本标准规定了当器件经受环境试验(基本试验)时测量它衰减变化和回波损耗变化的程序。因为通常这类试验在某些时间周期内对一组器件进行试验，所以就将这种测量程序和相关的设备设计为在同一程序中对许多器件进行监测并采用自动数据采集装置。而且，由于器件衰减变化和回波损耗变化可能很小，而系统中这些器件的性能又很重要，因此强调本测量程序应始终保持测量的高稳定性。 GB/T 18311.3-2001 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) GB/T18311.3-2001 标准下载解压密码：www.bzxz.net

GB/T18311.3—2001
本标准等同采用IEC61300-3-3：1997《纤维光学互连器件和无源器件一基本试验和测量程序第3-3部分：检查和测量一一监测衰减和回波损耗变化(多路)》制定。纤维光学互连器件和无源器件在光纤通信和非通信应用中占有重要地位，已在国际和国内市场上形成规模生产和商品化产品，并成为新崛起的高技术产业。随着光纤通信技术领域内新技术、新材料、新产品的不断涌现和发展，相应产品试验和测量技术也有较快的进展。为使产品试验和测量程序在国际上进一步协调一致，使产品试验和测量结果得到统一公认，IEC迄今为止已制定并颁布IEC61300系列试验和测量程序标准达80余项，从而将极大促进产品贸易往来。我国该类产品试验和测量程序基础标准与国际标准等同，能方便简化产品的检验和验收，适应产品国际贸易，技术和经济交流日益增长的需要。本标准是隶属于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》的系列方法之一。本标准由中华人民共和国信息产业部提出。本标准由信息产业部电子工业标准化研究所归口。本标准起草单位：上海传输线研究所。本标准起草人：陈国庆、王锐臻、王毅。I
GB/T18311.3—2001
IEC前言
1）IEC（国际电工委员会）是由各国家电工委员会（IEC国家委员会）组成的世界性标准化组织。EC的目的是促进电工电子领域标准化问题的国际合作。为此目的，除其他活动外，IEC发布国际标准。国际标准的制定由技术委员会承担。对所涉及内容关切的任何IEC国家委员会均可参加国际标准的制定工作。与IEC有联系的任何国际、政府和非官方组织也可以参加国际标准的制定。IEC与国际标准化组织(ISO)根据两组织间协商的条件保持密切的合作关系。2）IEC在技术问题上的正式决议和协议，是由对这些问题特别关切的国家委员会参加的技术委员会制定的，对所涉及的问题尽可能地代表了国际上的一致意见。3）这些决议或协议以标准、技术报告或导则的形式发布，以推荐的形式供国际上使用，并在此意义上，为各国家委员会认可。
4）为促进国际上的统一，各IEC国家委员会有责任使其国家和地区标准尽可能采用IEC标准。EC标准与相应国家或地区标准之间的任何差异应在国家或地区标准中指明。5）国际电工委员会没有规定表示认可标志的任何程序。如果声称某设备符合EC某一标准，IEC对此概不负责。
6）应注意这种可能性，即本国际标准的某些组成部分可能涉及专利权内容。IEC不负有对任何或所有这样的专利权作出认同的责任。国际标准IEC61300-3-3由IECTC86纤维光学)SC86B（纤维光学互连器件和无源器件）制定。本标准文本依据下列文件：
86B/852/FDIS
表决报告
86B/951/RVD
对于批准本标准进行表决的全部资料可在上述表格给出的表决报告中查阅。IEC61300在总标题“纤维光学互连器件和无源器件一基本试验和测量程序下由下列部分组成：
一第1部分：总则和导则
一第2部分：试验
一第3部分：检查和测量
中华人民共和国国家标准
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）Fibre optic interconnecting devices and passive components-Basic test and measurement procedures—Part 3-3: Examinations and measurements-Monitoring change in attenuation and in return loss(multiplepaths)
1总则
1.1范围和目的
GB/T18311.3—2001
idtIEC61300-3-3:1997
