YD/T 2151.1-2010.Fiber gratings dispersion compensation module Part 1:fixed dispersion compensation module based on fiber gratings.
1范围
YD/T 2151.1规定了基于光纤光栅技术的非可调的色散补偿模块( fixed dispersion compensation modulebased on fiber gratings, FDCM-FG) 的术语和定义、技术要求和测试方法、可靠性试验条件和要求、检验规则以及标志、包装、贮存等要求。
YD/T 2151.1适用于FDCM-FG。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过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。
GB/T 2828.1-2003计数抽样试验程序第1部分按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T 20440-2006密集波分复用器/解复用器技术条件
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电子信息产品中污染控制标识要求
ITU-T G.652(2005)单模光纤光缆的特性
ITU-T G694.1(2002)WDM应用的谱栅格:DWDM频率栅格
Telcordia GR-2854-CORE (1997)色散补偿 器总规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。
色散/色度色散Dispersion/Chromatic Dispersion (CD)
传播的光脉冲信号，由于材料、光纤几何特性等因素的影响，信号各频率分量的群速度不同，造成信号到达终端有先有后，引起脉冲失真，单位是ps/nm。

ICS 33.1B0.20
中华人民共和国通信行业标准
YD/T 2151.1-2010
光纤光栅色散补偿模块
第1部分：非可调色散补偿模块
Fiber gratings dispersion compensation modulePart 1:fixed dispersion compensation module based on fiber gratings2010-12-29发布
2011-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
范围·
规范性引用文件·
术语和定义·
技术要求
测试方法·
可靠性试验·
环境保护
检验规则…
9包装、标志、运输和贮存.
附录A（规范性附录）多通道FDCM-FG频率/波长分配计划表·-KAONiiKAca
YD/T2151.1-2010
YD/T 2151.1-2D10
《光纤光栅色散补偿模块》包括如下部分：一第1部分：非可调色散补偿模块一第2部分：可调色散补偿模块：.
本部分为YD/T2151-2010《光纤光栅色散补偿模块的第1部分。本部分参考了ITU-Tα694.1(2002)WDM应用的谱栅格:DWDM额率栅格》、ITU-TG652(2005)单模光纤光缆的特性》和TelcordiaGR-2854-CORE（1997）色散补偿器总规范的相关规定，本部分的附录A为规范性附录。
本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位：武汉邮电科学研究院、工业和信息化部电信研究院、华为技术有限公司。本部分主要起草人：林谦、郑升、马卫东、梁臣桓、石川、赵文玉、齐鸣。1范围
光纤光栅色散补偿模块
第1部分：非可调色散补偿模块
YD/T 2151.1-2010
本部分规定了基于光纤光栅技术的非可调的色散补偿模块（fixeddispersioncompensatianmodulebased on fiber Bratings，FDCM-FG）的术语和定义、技术要求和测试方法、可靠性试验条件和要求、检验规则以及标志、包装、贮存等要求。本部分适用于FDCM-FG
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注口期的引用文件，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，其最新版本适用十本部分。GB/T 2828.1-2003
GB/T 20440-2006
SJ/T 11363-2006
SJ/T 11364-2006
