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YD/T 2493-2013

基本信息

标准号: YD/T 2493-2013

中文名称:铒/镱共掺双包层光纤放大器

标准类别:通信行业标准(YD)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 光纤 放大器

标准分类号

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出版信息

相关单位信息

标准简介

YD/T 2493-2013.Er/Yb co-doped double cladding optical fiber amplifier.
1范围
YD/T 2493规定了铒/镱共掺双包层光纤放大器的相关术语定义、分类、技术要求、测试方法、可靠性试验、检验规则及标识、包装、运输、贮存和安全。
YD/T 2493适用于铒/镱共掺双包层光纤放大器。
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。凡是注日期的引用文件,仅注日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)适用于本文件。
GB/T 2421-2008电工电子产品环境试验概述和指南
GB/T 2828.1-2003计数抽样检验程序
GB/T 16849-2008光纤放大器总规范
GB/T 16850.2-1999光纤放大器试验方法基本规范 第2部分:功率参数的试验方法
GB/T 16850.3-1999光纤放大器试验方法基本规范 第3部分:噪声参数的试验方法
GB/T 16850.4-2006光纤放大器试验方法基本规范 第4部分:模拟参数一增益斜率的试验方法
GB/T 16850.5-2001光纤放大器试验方法基本规范 第5部分:反射参数的试验方法
GB/T 16850.6-2001光纤放大器试验方法基本规范 第6部分:泵浦泄漏参数的试验方法
GB/T 18898.1-2002掺铒光纤放大器 C波段掺铒光纤放大器
YD/T 1065-2000单模光纤偏振模色散的试验方法
SJ/T 11363-2006电子信息产品中有毒有害物质的限量要求
SJ/T 11364-2006电子信息产品污染控制标识要求
SJ/T 11365-2006电子信息产品中有毒有害物质的检测方法
IEC 60825-1-2007激光产品的安全第1部分设备分类和要求(Safety of laser products-Part 1:Equipment classification and requirements)

