GB∕T 33779.3-2021
基本信息
标准号： GB∕T 33779.3-2021
中文名称：光纤特性测试导则 第3部分：有效面积(Aeff)
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
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出版信息
相关单位信息
标准简介
GB∕T 33779.3-2021 光纤特性测试导则 第3部分：有效面积(Aeff)
GB∕T33779.3-2021
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标准内容
ICS 33.180.10
中华人民共和国国家标准
GB/T33779.3—2021
光纤特性测试导则
第3部分：有效面积（Aeff）
Guidance for special characteristic of optical fibre-Part 3:Effective area(A crr)2021-04-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-08-01实施
GB/T 33779.3—2021
规范性引用义件
术语和定义
缩略语
测试方法
测试装置
测试程序
计算方法
10结果
附录A（资料性附录）
附录1（规范性附录）
单模光纤的有效面积与模场占径之问的关系方法A-
直接远场扫描法
附录C（规范性附录）方法B一远场可变孔径法附录)（规范性附录）
苏法（)
近场扫描法
-rKaeerka-
GB/T33779《光纤特性测试导则》分为以下部分：第1部分：衰减均匀性：
第2部分：OTDR后间散射曲线解析；一第3部分：有效而积（A）。
本部分为（G3/133779的第3部分本部分按照GB/T1.1
2009给出的规则起草。
GB/T 33779.3—2021
请注意本文件的某些内容川能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任，本部分山中华人民共和国工业和信息化部提出本部分由全国道信标准化技术委员会（SAC/TC485)归口本部分起草单位：武汉烽火科技集团有限公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、长飞光纤光缆股份有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司、中国信总通信研究院、江苏亨通光红科技有限公司本部分主要起草人：刘骋、贺永涛、祁庆庆、李婧、杨红伟、刘泰、陈伟、干珩、喻煌-rKaeerkca-
-riKacerKAca-
1范围
光纤特性测试导则
第3部分：有效面积（A）
GB/T 33779.3—2021
GB/工33779的本部分规定了单模光红有效积（A）的基准测讯法（RTM)和替代测试方法，舰定了测试装置、样品和样品制备、测试程序、计算方法和结果等。本部分适用丁GB/T9771（所有部分）中规定的B类单模光纤2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注Ⅱ期的引用文件，仅注Ⅱ期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用丁本文件。CB/T9771（所有部分）通信用单模光纤3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
有效面积
effective area
个与光纤非线性紧密相关的参数，它会影响光纤系统的传输质量，特别是在长距离光放大系统中的传输质量，有效面积A可以用式(1)定义：2元
式中：
I(r)rdr
I(r)\rdr
I（）———光纤在半径←处基模的近场场强分布注1：I(-)在整个光纤横载而上进行积分。注2：对于单模光纤,有效面积(Ar)与模场直径(MFI))之间的关系可参见附录A3.2
non-linear coefficient
非线性系数
..（1)
对丁特别强的光场，光纤的折射率与光纤中光的强度有关，表示为式（2），在高功率密度系统应用时，光纤非线性会导致系统性能劣化：非线性系数定义为n：/A=1n1
式中：
折射率；
折射率的线性部分；
非线性折射率系数：
光纤内光强度
-rrKaeerKa-
（2）
GB/T 33779.3—2021
注：非线性系数是评估这种劣化的个重要参数。4缩略语
下列缩咯语适用于本文件。
DFFS：直接远场扫描（DircctFar-ficld Scan）FFP：远场功率(Far-lieldPower)FwIIM.半幅全宽(FullWidthatIalfMaximum）GBIP：通用接总线（General-PurposeInterlaceBus)MFD：模场直径(（ModeField Diameter)NA：数值孔径(Numcrical Aperturc)NFP：近场功率（NearfieldPower）NFS:近场扫描（Near-ficld Scan）RTM:基准测试方法(ReferenceTest Method)VA：可变孔径（VariahlcAperture）WDM：波分复用（WavelengthDivisionMuliplexing）测试方法