ITU-T G652(2005)
计数抽样试验程序第1部分按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划密集波分复用器/解复用器技术条件电子信息产品中有毒有害物质的限量要求电子信息产品中污染控制标识要求单模光纤光缆的特性
ITU-T G694.1(2002)
WDM应用的谱摄格:DWDM频率栅格TelcordiaGR-2854-CORE(1997)）色散补偿器总规范3术语和定义
下列术语和定义适用于本部分。3.1
色散/色度色散Dispersion/ChromaticDispersion(CD）传播的光脉冲信号，出于材料。光纤几何特性等因素的影响，信号各频率分量的群速度不同，造成信号到达终端有先有后，引起脉冲失真，单位是ps/nm。光纤色散和波长人有关，可以用色散的泰勒展开来表示，见式（1)：CD(A,L) =[D, + S, ×(2 - 2)]×L式中：
CD色散，单位ps/nm;
L ——补偿距离，单位 km：
D一—光纤的一阶色散系数，单位是ps/nm/kmtSo—光纤的二阶色散系数，单位是ps/nm2/km2—光信号波K，单位是nm。
-TKAONIKAca
YD/T 2151.1-2010
补偿距离CompensationLevel
能够补偿的传输光纤公里数，单位是km。3.3
-阶色散系数FirstOrderDispersion Coefficient表示FDCM-FG 的色散与补偿距离关联程度。一阶色散系数与光红的一阶色散系数应匹配，单位是ps/nm/km。
二阶色散系数SecondOrderDispersionCoefficient轰示多通道色散补偿模块中色散与波长关联程度，表征一阶色散斜率的大小。二阶色散系数与光红的二阶色散系数必须匹配，单位是ps/nm2/km。3.5
光纤光栅非可调色散补偿模块FixedDispersionCompensationMaduteBasedonFiberGratings采用光纤光栅工艺技术制作的一种无源光模块，作用是为了消除长距离传输后，光纤色散引起的光脉冲失真，模块的主要组件包括光栅和光环行器或耦合器，如图1所示。通过光扭以及环行器裂联，能够增加FDCM-FG补偿距离。
光环行器
光环行器
光耦合器
光纤光扭
光纤光册
（a）单级补偿模块
光纤光框
光纤光插
光环行器
【b】级联补偿模坎
图1光纤光栅非可调色散补偿模块结构3.6
工作波长范围OperatingWavelengthRange多通道 FDCM-FG 在标称工作波长A 而规定的从 Aimi 到 iuax 的波长范围，在这个波长范围内FDCM-FG能够按照规定的性能工作，单位是 nm。2
通道间隔ChannelSpacing
YD/T 2151.1-2010
多通道FDCM-FG相邻通道问标称中心频率的间隔，对各种标称中心波长的间隔见ITU-TG694.1(2002）《WDM应用的谱栅格：DWDM频率栅格》建议，单位为GHz。3.B
工作带宽OperatingBandwidth
以ITU-TG.694.1(2002)WDM应用的谱栅格：DWDM频率栅格》规定的标称频率为中心的固定频带范围，FDCM-FG光学性能指以此工作带宽作为参考，单位为GHz。3.9
群时延Group Delay (GD)
指对于工作波长为的光脉冲，在FDCM-FG中传输所需要的时间，单位为PS。3.10
群时延波动GroupDelayRipple(GDR)指器件实际群时延与理想群时延相比的差异程度。定义示意见图2，单位是ps。350
其谢群时延
扫合时
平滑后群时延最诺
通道色散Channe!Dispersion
波长（nm）
图2群时延波动定义示意
FDCM-FG用米补偿光纤的色散量大小，定义奶下：1549.8
(ad) 获抑性因糖变
在FDCM-FG工作带宽内对群时延曲线GD()进行线性拟合，得到GDa(2)，线性拟合公式见式（2)：GDα(2)-CDlocal × /+β
式中：
CDloca通道色散，为群时延的线性斜率，单位是ps/nm。2—光信号波长，单位是nrn。
β波长为零时的群时延，单位是ps。iKAoNiiKAca
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色散相对偏差DispersianDeviation（CDa）指FDCM-FG通道色散CDieai相对于月标色散CDargt的偏离程度，定义如式（3）：CDeoca -CDru|×100%
CDrarnget
差分群时延DifferentialGroupDelay（DGD）(3)