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标准内容

中华人民共和国通信行业标准
YD/T2493-2013
镇/镜共掺双包层光纤放大器
Er/Ybco-dopeddoublecladdingopticalfiberamplifier2013-04-25发布
2013-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
1范围:
规范性引用文件
缩略语、术语和定义
分类·
5技术要求
测试方法
可靠性试验
8环境保护。
9检验
10标识、包装、运输、贮存和安全·目
附录A(资料性附录)洛伦兹频谱3dB谱宽与20dB谱宽换算YD/T2493-2013
YD/T2493-2013
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准可靠性试验参考了TelcordiaGR-1312-CORE-1999《光纤放大器和专有密集波分复用系统总规范》。
·请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准主要起草单位:武汉邮电科学研究院、中兴通讯股份有限公司、无锡市中兴光电子技术有限公司。
本标主要起草人:傅焰峰、郑彦升、何文平、马延峰、武成宾、冯云莲。1范围
饵/镜共掺双包层光纤放大器
YD/T2493-2013
本标准规定了饵/镜共掺双包层光纤放大器的相关术语定义、分类、技术要求、测试方法、可靠性试验、检验规则及标识、包装、运输、贮存和安全。本标准适用于饵/镜共掺双包层光纤放大器。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。凡是注日期的引用文件,仅注日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)适用于本文件。GB/T2421-2008电工电子产品环境试验概述和指南GB/T2828.1-2003计数抽样检验程序GB/T16849-2008光纤放大器总规范GB/T16850.2-1999光纤放大器试验方法基本规范第2部分:功率参数的试验方法光纤放大器试验方法基本规范第3部分:噪声参数的试验方法GB/T16850.3-1999
光纤放大器试验方法基本规范第4部分:模拟参数——增益斜率的试验方法GB/T16850.4-2006
光纤放大器试验方法基本规范第5部分:反射参数的试验方法GB/T16850.5-2001
GB/T16850.6-2001
GB/T18898.1-2002
YD/T1065-2000wwW.bzxz.Net
光纤放大器试验方法基本规范第6部分:泵浦泄漏参数的试验方法掺饵光纤放大器C波段掺光纤放大器单模光纤偏振模色散的试验方法电子信息产品中有毒有害物质的限量要求SJ/T11363-2006
SJ/T11364-2006电子信息产品污染控制标识要求SJ/T11365-2006电子信息产品中有毒有害物质的检测方法IEC60825-1-2007激光产品的安全第1部分设备分类和要求(Safetyof laserproducts-Part1:Equipment classification and requirements)TelcordiaGR-1089-CORE-2006通讯设备的电磁兼容(EMC)和安全的要求(ElectromagneticCompatibility And Electrical Safety - Generic Criteria For Network Telecommunications Equipment)TelcordiaGR-1312-CORE-1999光纤放大器和专有密集波分复用系统总规范(GenericRequirementsfor optical fiber amplifiers and proprietarydense wavelength-division multiplexed systems)3缩略语、术语和定义
3.1缩略语
GB/T16849-2008界定的以及下列缩略语适用于本文件。AQL
Acceptance Quality Limit
Degree of Polarization
接收质量限
偏振度
YD/T2493-2013
Electromagnetic InterferenceElectrostatic Discharge