本标准规定了当器件经受环境试验(基本试验)时测量它衰减变化和回波损耗变化的程序。因为通常这类试验在某些时间周期内对一组器件进行试验，所以就将这种测量程序和相关的设备设计为在同一程序中对许多器件进行监测并采用自动数据采集装置。而且，由于器件衰减变化和回波损耗变化可能很小，而系统中这些器件的性能又很重要，因此强调本测量程序应始终保持测量的高稳定性。1.2引用标准
下列标准所包括的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T18311.6一2001纤维光学互连器件和无源器件一一基本试验和测量程序第3-6部分：检查和测量一一可波损耗（idtEC61300-3-6：1997）2概述
本程序规定四种衰减变化和回波损耗变化监测方法。方法1和方法2通过测量经由器件或由器件反射的功率变化来测得这些参数。方法3和方法4是采用OTDR来测量衰减和回波损耗。因此，相关的装置分别规定。仅当OTDR信号平均时间比试验环境条件变化时间短得多时，后两个方法才可能被采用。这四种方法在测量单模光纤被试验器件时被采用。方法1应作为基准方法。3装置
3.1方法1和方法2
本程序的装置和对被试器件进行测量的配置如图1和图2所示。装置包括：3.1.1光源/激励单元(S/E)
能分别将测量所规定波长的光注入试验光纤的多路光源（如适用还包括激励单元）。获取这多路光源的方法就是采用由图2所示的光开关3相连接的若干独立的光源。多路光源还能通过其他几种方法来获取，例如由星形分路器连接的并各自接通或关断的若干独立光源，或单个经可以开关控制的带通滤国家质量技术监督局2001-02-13批2001-08-01实施
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光器与光纤耦合的白光光源。本试验必须考虑的光源性能包括下列组成部分：a）始终稳定：虽然本试验方法对每组测量都进行基准光功率测量，但仍要求绝对光功率输出的高稳定性，因为每一组测量可能在儿分钟时间内进行。这种稳定性通常与光检测器测量平均技术一起考虑。
b）偏振无关：通常要进行衰减变化的监测，这种衰减变化与被试器件和诸如分路器、开关和检测器之类装置组成部分插入损耗的偏振依赖性相比是较小的。因此，通常规定低偏振度的光源是必要的，如白炽灯（白光光源）或发光二极管，这些光源采用低偏振感应的光学系统与光纤耦合。或者可采用包括去偏振或偏振稳定化激光器的足够稳定的试验装置。c）随时间变化的光谱纯度和光谱稳定性：特别在测量波长依赖性器件，如多路复用器或衰减器时，有必要采用一种不发射无关波长光的光源，这种无关波长光功率大小可能影响测量准确度。d）输出功率水平：因回波损耗测量通常涉及高度衰减的信号，所以为使测得的信号保持在光功率计测量范围之内，需要具有至少一3dBm输出功率的光源。3.1.2监测设备
一个能监测经对应于被试器件和基准光路多个光路传输光的装置。在方法1中，通过一个1×N分路器，将光分成N路，并形成各监测通道。图1以框图显示了该装置。图中，S为多路光源，BD为方向性分路器以及D1、D?和D：是光检测器，在该装置中，1XN分路器通道1引出端所示的器件组合配置在N个通道中的每一个光路上重复出现。对于被试器件通道数目少，本方法是可用的，因为本方法需要多个分路器和检测器。E
图1方法1装置
随力新
在方法2中，采用了经由被试器件的光路转换开关。如图2所示的装置由方向性分路器和两个1×N的计算机控制的光开关组成。这些开关的通道数多到足以将被试器件通道、一个或多个基准光路和基准反射通道互连起来。
分路器
开关1
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滤模器
基准回波损耗
基准光纤
成力物
开关2
图2方法2通过光功率监测进行衰减和回波损耗监测的装置本试验应考虑的开关性能包括：a）重复性。开关每个通道插入损耗应具有高重复性，因为该参数会直接降低被试器件衰减或回波损耗测量的准确度。而且，因环境试验通常在持续的时间周期内进行，所以应在整个试验期间考虑开关的重复性；
b）回波损耗。方法1和方法2的回波损耗测量可能会受诸如分路器、开关和光纤这样的装置部件过度的光反射限制。
3.1.3检测器(D)
工作波长范围与被试器件一致的检测器应具有高动态范围并具有将基准电平调至零的性能。应按详细规范的规定，采用将来自检测器D1和D：（图1)和D（图2)的反射功率减小至可接受程度的程序。
3.1.4滤模器
在单模光纤的情况下采用沿每一个测量通道施加的滤模器，以消除高阶模（不希望出现）有关的测量不准确性。应采取措施避免包层模影响测量。须靠光纤长度固有的作用或加包层模消除器来消除包层模。