测试单模光纤的有效而积有三种方法：方法A：直接远场扫描法（RTM）：方法13:远场可变孔径法；
方法C:近场扫描法。
三种方法的要求分别见附录B、附录C和附录D.不同测试方法之间的数学变换关系如图1所示。直接远场
远场可变
汉克尔变换
图1三种测试方法之间的数学变换关系6测试装置
6.1概述
6.2~~6.8刘测试装置的要求为有效面积的种测试方法所共有，在附录B、附录C附录D中还分别给出了对每一种测试方法的特定要求，2
-rKaeerkca-
6.2光源
GB/T 33779.3—2021
在完成测试过程的时间内，光源位置、强度和波长应保持稳定，光源的光谱特性应选择消除多模传播，光源谱线的半幅全宽（FWHM)应不大丁10nm：6.3调制
通常通过对光源的调制米提高接收器的信噪比。如果采用这种方法，光检测器可连接到与光源调制频率同步的信号处理系统1：。6.4光学注入系统
光学注人装置应足以激励基模.可采用尾纤或光学透镜系统来激励被测光纤，注意滤除掉高阶模。必要时可在光纤尾端打一个半径合适的圈或加人其它类型的滤模器米滤除高阶模，6.5包层模剥除器
为了从被测光纤中剥除包层模，应采用包层模剥除器。大多数情况下，光纤涂层折射率等丁或大丁光纤包层折射率时，光纤涂层就可起到包层模剥除器的作用，6.6检测器
应来用合适的扫措检测器，检测器个接收光强范用内应是线性的。6.7放大器
应采用合适的放人器米增加信号电平。6.8数据采集
应使用一台计算机来执行仪衣控制操作，以记录测试数据，并迹行数据处理以获得最终结果：7样品
7.1样品长度
样品应是长度为（2一0.2)m的单模光纤对丁部分B6类单模光纤，可在被测样品上打若「小半径的圈或者采用史长的样品长度（例如22m)来滤除高阶模
样品端面
样品的输入端面和输出端面应平整、光滑，输出端面与光纤轴应有良好的垂白度。8测试程序
8.1设备校准
为了校准设备，应通过扫描一段已知的样品米测试光学放人装置的放人倍数，并记录这个放人倍数。
rKaeerkAca-
GB/T33779.3—2021
测试细节
分别见附录3附录（和附录D中的方法。计算方法
分别见附录B、附录（和附录1中的方法。10
10.1测试结果报告应包括下列内容：一测试名称；
样品识别号：
光源波长：
被测光纤类型；
一测试结果；
环境温度和相对湿度：
测试Ⅱ期和操作人员。
10.2报先中也包括下列内容：
所用测试方法；
光源类型和FWIIM谱宽：
仪器型号说明；
算技术细节：
测试装置最近校准日期。
-rKaeerkca-
A.1概述
附录A
（资料性附录）
单模光纤的有效面积与模场直径之间的关系GB/T33779.3—2021
本附录给出了儿种常规单模光纤的有效面积(A)与模场占径(MFD)之问的关系，A.2A与MFD之间的关系
对于式（A.1)中(r）,如果用高斯分布进行近似描述，得式(A.1)：I (r) —exp(2r*/)
式中：
模场半径www.bzxz.net
于是式(1)能被解析积分.得到式（A,2）：A=te?
对于B1.1或B1.3和B1.2阶跃型折射率光纤，当波长接近截止波长吋,高斯近似是精确的。们在远离截止波长的较长波长处，A不能从式（A.2)精确地估算。此外，对丁B2色散位移光纤，Ar也不能从式（A.2)精确地估算。股情况下.A和之间的经验关系式为式（A.3）：A-kT
式中：
修止因子，
A.3修正因子k
.(A.3)
采用可变孔径法测试模场直径（MFD）·然后：利用没克尔反变换：从输出光功率P（）的远场功率（FFP)计算出近场功率(NFP)。最后利用式(I)从NFP中计算得出Af。修正因了k取决于波长和光红参数，例如折射率剖面、MFD和零色散波长。图A.1示出B1.1或B1.3和B2光纤在1200nm～1600nm波长区内实测的MFD和Ar与波长A之间的关系。图A.2给出B1.1或B1.3、B2和B1.2光纤在这同样波长区内计算的和实测的 MFD、A和修正因子与波长^之间的关系
-rrKaeerKa-
GB/T33779.3—2021
B1.1或B1.3
波·K/nm
BI.1或BI.3(SMF)
B2(DSF)
［阶跃折射率］
［非阶跃折射率］
图 A,1B1.1 或 B1.3 和 B2 光纤的 Ar和 MFD 实测值与波长元 的关系1.02
B1.1或BL.3
(DSC-DSF)
【实测的]
［计算的]［
(SGC-DSF)
波长a/mm
[阶厌折射率]
BI.1或B1.3 (SMF)
［非阶厌折射率］
B2(DSC-DSF)
B2(SGC-DSF)
DSC双层芯
SGC分层芯
图 A.2B1.1或 B1.3,B2 和 B1.2 光纤的修正因子 k 计算的和实测值与波长元的关系rrKaeerKAca-
