GB/T 18311本部分规定了测量装有单模光纤的连接器的圆柱体插针中光纤与插针轴线间的角偏差的程序。本程序规定了单模光纤连接器的圆柱体插针中光纤与插针轴线间的角偏差的测量方法。 GB/T 18311.26-2007 纤维光学互连器件和无源器件 基本试验和测量程序 第3-26部分：检查和测量 光纤和插针轴线间的角偏差的测量 GB/T18311.26-2007 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS33.180.20
中华人民共和国国家标准
GB/T18311.26—2007/IEC61300-3-26:2002纤维光学互连器件和无源器件
基本试验和测量程序
第3-26部分：检查和测量
光纤和插针轴线间的角偏差的测量Fibre optic interconnecting devices and passive components-Basic test and measurement procedures-Part 3-26:Examinations and measurements-Measurement of the angular misalignment between fibre and ferrule axes(IEC61300-3-26:2002,IDT)
2007-06-29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
2007-11-01实施
GB/T18311.26—2007/IEC61300-3-26:2002前言
本部分为GB/T18311的第26部分，并隶属于GB/T18309.1—2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第1部分：总则和导则》。本部分等同采用IEC61300-3-26：2002《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第
3-26部分：检查和测量光纤和插针轴线间的角偏差的测量》（英文版）。为便于使用，对于IEC61300-3-26：2002还做了下列编辑性修改：a）“本标准”一词改为“本部分”；b）删除IEC61300-3-26：2002的前言和参考文献。《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序》是系列国家标准，下面列出了这些国家标准的预计结构及其对应的IEC标准：a）GB/T18309.1一2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第1部分：总则和导则》（idtIEC61300-1：1995）。b）-GB/T'18310《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第2部分：试验》GB/T18310.12002《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第2-1部分：试验振动（正弦）》（IEC61300-2-1：1995，IDT）；GB/T18310.2—2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序分：试验配接耐久性》（idtIEC61300-2-2：1995）；-GB/T18310.3一2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序分：试验静态剪切力》(idtIEC61300-2-3：1995）；-GB/T18310.4一2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序分：试验光纤/光缆保持力》（idtIEC61300-2-4：1995）；第2-2部
第2-3部
第2-4部
c）GB/T18311《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3部分：检查和测量》GB/T18311.1—2003《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-1部分：检查和测量外观检查》（IEC61300-3-1：1995，IDT）；系第3-2部
GB/T18311.22001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序分：检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性》（idtIEC61300-3-2：1995）；GB/T18311.3一2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-3部
分：检查和测量监测衰减和回波损耗变化（多路）》idtIEC61300-3-3：1997)；-GB/T18311.4一2003《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-4部分：检查和测量衰减》（IEC61300-3-4：2001，IDT）；-GB/T18311.26-2007《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-26部分：检查和测量光纤和插针轴线间的角偏差的测量》（IEC61300-3-26：2002，IDT）；本部分的附录A是资料性附录。
本部分由中华人民共和国信息产业部提出。本部分由中国电子技术标准化研究所(CESI)归口。本部分起草单位：中国电子科技集团公司第二十三研究所。本部分主要起草人：汤钩、程万茂、樊鹤峰、王锐臻。506
1范围
GB/T18311.26-2007/IEC61300-3-26:2002纤维光学互连器件和无源器件
基本试验和测量程序
第3-26部分：检查和测量
光纤和插针轴线间的角偏差的测量本部分规定了测量装有单模光纤的连接器的圆柱体插针中光纤与插针轴线间的角偏差的程序。·概述
本部分规定了单模光纤连接器的圆柱体插针中光纤与插针轴线间的角偏差的测量方法。角偏差定义为插针轴线与安装的光纤轴线（见图1)之间的夹角2。角偏差的测量是通过绕轴线旋转插针，并测量插针在远场方位图中光斑中心的偏移量来完成。插针、
插针轴线
光纤轴线
图1光纤角偏差的定义