Er/Ybco-dopedDoubleCladdingFiberAmplifierEYDFA
Polarization Extinction Ratio3.2术语和定义
GB/T16849-2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.2.1
饵/镜共掺光纤Er/Ybco-dopedfiber光纤纤芯由镇离子(Er+)与镜离子(Yb3+)共同掺杂形成3.2.2
双包层光纤doublecladdingfiber电磁干扰
静电放电
饵/镜共掺双包层光纤放大器
偏振消光比
一种由纤芯、内包层和外包层构成的光纤,其中纤芯、内包层和外包层的折射率non1和n2满足no>ni>n2,形成同一根光纤中纤芯和内包层两个光波导,如图1所示,其中ro/ri/r2分别为光纤纤芯/内包层/外包层半径。
图1双包层光纤示意
钼/镜共掺双包层光纤Er/YbCo-DopedDoubleCladdingFiber一种纤芯有饵离子与镱离子共同掺杂的双包层光纤。3.2.4
包层泵浦CladdingPumping
在双包层光纤中,泵浦光在内包层中传输,在传输过程中泵浦光激发纤芯中掺杂离子,实现纤芯中掺杂离子向高能态跃迁的一种泵浦方式。3.2.5
饵/镜共掺双包层光纤放大器Er/YbCo-DopedDoubleCladdingFiberAmplifier以饵/镜共掺双包层光纤作为增益介质并采用包层泵浦方式的光纤放大器。3.2.6
偏振度DegreeofPolarization
光束中偏振光强度与总光强的比值,单位是dB,该值用式(1)表示:DOP=10lg[(Pmx-Pmin)/(Pmax+Pmm))式中:
光束全偏振态上的最大功率值,单位是dBm;光束全偏振态上的最小功率值,单位是dBm。偏振度劣化DegradationofDegreeofPolarization信号光经过EYDFA放大前后的DOP之差,单位是dB。3.2.8
偏振消光比PolarizationExtinctionRatioYD/T2493-2013
电磁波的电场矢量沿主偏振态方向分解的两个正交偏振分量的以分贝表示的功率值之差,单位是B。注1:习惯上PER取正值:
注2:对于保偏器件,PER越高表示器件保持线偏振光的能力越强:注3:对于起偏器。PER越高表示器件将输入光变为线偏振光的能力越强:注4:对于光源,PER越高,输出光越接近于线偏振光。3.2.9
偏振消光比劣化DegradationofPolarizationExtinctionRatio信号光经过EYDFA放大前后的PER之差,单位是dB。3.2.10
激光线宽LaserLineWidth
单纵模激光频谱的半高全宽,如图2所示,单位是Hz。1.0
图2激光线宽示意
激光线宽放大展宽LineWidthIncreaseofAmplified LaserSignal窄线宽激光信号经EYDFA放大前后的线宽之差,单位是Hz。3.2.12
端口功率一致性PortPowerUniformityYD/T2493-2013
多端口输出EYDFA的端口功率最大值与功率最小值之差,单位为dB。3.2.13
载噪比劣化DegradationofCarriertoNoiseRatio信号光经过EYDFA放大前后的载噪比之差,单位是dB。3.2.14
载波复合三次差拍比劣化DegredationofCarriertoCompositeThird-orderDistortionRatio信号光经过EYDFA放大前后的载波复合三次差拍比之差,单位是dB。3.2.15
载波复合二次差拍比劣化DegredationofCarriertoCompositeSecond-OrderDistortionRatio信号光经过EYDFA放大前后的载波复合二次差拍比之差,单位是dB。3.2.16
输出信号功率稳定度StabilityofOutputSignalPower给定输入信号光功率和波长,在允许的工作环境温度和标称工作条件下,EYDFA输出信号光功率的最大值与最小值之差,单位是dB。4分类
按光信号偏振状态分为:
-非保偏型饵/镜共掺双包层光纤放大器:保偏型饵/镜共掺双包层光纤放大器。按应用形式分为:
-用于光纤光信号传输的饵/镜共掺双包层光纤放大器:用于自由空间光信号传输的饵/共掺双包层光纤放大器。5技术要求
5.1性能参数要求
1550nm模拟光纤信号放大应用EYDFA的性能参数要求如表1所示。表11550nm模拟光纤信号放大应用EYDFA的性能参数要求性能参数
工作波长范围
输入功率范围
输出信号光功率