B1.1或B1.3B2和B1.2单模光纤例子的修止因子k的范围见表A.1GB/T33779.3—2021
表 A,1基于图 A,2 中例子的 B1.1 或 B1.3、B2 和 B1,2 光纤的 A和 MFD 的修正因子 K光纤类型
31,1 或31,3
4最佳波长区。
1310nm
0.970-~(.98m
0.940--0.930
波长下的修正因子
1550nm
0.980--0.970
(.975--0.08.*
0.950--0.9604
对于为海底光缆和WDM系统应用而开发的其它光纤设计结构而言,A与u的关系可能不同，宜采用式(I)来确定。图A.3给出广132光纤(DSF）和134光纤（N/-I)SF)在WIDM应用的1520nm~1580nm波长区内的Am和波长之闻的关系。110
B4(NZ-DST)
B2(DSF)
波·长2/nm
NZ-DSF1
NZ-DSF4
N7-DSF3
1NZ-DSF2
NZ-DSF5
图A.3B2和B4光纤的Ar实测值与波长A的关系对丁B2光纤而言，得到表的平均值和标准偏差为0.953二0.005，对于B4光纤而，得到表的平均值和标准偏差为1.09士0.070
-rKaeerkAca
GB/T 33779.3—2021
B.1概述
附录B
（规范性附录）
方法A-
-直接远场扫描法
本附录规定了占接远场描(DFFS)法测试单模光纤A的具体要求。B.2测试装置
B.2.1测试装置框图
直接远场扫描法用测试装置示意图见图13.1，被测光纤
湖光器·光源
B.2.2扫描设备
参考光路
计算机
旋转台
图B.1直接远场扫描（DFFS)的典型装置锁相
放大器
检测器
采用对远场光分布进行扫描的机械装置，光检测器光敏面和光纤输出端面的距离应人于10b/入（2魂是被测光红的顶期模场直径，6是光检测器的光敏面直径，入是波长），或者它们之间的距离至少有10tnim以保证光检测器光敏面在远场覆盖的角度不太大。精确测试时要求测量仪衣的最小动态范用应为50cB对B1.1、B1.3光纤.相应的最大扫描半角应不小于20°.对B2光纤，杆成的最大扫描半角成不小于25°如果对[31.「131.3光红，将「述数值分别限制在303、12.5，对132光红，将[述数值分别限制在10d13.20\时，确定模场直径时就可能导致人于1%的相对误差。对B1.2光纤，可参考B1.1、B1.3光纤的要求。8
-rKaeerka-
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中华人民共和国国家标准
GB/T33779.3—2021
光纤特性测试导则
第3部分：有效面积（Aeff）
Guidance for special characteristic of optical fibre-Part 3:Effective area(A crr)2021-04-30发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-08-01实施
GB/T 33779.3—2021
规范性引用义件
术语和定义
缩略语
测试方法
测试装置
测试程序
计算方法
10结果
附录A（资料性附录）
附录1（规范性附录）
单模光纤的有效面积与模场占径之问的关系方法A-
直接远场扫描法
附录C（规范性附录）方法B一远场可变孔径法附录)（规范性附录）
苏法（)
近场扫描法
-rKaeerka-
GB/T33779《光纤特性测试导则》分为以下部分：第1部分：衰减均匀性：
第2部分：OTDR后间散射曲线解析；一第3部分：有效而积（A）。
本部分为（G3/133779的第3部分本部分按照GB/T1.1
2009给出的规则起草。
GB/T 33779.3—2021
请注意本文件的某些内容川能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任，本部分山中华人民共和国工业和信息化部提出本部分由全国道信标准化技术委员会（SAC/TC485)归口本部分起草单位：武汉烽火科技集团有限公司、中讯邮电咨询设计院有限公司、长飞光纤光缆股份有限公司、江苏省邮电规划设计院有限责任公司、中国信总通信研究院、江苏亨通光红科技有限公司本部分主要起草人：刘骋、贺永涛、祁庆庆、李婧、杨红伟、刘泰、陈伟、干珩、喻煌-rKaeerkca-
-riKacerKAca-
1范围
光纤特性测试导则
第3部分：有效面积（A）
GB/T 33779.3—2021
GB/工33779的本部分规定了单模光红有效积（A）的基准测讯法（RTM)和替代测试方法，舰定了测试装置、样品和样品制备、测试程序、计算方法和结果等。本部分适用丁GB/T9771（所有部分）中规定的B类单模光纤2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注Ⅱ期的引用文件，仅注Ⅱ期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用丁本文件。CB/T9771（所有部分）通信用单模光纤3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
