中，其输出瑞对雅检划器组件并款得最人现功率启动扫描装置，以不大于0.5°的步进量逊行扫描，记录每一个远场角度6处所对应的远场光功率产（伤），主为角度的位置序号。接7.2中式(1)和A.3中的方然，计算被测诚样的模场直径，A.3 计算
A.3.1合远场辐射功率数据的确定在0≤0..的角度范周内，对两边相应角度数据圾平均得到叠合远场辐射功率为：Pr(0) =P(0) P(0)
式中：
P（0）叠合远场辐射功率：
作为角度函数的避场辐射功率,第i个角度记为。A.3.2计算定义式(1)中的积分项G3/15972.45—2008
用数值近似积分方法计算式(1)呼的积分项，下武是用矩形法近似积分的计算式，采用其他积分方法时的让算精度不得低下该方法。>1Pμ(0.)sinO;ros9:d)
武中：
叠会远场射功率：
Fr(3,) sin'6, cose,d8
第个径闭打位置上的远场测量角，中，l心一0,A.3.3计算结果
.(A.4)
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B.1装置
肠.1.1典型装置构成
方法-
附录B
（芜性附录）
用远场可变孔径法测量模场直径的特定要求远场可变孔径法的典塑试验装置如图B,1所示。无收释系统
学色仪或
涉光器
包么模
鸿炭器
（独要时)
被试光
孔径光阅
图1.1远场可变孔径法试验装置框图B1.？远场可婆孔径组件
光检迎系统
由不同尺寸厨形孔径组战的装驾（如孔径轮)离光纤输山端的距离至少为100W。/这些孔径一毅定位在离光纤输出端2℃mm~50 mn处。应采用使孔径中心对罹光纤输出韬射图中心的装置，以降低测危结果对光纤端询角度情况的敏感性，不阅尺小的子径应迟够多，使得附加任何孔径都不会对测量结某产生明的影响。另外，最人孔径的尺寸应足够大，以防止光纤远场辐射图被截新。注；光路刘蕉分克要。
注：孔的双冠和尺一对于测度十分重墓,其最组合方式取决士被训光红的结构类，可以用方法A而的接远场担描法对所瑞月的纠合方式避行验证，B.12.1测量B1类光纤的装警要求远场巧变孔径法对模场凸祭的测最精度与试验装的最大数值孔径轻有关，对于标称模场直径在8.7μm~10μI范固内的B1类光纤，当试验装置的最人数值孔径为0.25时，费型误差为1%或更小如果要求更小的误差或当试样模场直径小于8.2m时，则可采用下列两种方法之一：1）应果用最大数值孔径不小了0.35的试验装置：2）确定-唤射函数，此块射函数将妞两试验装置（数值孔径学限制的试验装置和数值孔径不小于().35 的该验装暨)测量结果之间的关系。B。1.2.2测量B2类、B3类和 B4类光纤的装置要求对模场直径等于或人手6μrn的光纤,试验装置的最大数值孔应不小于0.0服.1.3输出光学系统
成采匝透镜对，反光镜具码合活快装置来会聚过孔径的全部传输光，并将其耦合至光捡测器：好.1.4检测器组件和信号检测电了系统采用在测量波长范画内对输出光辐射灵敏的，在接收的光驱范围内绒性的光检测器。典塑的系
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