端口功率一致性
噪声系数
偏振相关增益
偏振模色散
输出端泵浦泄漏功率
输入端泵浦泄漏功率
输入光反射
输出光反射
最小值
最大值
根据应用的功率要求配置
性能参数
输出信号功率稳定度
载噪比劣化
载波复合三阶差拍比劣化
载波复合二阶差拍比劣化
表1(续)
最小值
EYDFA的实际输出功率超出设定阀值时,EYDFA应自动断电保护。输入功率为OdBm时
YD/T2493-2013
最大值
根据应用的具体情况确定
根据应用的具体情况确定
1550nm自由空间应用保偏EYDFA的性能参数要求如表2所示。表21550nm保偏EYDFA的性能参数要求性能参数
工作波长范围
性能参数
输入功率范围
输出信号光功率
噪声系数
偏振消光比
输出端泵浦泄漏功率
输入端泵浦泄漏功率
输入光反射
输出光反射
输出功率稳定度
激光线宽放大展宽
最小值
最小值
最大值
最大值
根据应用的功率要求配置“
根据输入信号激光线宽和应用的激光线宽要求确定EYDFA的实际输出功率超出设定阀值时,EYDFA应自动断电保护。b输入功率为OdBm时
5.2电接口及工作环境要求
5.2.11550m模拟光纤信号放大应用EYDFA的电接口及工作环境要求1550nm模拟光纤信号放大应用EYDFA的电接口及工作环境要求如表3所示。表31550nm模拟光纤信号放大应用EYDFA的电接口及工作环境要求性能参数
供电电压
工作环境
110VAC
220VAC
注:所列电接口及工作环境的性能参数为建议值上下极限最小值
5.2.21550mm自由空间应用保偏EYDFA的电接口及工作环境要求1550nm自由空间应用保偏EYDFA的电接口及工作环境要求如表4所示。最大值
YD/T2493-2013
性能参数
表41550nm自由空间应用保偏EYDFA的电接口及工作环境要求单位
供电电压
工作环境
-48VDC
110VAC
220VAC
注:所列电接口及工作环境的性能参数为建议值上下极限5.2环保符合性要求
最小值
最大值
EYDFA的组成单元分类应符合SJ/T11363-2006中表1的规定,有毒有害物质的限量要求应符合SJ/T11363-2006中表2的规定,并依照SJ/T11365-2006进行检测。6测试方法
6.1测试条件
应符合GB/T2421-2008中5.3.1规定的大气条件。6.2外观检查
进行光学性能测量前,首先应对EYDFA进行外观检查,其外观应平滑、洁净、均匀、无伤痕及裂纹,整个EYDFA牢固,引线无松动或与连接器插拔平顺;EYDFA标志清晰。6.3激光线宽测试
6.3.1测试系统
延时自外差法测试激光线宽的测试系统框图如图3所示,其中待测光源可以是激光器,也可以是放大器的输出。通过测试某一光源和该光源经EYDFA放大的输出光的线宽,即可计算得到激光线宽放大展宽。测试时注意光学设备与器件的光接口要匹配,另外,试验所用器件与设备要求检验合格且在准用期限内。
注:VOA指可变光衰减器
6.3.2测试设备
测试设备如下:
耦合器1
延时光纤
移频器
发生器
耦合器
图3延时自外差法激光线宽测试系统框图光电
探测器
分析仪
a)3dB耦合器:3dB耦合器工作波长与待测光源匹配,输入插损低于3.5dB,两个端口的插损差异小于0.2dB,偏振相关损耗小于0.5dB。6
b)延时光纤:延时光纤的长度应远大于待测光源的相于长度。YD/T2493-2013
C)移频器:移频器使待测激光产生一个中频频移,频移量应使线宽测试的频谱信号远离光电探测和频谱分析过程的低频噪声频谱区域。d)信号发生器:信号发生器要求产生稳定的中频信号,且功率与频率可调。e)可变光衰减器(VOA):可变光衰减器的衰减可变范围和稳定性应分别大于4OdB和优于土0.1dB。f)光电探测器:光电探测器的工作波长与待测光源匹配,与偏振状态无关,线性度应优于土0.2dB。g)频谱分析仪:频谱分析仪的谱功率测试误差折算成光功率测试误差应优于土0.5dB,线性度应优于±0.2dB。
h)光功率计:光功率计的测量准确度应优于0.2dB,与偏振状态无关,工作波长与待测器件匹配,动态范围应满足检偏器输出最大值和最小值的测试要求。6.3.3测试步骤
测试步骤如下:
a)被测光源输出连接光VOA1,调节VOA1使图3光路中3dB耦合器1输出两输出端的功率低于延时光纤中传输的布里渊阀值和移频器的最大输入功率;b)连接信号发生器与移频器,设置信号发生器输出信号频率与功率。频率设置应使线宽测试的频谱信号远离光电探测器和频谱分析的低频噪声,并远大于激光器线宽;c)3dB耦合器1两输出端分别连接至延时光纤、VOA2和移频器、VOA3,通过调节VOA2和VOA3使两臂的输出功率相同(差异<0.2dB),并保证3dB耦合器2的输出功率小于光电探测器的最大接收功率;d)按图3完成其余测试系统连接:e)用频谱仪测试光电探测器输出的频谱,并对谱线做累计平均,平均次数选择要求能得到稳定频谱,频谱形状接近洛伦兹线形。