有效面积
effective area
个与光纤非线性紧密相关的参数，它会影响光纤系统的传输质量，特别是在长距离光放大系统中的传输质量，有效面积A可以用式(1)定义：2元
式中：
I(r)rdr
I(r)\rdr
I（）———光纤在半径←处基模的近场场强分布注1：I(-)在整个光纤横载而上进行积分。注2：对于单模光纤,有效面积(Ar)与模场直径(MFI))之间的关系可参见附录A3.2
non-linear coefficient
非线性系数
..（1)
对丁特别强的光场，光纤的折射率与光纤中光的强度有关，表示为式（2），在高功率密度系统应用时，光纤非线性会导致系统性能劣化：非线性系数定义为n：/A=1n1
式中：
折射率；
折射率的线性部分；
非线性折射率系数：
光纤内光强度
-rrKaeerKa-
（2）
GB/T 33779.3—2021
注：非线性系数是评估这种劣化的个重要参数。4缩略语
下列缩咯语适用于本文件。
DFFS：直接远场扫描（DircctFar-ficld Scan）FFP：远场功率(Far-lieldPower)FwIIM.半幅全宽(FullWidthatIalfMaximum）GBIP：通用接总线（General-PurposeInterlaceBus)MFD：模场直径(（ModeField Diameter)NA：数值孔径(Numcrical Aperturc)NFP：近场功率（NearfieldPower）NFS:近场扫描（Near-ficld Scan）RTM:基准测试方法(ReferenceTest Method)VA：可变孔径（VariahlcAperture）WDM：波分复用（WavelengthDivisionMuliplexing）测试方法
测试单模光纤的有效而积有三种方法：方法A：直接远场扫描法（RTM）：方法13:远场可变孔径法；
方法C:近场扫描法。
三种方法的要求分别见附录B、附录C和附录D.不同测试方法之间的数学变换关系如图1所示。直接远场
远场可变
汉克尔变换
图1三种测试方法之间的数学变换关系6测试装置
6.1概述
6.2~~6.8刘测试装置的要求为有效面积的种测试方法所共有，在附录B、附录C附录D中还分别给出了对每一种测试方法的特定要求，2
-rKaeerkca-
6.2光源
GB/T 33779.3—2021
在完成测试过程的时间内，光源位置、强度和波长应保持稳定，光源的光谱特性应选择消除多模传播，光源谱线的半幅全宽（FWHM)应不大丁10nm：6.3调制
通常通过对光源的调制米提高接收器的信噪比。如果采用这种方法，光检测器可连接到与光源调制频率同步的信号处理系统1：。6.4光学注入系统
光学注人装置应足以激励基模.可采用尾纤或光学透镜系统来激励被测光纤，注意滤除掉高阶模。必要时可在光纤尾端打一个半径合适的圈或加人其它类型的滤模器米滤除高阶模，6.5包层模剥除器
为了从被测光纤中剥除包层模，应采用包层模剥除器。大多数情况下，光纤涂层折射率等丁或大丁光纤包层折射率时，光纤涂层就可起到包层模剥除器的作用，6.6检测器
应来用合适的扫措检测器，检测器个接收光强范用内应是线性的。6.7放大器
应采用合适的放人器米增加信号电平。6.8数据采集
应使用一台计算机来执行仪衣控制操作，以记录测试数据，并迹行数据处理以获得最终结果：7样品
7.1样品长度
样品应是长度为（2一0.2)m的单模光纤对丁部分B6类单模光纤，可在被测样品上打若「小半径的圈或者采用史长的样品长度（例如22m)来滤除高阶模
样品端面
样品的输入端面和输出端面应平整、光滑，输出端面与光纤轴应有良好的垂白度。8测试程序
8.1设备校准
为了校准设备，应通过扫描一段已知的样品米测试光学放人装置的放人倍数，并记录这个放人倍数。
rKaeerkAca-
GB/T33779.3—2021
测试细节
分别见附录3附录（和附录D中的方法。计算方法
分别见附录B、附录（和附录1中的方法。10
10.1测试结果报告应包括下列内容：一测试名称；
样品识别号：
光源波长：
被测光纤类型；
一测试结果；
环境温度和相对湿度：
测试Ⅱ期和操作人员。
10.2报先中也包括下列内容：
所用测试方法；
光源类型和FWIIM谱宽：
仪器型号说明；
算技术细节：
测试装置最近校准日期。
-rKaeerkca-
A.1概述
附录A
（资料性附录）
单模光纤的有效面积与模场直径之间的关系GB/T33779.3—2021
本附录给出了儿种常规单模光纤的有效面积(A)与模场占径(MFD)之问的关系，A.2A与MFD之间的关系
对于式（A.1)中(r）,如果用高斯分布进行近似描述，得式(A.1)：I (r) —exp(2r*/)
式中：
模场半径www.bzxz.net
于是式(1)能被解析积分.得到式（A,2）：A=te?