工作波长为元且具有任意两个正交偏振态的光脉冲通过FDCM-FG后所产生的最大群时延差，见式(4），单位是pa。
DGD(M) =GD()mx-GD()ain
偏振模色散PotarizationModeDispersion(PMD)为工作带宽内差分群时延DGD()的平均值，单位是PS。3.15
插入损耗insertionLoss(IL）
表示FDCM-FG器件输入和输出功率的比值，通常采用对数形式，单位是dB。(4)
插入损耗与输入光的偏振态有关，以下的损耗值都是基于输入光在全偏态下对应损耗的平均值。对于单通道色散补偿模块，插入损耗定义为工作带宽内插入损耗IL()的平均值。对于多通道色散补偿模块，插入损耗定义为对于所有通道工作带宽内插入损耗平均值的最大值。3.16
通道插入损耗波动ChannelInsertionLOssRipple（ILR）对于单通道色散补偿模块，通道插入损耗波动定义为模块工作带宽范围内插入损耗最大值和最小值之间的差值，单位是 dB。
对子多通道色散补偿模块，通道插入损耗波动定义为金部通道插入损耗波动的最大值：单位是证。3.17
波长相关损耗WavelengthDependentLoss（WDL）表示FDCM-FG各通道插入损耗与波长的相关程度，对于多通道色散补偿模块，定义为所有通道带内插入损耗(IL)最大值和最小值的差值，单位是dB。4技术要求
4.1分类
a）按工作波长范围可分为：
C波段：波长范围见附录A；
L波段：波长范围见附录A。
b）按通道数量可分为：
单通道FDCM-FG：
多通道FDCM-FG。
c）按内置器件可分为：
光环行器型FDCM-FG：
-光耦合器型FDCM-FG。
4.2技术要求
a）单通道色散补偿模块性能参数如表1所示。表1单通道色散补偿模块性能参数参数
工作波长”
工作蒂宽
一阶色散系数明
色散相对偏差
补偿距离
通道色散e
偏握模色散
群时延波动
插入损耗
通道插入损耗波动
偏摄相关损耗
回波耗
工作温度
存储温度
ps/amkm
，工作波长可为其他ITU-T标称波长，见附录A：60免费标准下载网bzxz
一17（典型值）
《±3.0%
-5~+70
-40-+85
YD/T 2151.1-2010
b按照ITU-TG652光纤的一阶色做系数，波长2-1550.116nm，根据式（1）计算模块色。色散、群时延测试基于调制相移法，其中调制频率为200MHz，激光器步长5pm；d不包含连接器摘耗；
“内置光环行器：
内置3dB光耦合器
b）多通道色散补偿模块性能参数如表2所示100GHz间隔多通色散补偿模块性能参数表2
工作波长范围
工作波长
通道间隔
通道数
工作带宽
一阶色散系数”
二阶色散系数
色散相对偏差
ps/m/km
ps/nm/km
KAONrKAca
见附录A
见附录A
-17（典型值）
0.056（典型值）
≤±3.0%
YD/T 2151.1-2010
补偿距离
通道色散“
偏报模色散
群时延波动 b
插入摄耗“4
通道插入损耗波动
波长相关损耗
偏振相关摄耗
回波损耗
工作温度
存储温度
表2(续）
-5~+70
-40-+85
—2380
，按照ITU-TG652光纤的色散系数计算模块色散，被长Ag-1550.116nm；其他波长色散可以按照式（1）计算：b色散、群时延测试基于调制相移法，其中调制频率为200MHz，激光器步长5pm；“不包含连接器损耗：
“内置光环行船
5测试方法
5.1外观检查
在逃行光学性能测试前，首先对FDCM-FG器件进行外观检查。其外观须平滑、洁净、无油溃、无伤痕及裂纹，整个模块牛固，尾纤无松动。5.2：试验环境条件
FDCM-FG器件性能测试仪表应在规定的环境条件下进行，即：温度：10°℃-35°C；
湿度：45%RH-75%RH:
气压：86kPa~106kPa。
5.3试验仪表设备
5.3.1DWDM无源器件测试系统
DWDM无源器件测试系统要求如下：工作波长范围：C-L波段，
波长测试精度：±0.005mm；
一波长测试重复性：±0.001nm：损耗测试精度：±D.05dB：
一损耗测试重复性：±0.01dB：损耗测试分辨率：0.001dB；
偏振相关损耗测试精度：±0.03dB：偏握相关损耗测试分辨率：0.001dB；5.3.2光器件色散测试系统
光器件色散测试系统要求如下：6
工作波长范围：C+L波段：
调制频率范围：5MHz-2.5GHz;
群时延测试精度：土50fs：
群时延测试重复性：±30fa：
一差分群时延测试精度：±100fs：差分群时延测试重复性：土50fs：偏振模色散测试精度：土70fs：注：损耗小于4dB，调制频率为2GHz，激光器步长1nm。5.3.3可调谐激光器光源
可调谐激光器光源要求如下：