3.1.5临时接点(TJ)
将被试器件接入试验通道的临时接点。通常试验的稳定性要求会对采用机械式接头或熔接式接头提出要求。
3.2方法3和方法4
这些程序对应的装置和进行被试器件测量的配置如图3和图4所示。它由下列器件构成。3.2.1OTDR
OTDR是一种自动试验装置。采用能产生一个或多个脉冲宽度和脉冲重复率的OTDR。准确度应适合于测量要求并应在详细规范中规定，包括：-中心波长；
谱宽；
一空间分辨率。
开关1
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缨冲光纤
滤模器
应力箱
图3采用OTDR监测衰减和回波损耗的装置0
儿关2
方法3（双向）
注意回波损耗测量所要求的长平均时间可能限制连续测量的最小时间周期。3.2.2缓冲光纤
光纤段应足够长以使OTDR能在空间上分辨被试器件。經冲光纤
一滤模器
开关1
图4采用OTDR监测衰减和回波损耗的装置3.2.3光开关(sWi,sW2)
方法4（单向）
一个或两个计算机控制的光开关。这些光开关的关键特点如本程序方法3和方法4所规定，具有下列差异：
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a）重复性。方法3和方法4中不太需要每个通道衰减均具有非常高的长期重复性，因为OTDR能区分开关和被试器件；
b）回波损耗。在方法3和方法4中，要求很高的光开关回波损耗，因为这些反射可能使测量信号难以分辨，光开关回波损耗取决于所采用的具体OTDR。3.2.4滤模器
在单模光纤的情况下采用沿每一个测量通道施加的滤模器，以消除高阶模（不希望出现）有关的测量不准确性。应采用措施避免包层模影响测量。须靠光纤长度固有的作用或加包层模消除器来消除包层模。
临时接点(TJ)
将被试器件接入试验通道的临时接点。这些接点可为机械式接头或熔接式接头，但应特别注意降低来自接点的反射，使其不影响OTDR测量。4程序
4.1方法1
本方法由测量通过的功率（在图1中D处测得）和反射的功率（在图1中D?处测得）并将他们与图1中D：处测得的基准功率相比较来对应力箱中被试器件组的衰减和回波损耗进行周期性监测。光源S和1XN分路器的组合应使每个输出端口的分光比恒定，因为这种恒定的分光比将决定监测准确度。4.1.1衰减监测——方法1（供选择）对1XN分路器的每一个端口，周期性地取D,和D：的读数。这些读数比率的对数与对应的被试器件衰减(以dB为单位)成正比。周期性地监测和计算该比率的变化以确定连接到1XN分路器每个端口上的被试器件衰减的偏差。试验结果表示的一般方法是对D和D：读数比率的变化（作为时间的函数）作图。
4.1.2回波损耗监测——方法1
对1XN分路器的每一个端口周期性地取D2和D的读数。这些读数比率的对数与对应的被试器件回波损耗（以dB为单位）成正比。周期性地监测和计算该比率的变化以确定连接到1N分路器每个端口上的被试器件回波损耗的偏差。试验结果表示的一般方法是对D和D：读数比率的变化（作为时间的函数)作图。
4.2方法2
通常在图2所示的试验装置各部分处于计算机控制的情况下，按1×V开关的步进逐一对每一个被试器件进行基准测量和衰减、回波损耗测量，并在器件经受应力的环境试验期间周期性地重复上述测量程序。
4.2.1衰减监测——方法2
在“”时间、通道“”中被试器件的衰减测量如下：Lit-K,-Pit
Pit=Pi—Pat
式中：P,——归一化功率，dB;
Pmt——经由监测通道m的功率，dBm；Pi——开关1和2设置在通道“i\所测得的功率，dBm；K——通道“i”的常数,dB。
当采用一个以上基准通道时，Pm，值为所有基准通道的平均值。图2中，显示了应力箱外基准通道“×”。这是一条光功率基准通道，它被用于监测过度的光源功率漂移。5
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注意大写字母用于表示归一化功率，小写字母用于表示测得的功率。通道“”中的归一化功率是经通道“”传输的功率减去经基准通道传输的功率平均值。采用归一化功率就能确定与光源强度变化无关的损耗。还应注意脚注“”系指一组测量，即在一具体试验条件下的测量组。须加小心，以使在确定P的组测量进行期间不产生什么变化，这种变化可能改变系统的功率大小。以试验程序完成时所进行的截断测量来确定常数K。K,=B, -A,+Pie
式中.A.
-在“;”光纤\a”点处（见图5)的截断测量功率；一在“”光纤“b”点处（见图5)的截断测量功率；B.