6.3.4线宽计算
线宽计算步骤如下:
a)根据稳定的测试频谱,测试比峰值低20dB处的频谱宽度;b)3dB谱线宽度见式(2):
8fadn=8f20dn//998f20dB/10
式中:
SfaB——测试谱线的3dB谱宽,单位为Hz;Sf2odB
一测试谱线的20dB谱宽,单位为Hz。注:洛伦兹谱线的3dB谱宽与20dB谱宽的换算关系参见本标准的附录A。c)被测光源线宽为Sfa/2。
6.4偏振消光比(PER)测试(对光源)6.4.1测试系统
偏振分析仪法PER测试系统框图如图4所示。待测光源可以是激光器,也可以是放大器的输出。通过测试某一光源和该光源经EYDFA放大的输出光的PER,即可计算得到EYDFA引入的偏振消光比劣化。7
YD/T2493-2013
6.4.2测试设备
外界扰动
扰动入射光在邦加球
上形成圆轨迹
图4偏振分析仪法PER测试系统框图偏振分析仪
偏振分析仪要求稳定测试输入光的斯托克斯参量,显示于邦加球上,并能通过测试邦加球上等PER的圆轨迹计算偏振消光比。
6.4.3测试步骤
测试步骤如下:
a)按图4连接测试设备:
b)运行偏振分析仪,扰动待测设备的输出尾纤,使偏振分析仪的输入光在邦加球上形成一个圆轨迹;c)测试邦加球上圆轨迹的半径R。d)根据式(3)计算待测设备的偏振消光比:(1-V1-R2
PERpur=-10log
1+V1-R2
式中:
PERDUT待测设备的偏振消光比,单位为dB;R一邦加球上圆轨迹的半径,无量纲。6.5偏振度(DOP)测试
6.5.1测试系统
DOP测试系统框图如图5所示。待测光源可以是激光器,也可以是放大器的输出。通过测试某一光源和该光源经EYDFA放大的输出光的DOP,即可计算得到EYDFA引入的偏振度劣化。做馨
6.5.2测试设备
测试设备如下:
扰偏仪
或偏摄
控制器
检偏器
图5DOP测试系统框图
a)扰偏仪或偏振控制器:扰偏仪或偏振控制器的输出光要求遍历所有偏振态或使光功率读数达到最大和最小的偏振态,且偏振态的变化速率应小于光功率计的响应速率;b)检偏器:偏振方向可旋转,旋转轴与光的传输方向一致:偏振消光比>50dB,工作波长与待测器件匹配。
c)光功率计:光功率计的测量准确度应优于士0.2dB,与偏振状态无关,工作波长与待测器件匹配!8
动态范围应满足检偏器输出最大值和最小值的测试要求。6.5.3测试步骤
测试步骤如下:
a)按图5连接测试设备:
YD/T2493-2013
b)运行扰偏仪或偏振控制器,并记录光功率计的读数的最大值Pmx与最小值Pin。6.5.4偏振度计算
按照3.2.12的DOP计算公式(1)计算DOP指标。6.6输出信号功率稳定性测试
功率稳定性测试方法为:
a)全温度测试环境温度变化如图6所示,测试过程中待测器件在室温、高温和低温各固定30min,高低温箱温度变化速率(2~3)℃C/min;高温、低温范围按照待测EYDFA应用条件而定。(a)
时间(min)
图6全温度测试环境温度变化示意b)待测EYDFA在标称工作条件运行半小时后,开始测试EYDFA的输出功率,记录2个温度变化周期内输出信号功率的最大值Pmax与最小值Pin,全温度输出信号功率稳定性=Pmax一Pmin,单位是dB。输出信号功率测试见GB/T16850.2-1999。6.7其他参数测试
其他参数的测试如表5所示。
表5EYDFA其他参数测试
测试项目
标称输出信号功率
噪声系数、前向ASE功率电平和反向ASE功率电平输入光反射
输入泵泄漏功率和输出泵泄漏功率偏振模色散
单波长应用增益斜率(对于模拟传输)载噪比(C/N)
载波复合三次差拍比(C/CTB)、载波复合二次差拍比(C/CSO)测试方法
按照GB/T16850.2-1999
按照GB/T16850.3-1999
按照GB/T16850.5-2001
按照GB/T16850.6-2001
按照YD/T1065-2000
按照GB/T16850.4-2006
按照GB/T18898.1-2002中的6.11按照GB/T18898.1-2002中的6.129
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