波长范围：根据工作波长选择适当的波长范围：波长精度：±15pm
波长重复性：±0.5pm；
波长稳定性：±1pm
边模抑制比：≥40dB：
输出光功率：2一13dBm。
5.3.4偏振控制器
偏振控制器要求如下：
工作波长范围：根据工作波长选择合适的波长范围偏振消光比：≥40dB：
邦加球覆盖率：>99%：
偏振关损耗：<0.005dB；
-最大允许输入光功率：+20dBm。5.3.5网络分析仪
网络分析仪要求如下（2.5Gb/s）：-系统动态范围：≥60dB：
幅度精度：<0.05dB：
相位精度：≤0.01°
5.3.6幅度调制器
幅度调制器要求如下：
-调制频率：≥2.5GHz。
5.3.7回波损耗测试仪
回波损耗测试仪要求如下：
工作波长：1310nm、1550mm
测试范用：OdB~～75dB；
测试精度：±1.0dB(绝对精度)、±0.4dB（相对精度）。-TTKAONTKAca
YD/T 2151.1-2010
YD/T 2151.1-2010
5.3.8温度循环箱
温度循环箱要求如下：
-温度调节范围：—50°c-+100°C;温度调节精度：±2°℃：
温度稳定性：±0.5°℃C。
5.4测试方法
5.4.1插入损耗、偏振相关损耗、插入损耗波动和波长相关损耗的测试a）测试原理
DWDM无源器件测试系统测试框如图3所示。可调谐激光器
通信控制
湖试用PC
b）测试方法
测试系统框如图4所示。
DWDM 无源器件测试系统
探测器北源
控制线缆
控制分析单元
惊抵控制器
信号线缆
光电转换器
图3 DWDM 无源器件测试系统框
Ce-Cx：连换头Cs和Cx通过法兰盘连接Cd-Cy: 连接头 Cd 和 Cy 通过法兰盘连接温接循环籍
FDCM-FG
图4插入损耗、偏振相关损耗、插入损耗波动和波长相关损耗的测试框c）测试步骤
1）清洁连接器端面，并打开系统预热：2）设置可调谐激光器的被长扫描范围、扫描步长以及测试通道数等参数：3）进行系统校准，首先把连接头Cs和Cd用法兰盘短接，然后热行系统校准程序FDCM-FG
4）按照图4进行测试，首先把FDCM-FG器件放入温度循环箱内，清洁模块的连接头，再把连接头用法兰盘连接。在一5℃、25℃和70°℃下分别进行测试，保存测试数据：5）按照定义分别计算每个通道工作带宽内的插入损耗、偏振相关损耗以及插入损耗波动、波长相关损耗。
5.4.2群时延、群时延波动、通带色散以及偏振模色散的测鱼a）测试原理
YD/T 2151.1-2010
采用调制相移法进行测量。如图5中虚线框所示，可调谐激光器输出光经过由射频信号驱动的锯酸锂调制器进行幅度调制，调制后的信号经过偏振控制器获得4个或者6个偏振态，信号被分为两路，路经过被测FDCM-FG传输后幅度和相位均发生变化，另一路幅度和相位未发生任何改变，分别经过光电转换器还原调制包络，经网络分析仪比较可得到包络的幅度和相位变化值，通过相位变化值、调制频率和波长变化值可计算出群时延、群时延波动、通带色散以及偏振模色散值。输否翠—
可调谐激光递
通信控谢
测试用C
b）测试方法
测试系统框如图 6 所示。
色散测试系统
深测器光迎
幅度调剧器
控制线缆
网络分析仪
图5色散测试系统原理
偏摄控制器
FDCM-FG
光电转换器1
光电转换器2
C-会,连替头 Ce和 Cx退过法兰盘连接Cd-Cy：连接头 Ca 和 Cy 通过法兰盘连徒Cs-Cx
FD-CM-FG
图6群时延、群时延波动。色散以及偏模色散的测试框c）测试步骤
1）清洁连接器端面，升打开系统预热：2）设置激光器的波长扫描范围、扫描步长、调制频率等参数：3）进行系统校准，首先把连接头Cs和Cd用法兰盘短接，然后执行系统校准程序：4)按照图6进行测试，清洁模块的连接头，再把连接头用法兰盘连接好。在室温条件下测试FDCM-FG器件，保存测试数据；
5）根据原始数据中的GD数据，计算通道色散、群时延波动。在FDCM-FG工作带宽范围内，对实测的群时延曲线GD(a)进行最小二乘法多项式拟合后得到拟合群时延CDr(a)-CDlocalXA+β,CDioeal既为通道色散；求群时延残差曲线GDR()=CD()-CDnit(a)，再对残差曲线GDR(A)进行密口平滑处理（窗口大小25pm），得到的平滑后群时延残差GDR({)峰-峰值即为群时延波动GDRp6）根据原始数据中的DGD数据，计算偏振模色散。苔先在FDCM-FG工作带宽范围内对DGD(2)进行平滑处埋（平滑窗口大小100pml，月的是为了消除差分群时延测显误差），然后对平滑后的差分群9
nKAONiiKAa
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