-进行截断测量时刻的Pi值。
浓模器
开关上
韵光纤
图5截断测量定位（传输）
开关2上
的光纤
确定K，的测量程序是：首先进行Pe测量，然后进行A，截断测量，再进行B，截断测量。采用带裸光纤转接器的功率计进行A，和B，的测量。4.2.2回波损耗监测——方法2
将开关1设在\”通道，开关2设在“rev\通道。“;”通道“t”时刻被试器件回波损耗测量如下：RL = P+t— G, + 101g(1 —10-AP/10)(dB) .（3）
通道“”的归一化功率，dB；
式中：Pt
Pit=Pi,—Pre
注意在回波损耗计算中，归一化功率为通道“”功率减去通道“”功率。Pi——开关1设在通道“”，开关2设在通道“rev”时测得的功率，dBm；△P =Pt-Pte(dB)
式中：Pio
Pia-Pio -Pro
（4）
以开关1和开关2通道“”的光纤直接接在一起而开关之间无器件测得的归一化反射功率，dB；
G常数；
对开关1通道“”以基准回波损耗进行端接的光纤进行测量来对常数G，求值。基准回波损耗就是其一端被端接、回波损耗为已知的一段光纤。G, = P,e - S +101g(1 - 10-AP/10)式中：S——基准回波损耗，dB；Pi
一作为基准回波损耗S进行端接的通道“”的归一化功率，dB；AP =-Pte-Pie
（5）Www.bzxZ.net
（6）
式中：Pi。一归一化反射功率，其在作为基准回波损耗S的端接点和SW1之间采用如芯轴卷绕的光纤中具有大的衰减。
当[△P|>10dB时，可采用下列回波损耗近似：RL,Pi—G,(dB)
4.3方法3
（7）
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通常.OTDR和开关处于计算机控制之下，被试器件衰减和回波损耗测量按1XN开关步进逐一在双向进行。在被试器件经受应力的环境试验期间，周期性地重复测量程序。4.3.1衰减监测——方法3
通常“”中的被试器件在时刻“t”的衰减测量如下：Xfua+Xrit+K
式中，Xfit——开关1设在通道“”，被试器件在OTDR显示器上的功率变化（见图6)；Xri,与Xfi相同，但开关2设在通道“”,开关1设在通道“rev”，K,—通道”的常数。
图6OTDR对被试器件的响应
（8）
1在图3的装置中，采用标为“m”的基准监测通道来监测相对于应力箱中被试器件的光纤本身可能发生的功率变化。
2因这是监测，所以认为只有衰减变化才有意义。因此，初始测量的L，的变化是重要的指标，而不是L的绝对值。确定K，的测量程序首先是进行Xfie和Xre测量，以双波长光源替换OTDR，进行A，截断测量，然后进行B，截断测量。A，和B：测量采用裸光纤转接器和功率计进行。这些是不采用OTDR进行的测量。缓冲光纤
开关1上
的光纤
图7截断测量定位（OTDR）
Xf和Xr是正向和反向传输损耗与临时接点及模式消除器的损耗之和。以试验程序完成时进行的截断测量来确定常数KK-B-A
式中：
Xfte+Xrire
A,——在“”光纤“a”点处截断测量功率（见图7)；B，——在“”光纤“b”点处截断测量功率（见图7)；Xf,和Xr。—在回截测量时进行的测量。4.3.2回波损耗监测——方法3
开关2上
的光纤
（9）
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开关1设在进行回波损耗测量的通道。按下列规定进行回波损耗测量：注意，对窄光脉冲（宽度小于1μs），OTDR检测器的响应带宽可能会限制测量准确度。在这种情况下，回波损耗应对照基准后向反射元件进行校准。通道“”中的被试器件在时刻“”的回波损耗如下：RL=—2H+C,—101g(110-2月u/10)OTDR曲线上反射信号高度（见图6）；式中.H
一通道“”的常数。
常数C，可采用下列公式进行求值：C,=B—10lgT
·（10）
（11）
式中：B一一光纤的后向散射系数，对大多数单模光纤在1300nm波长下大致为80，在1550nm波长下大致为82.5。对B的准确求值，参见GB18311.6—2001中4.2.4。T
-OTDR脉冲时间宽度，ns。
当H>5dB时，对回波损耗可采用下列近似：RL-2Hi+C
-（12）
对C，求值的一个替代方法是将具有已知回波损耗的接头接入开关1通道“”光纤上。基准回波损耗RL就是其一端被端接、回波损耗为已知的一段光纤。C,=2H,+RL+101g(1-10-2,/10)
式中：RL—基准回波损耗值。
4.4方法4
（13）
本方法作用类似于方法3，但说明在监测时不进行OTDR双向测量也能得到令人满意的测量结果。在OTDR上单向测得的被试器件衰减和回波损耗的变化可作为被试器件性能的依据。因此，如图4所示，装置仅包括一个1XN开关。因此，通道“;”中被试器件在时刻“t\的相对衰减为：Li=Xfa
注：正如方法3，对于监测而言，重要指标是初始值L，的变化。回波损耗在4.3.2中给出。
5规定细节
5.1方法1和方法2
光源参数：
开关或1XN分路器参数；
-检验基准回波损耗以及如何以低插入损耗将其插入到基准通道中去的方法；测量周期；
器件初始衰减范围；
一减小反射功率的程序；
一分路器参数；
一性能要求；
一允许的衰减和回波损耗变化；偏差。
5.2方法3和方法4
-OTDR参数；
一开关参数；
光纤长度和特性（缓冲光纤)；
-（14）
一测量周期；
一器件初始衰减范围；
一性能要求；
-允许的衰减和回波损耗变化；
一偏差。
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