在一个光纤连接器中，其角偏差的特征值一般在十分之几度的范围内。离插针表面5mm处的光斑（白光源）直径大约为1mm。当旋转连接器时，光斑的偏移值大约为光斑直径的1/100（离光纤表面5mm处角偏差0.5°对应的光斑偏移值为45μm）。为了能在高精度水平上测量如此小的一个偏移值，就需要使用自动控制装置，
此外，由光纤引起的光斑偏移还受到与插针轴线相关的光纤表面倾斜度的影响。这里的偏转值符合斯奈尔定律。倾斜的影响程度可以通过曲率半径以及反射点偏心率来计算。有关这个问题的注解和解释见附录A。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T18311的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
ISO2538产品几何规范（GPS）棱柱的角和斜面系列3装置
按图2所示，装置由以下单元组成。3.1插针固定装置
插针的安装及旋转均在一个精密V型槽固定装置或机械对中装置上进行。按照ISO2538标准V型槽的最佳夹角为108。
GB/T18311.26—2007/IEC61300-3-26:20023.2光源
测试中使用白光源。
3.3屏幕
从光纤中射出的光斑投射到屏幕上。所用屏幕可以是摄像机的CCD芯片。屏幕必须垂直于V型槽固定装置或机械对中装置的轴线。3.4数据处理设备
装有合适软件的电脑用于处理从摄像机输人的影像并分析所得的数据。显示光斑图像的监视器
摄像机
CCD芯片
2测量装置
4／程序
插针固定装置
数据处理电脑
白光源
在测量角偏差之前，应当先测量在检插针的曲率半径、插针端面圆顶顶点偏移值及其与光纤中心的相对位置。而插针端面圆项到光纤中心的指向应该标记在插针上（见图3）。插针应当在已知位置上标有插针端面圆顶项点一光纤中心指向的标记，并被放置在固定装置上。此时就可以测定光斑的位置，并且用光斑与标记之间的夹角β来表示光斑位置。插针端面
端面圆顶顶点
端面園顶项点
光纤中心指向
光纤中心谷光纤轴线
图3端面圆顶顶点一光纤中心指向标记的定位508
GB/T18311.26--2007/IEC61300-3-26:2002插针要每次旋转90°或是更小的角度直至完成整圈旋转。在每一次的旋转位置都可以得到光斑的，轮廓，并且用适当的测试方法来测定光斑中心的位置。在得到了每个角度插针位置的中心坐标之后，就可以找出拟合这些点的最佳圆周。光斑偏移角θ由下式给出：
g=arctai
式中：
一各光斑中心位置的拟合圆周半径；L—插针表面到屏幕的距离（见图4)。摄像系统采集的图像
CCD靶
插针旋转时光
斑中心坐标所
拟合的圆周
插针端面
第一个
光斑图像
第二个
光斑图像
第三个
光斑图像
摄像机
CCD靶
图4测量参数
旋转方向
最先获取的
标记位置
端面圆顶项点一光纤中心
指向标记
插针固定装置
为了能使6角的误差保持在0.01°（大约为6值的10%）的范围内，测量r和L的准确度就需要分别高于1μm和0.1mm。
β角的值定义为第一个影像位置与表示插针端面圆顶顶点一光纤中心指向的标记之间的夹角。插针表面
端面顶点
图5参考正交坐标系的定义
GB/T18311.26—2007/IEC61300-3-26:2002取光纤中心为坐标原点，并以插针端面圆项顶点一光纤中心方向为X轴组成一个正交坐标系。在该坐标系中，9角的两个分量、0为（见附录A)（见图5）：=arctanLtang.cosp
e,=arctan[tang.sinp]
光纤表面的法线与插针轴线之间的夹角α为（见附录A）：α=arcsin
式中：
一插针顶点的偏心率；
R—抛光面的半径。bzxZ.net
在先前定义的正交坐标系中，偏差角的两个分量、，如下：(sin(a-）
Sr =α—arcsin(
d,-arcsin
式中：
n光纤的折射率。
由这些分量可以算出光纤轴线与插针轴线之间的偏差角：=arctantan+tan,]
5规定的细节
按适用情况，在相关规范中应规定下述细节：一允许的角偏差值；
一测量要求的准确度；
-光源，
距离L。
附录A
GB/T18311.26—2007/IEC61300-3-26:2002（资料性附录）
由光斑偏差引起的角偏差的计算A，1由曲率半径以及插针顶点偏心率引起的光纤倾斜的计算插针轴线与指向光纤表面的法线之间的夹角是由插针端面圆顶顶点的偏心率引起的。参照图A，1，角α表示形式如下：
α= arcsin(号
式中：
R—抛光面的曲率半径；
圆项项点的偏心率。
光纤轴线
光纤表面的法线
端面项点
图A.1相对插针轴线的光纤倾斜的测定A,2光纤与插针之间角偏差的计算等式根据折射定律，由光纤射出的光斑相对光纤轴线的偏折取决于光纤端面的角度。在图A.2中显示并定义了用于计算光纤角偏差的各个角。依据简单的三角函数关系可以得到以下各式：
cose.tang,=sing.cosp
GB/T18311.26-2007/IEC61300-3-26:2002cosg.tang,= sing.sinp
从上面的等式可以获得如下结果：, = arctan[tang. cosp]
6,=arctan[tang.sinp]
X平面
插针表面
端面顶点
sing·cosβ
图中：
端面圆项顶点指向光纤中心的方向；在光纤中心与X轴正交；
sing·sinp
插针轴线与光纤中心表面法线的夹角；偏移的光斑在XY平面上的投影与X轴所组成的夹角；光纤输出光斑的偏移角；
角6在X轴上的分量；
-角6在Y轴上的分量；
光纤轴线与插针轴线之间的偏差角；角在X轴上的分量
角在Y轴上的分量。
第三视图
图A.2计算角偏差公式中各个角的定义Y平面
在由插针轴线和光纤端面上法线所组成的平面（在图A.2为X平面）上，光线斜射至光纤表面时与光纤表面成α一偏角。当光斑离开光纤表面时偏角变为α一6。以上角度的相互关系符合斯奈尔定律：
sin(α-)
sin(α-)
式中：
光纤的折射率。
由上式可得：
-arcsin
GB/T18311.26-2007/1IEC61300-3-26:2002sin(a
角在Y轴的分量与光纤的倾斜无关，其表达式为：sing,
,arcsin
从以上两个分量就可以计算出表示光纤与插针轴线之间角偏差的角。参照图A.3，得到下式：fcosd.tand,=sin.cos
cosd.tandy=sind.sinp
通过对两个等式进行平方运算并将逐项相加就可以得到以下结果：cos[tan+tan\s,]=sin\[cosβ+sinp]=sin?sin'8
[tan'+tan',]$
darctan(tano,+tan,)
ing·sinp
sing·cosp
偏差角分量推导角偏差的计算
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