对于B1.1或B1.3和B1.2阶跃型折射率光纤，当波长接近截止波长吋,高斯近似是精确的。们在远离截止波长的较长波长处，A不能从式（A.2)精确地估算。此外，对丁B2色散位移光纤，Ar也不能从式（A.2)精确地估算。股情况下.A和之间的经验关系式为式（A.3）：A-kT
式中：
修止因子，
A.3修正因子k
.(A.3)
采用可变孔径法测试模场直径（MFD）·然后：利用没克尔反变换：从输出光功率P（）的远场功率（FFP)计算出近场功率(NFP)。最后利用式(I)从NFP中计算得出Af。修正因了k取决于波长和光红参数，例如折射率剖面、MFD和零色散波长。图A.1示出B1.1或B1.3和B2光纤在1200nm～1600nm波长区内实测的MFD和Ar与波长A之间的关系。图A.2给出B1.1或B1.3、B2和B1.2光纤在这同样波长区内计算的和实测的 MFD、A和修正因子与波长^之间的关系
-rrKaeerKa-
GB/T33779.3—2021
B1.1或B1.3
波·K/nm
BI.1或BI.3(SMF)
B2(DSF)
［阶跃折射率］
［非阶跃折射率］
图 A,1B1.1 或 B1.3 和 B2 光纤的 Ar和 MFD 实测值与波长元 的关系1.02
B1.1或BL.3
(DSC-DSF)
【实测的]
［计算的]［
(SGC-DSF)
波长a/mm
[阶厌折射率]
BI.1或B1.3 (SMF)
［非阶厌折射率］
B2(DSC-DSF)
B2(SGC-DSF)
DSC双层芯
SGC分层芯
图 A.2B1.1或 B1.3,B2 和 B1.2 光纤的修正因子 k 计算的和实测值与波长元的关系rrKaeerKAca-
B1.1或B1.3B2和B1.2单模光纤例子的修止因子k的范围见表A.1GB/T33779.3—2021
表 A,1基于图 A,2 中例子的 B1.1 或 B1.3、B2 和 B1,2 光纤的 A和 MFD 的修正因子 K光纤类型
31,1 或31,3
4最佳波长区。
1310nm
0.970-~(.98m
0.940--0.930
波长下的修正因子
1550nm
0.980--0.970
(.975--0.08.*
0.950--0.9604
对于为海底光缆和WDM系统应用而开发的其它光纤设计结构而言,A与u的关系可能不同，宜采用式(I)来确定。图A.3给出广132光纤(DSF）和134光纤（N/-I)SF)在WIDM应用的1520nm~1580nm波长区内的Am和波长之闻的关系。110
B4(NZ-DST)
B2(DSF)
波·长2/nm
NZ-DSF1
NZ-DSF4
N7-DSF3
1NZ-DSF2
NZ-DSF5
图A.3B2和B4光纤的Ar实测值与波长A的关系对丁B2光纤而言，得到表的平均值和标准偏差为0.953二0.005，对于B4光纤而，得到表的平均值和标准偏差为1.09士0.070
-rKaeerkAca
GB/T 33779.3—2021
B.1概述
附录B
（规范性附录）
方法A-
-直接远场扫描法
本附录规定了占接远场描(DFFS)法测试单模光纤A的具体要求。B.2测试装置
B.2.1测试装置框图
直接远场扫描法用测试装置示意图见图13.1，被测光纤
湖光器·光源
B.2.2扫描设备
参考光路
计算机
旋转台
图B.1直接远场扫描（DFFS)的典型装置锁相
放大器
检测器
采用对远场光分布进行扫描的机械装置，光检测器光敏面和光纤输出端面的距离应人于10b/入（2魂是被测光红的顶期模场直径，6是光检测器的光敏面直径，入是波长），或者它们之间的距离至少有10tnim以保证光检测器光敏面在远场覆盖的角度不太大。精确测试时要求测量仪衣的最小动态范用应为50cB对B1.1、B1.3光纤.相应的最大扫描半角应不小于20°.对B2光纤，杆成的最大扫描半角成不小于25°如果对[31.「131.3光红，将「述数值分别限制在303、12.5，对132光红，将[述数值分别限制在10d13.20\时，确定模场直径时就可能导致人于1%的相对误差。对B1.2光纤，可参考B1.1、B1.3光纤的要求。8
-rKaeerka-
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