【YD通讯标准】 可调谐光滤波器

ICS 33.180.20
中华人民共和国通信行业标准
YD/T 2154-2010
可调谐光滤波器
Tunableoptical filter
2010-12-29发布
2011-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前灣言·
1范围·
2规范性引用文件
3术语和定义
4．技术要求
5试验方法
6检验规则
7标识、包装、运输和贮存·
附录A（规范性附录）48/96通道滤波器频率/波长分配表附录B（资料性附录）滤波器外形图及接口-附录C（资料性附录）TFF滤波器通信接口协议-THiKAMIKAca
YD/T2154-2010
YD/T2154-2010
本标准根据YD/T1060-2000光波分复用系统（WDM）技术要求—32×2.5Gbit/s部分》、YD/T1143-2001《光波分复用系统（WDM）技术要求——一16×10Gbit/s部分、32×10Gbiv/s部分》对滤波器的要求，参考GB/T20440-2006密集波分复用器/解复用器技术条件\、Telc0rdisGR-1312-C0RE（1999）光纤放大器与密集波分复用系统的可靠性保证要求和TelcordiaGR-1209-CORE（2001）（光无源器件总规范》，结合国内可调谐光滤波器的特点编写。本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C均为资料性附录。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标推起草单位：中国通信标推化协会传送网与接入网技术委员会。本标准主要起草人：光器件工作组。TI
1范围
可调谐光滤波器
YD/T2154-2010
本标准规定了可调谐光滤波器（以下简称滤波器）的技术要求、测试方法、可靠性试验、检验规则及标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于基于多层膜干涉技术的平顶可调谐光滤波器（以下简称TFF滤波器）和基于单F-P（Fabry-Perot）腔技术的可调谐光滤波器（以下简称F-P腔滤波器）。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。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标准。然而，鼓励根据本标准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标准。GB/T2828.1-2003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（ISO2859-1：1999，IDT）
GB/T20440-2006密集波分复用器/解复用器技术条件SJ/T11363-2006电子信息产品中有毒有害物质的限量要求SJ/T11364-2006电子信息产品中污染控制标识要求TelcordiaGR-1209-CORE（2001）光无源器件总规范TelcordiaGR-1312-CORE（1999）光纤放大器与密集波分复用系统的可靠性保证要求3术语和定义
GB/T20440-2006《密集波分复用器/复用器技术条件》中确定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
多层膜干涉可调谐光滤波器MultilayerThinFilmInterferenceTunableOpticalFilter多层膜干涉可调谐光滤波器是基于多光束干涉原理形成的可调谐滤波器件，通过改变滤光片的入射角度实现可调谐滤波。其基本结构由镀制在玻璃基片上的高（H）/低（L）折射率材料膜层构成多个F-P腔，从而实现窄带滤波。如图1所示。L
间隔层
玻璃基片
图1TFF滤波器结构示例
TiKANiKAca
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F-P腔可调谐光滤波器F-P Cavity Tunable Optical FilterF-P腔可调谐光滤波器的结构如图2所示，由F-P腔和准直器两个部分组成。光经准直器准直之后，进入F-P腔，过改变F-P腔的腔长来实现波长的选择：F-P腔可受直流电压控制。通过调节直流电源的电压达到选择所要求的输出光波长。单F-P腔技术的可调光滤波器可以由MEMS、压电、液晶等技术实现。
通道带宽Channel Passband
输入光
准育器
基于 MEMS 的 F-P 腔
图2F-P腔滤波器结构示例
滤波器的通道带宽定义为ITU-T波长通道间隔的四分之一。3.4
波长设置精度WavelengthSettingAccuracy滤波器中心波长与I-标称中心被长之差，3.5
插入损耗 Insertian Loss (IL)滤波器的某一通道的插入损耗指在规定的工作温度范围内，考虑了偏振特性后的光功率损耗曲线上对应ITU-T通道带宽内的最大损耗值，以dB表示。滤波器损耗指滤波器各个通道中插入损耗的最大值。3.6
带宽Bandwidth
滤波器的带宽有0.5dB、3dB、20dB、25dB带宽，某个通道的带宽是从该通道插入损耗波形的顶点向下0.5dB、3dB、20dB和25dB与光功率损耗波形的交点之间的宽度。3.7
波长可调范围Wavelength Tuning Range (TR）波长可调范围是指满足滤波器光学性能指标的中心波长可调范围，单位为Ⅲ3.8
总串扰Total Channel Crosstalk（TX）总扰是指某一特定通道对应通带输出平均光功率对所有其他通带输出光功率总和的抑制比，用正表示。表达式为：
TX =-10lg(2P / P)
式中：
TX—总串扰，单位为分贝（dB)：P一除对应的通带外，其他第i通带内的最大光功率，单位为mW：2
P对应通带的光功率，单位为mW。Tuning Speed
调谐速度
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调谐速度是指在滤波器可调范围内，相隔最远的两个通道波长间的切换时间，单位Ⅲs。4技术要求
1分类
a）按其工作原理可分为：
一TFF滤波器；
-F-P腔滤波器。
b）按其工作波长范围可分为：
C波段滤波器；
波段滤波器。
c）TFF滤波器按其端口可分为：-两端山滤波器：
三端口滤波器。
d）TFF滤波器按波长间隔可分为：-50GHz滤波器；
-100GHz滤波器。
具体频率/波长分配参见附录A。2技术要求
a）100GHz通道间隔平顶型TFF滤波器光学性能参数如表1所示。表1100 GHz通道间隔平顶型TFF滤波器光学性能参数藝数名称
波长可调范围
ITU-T通道带宽
波长设置精度
0.5dB带宽
25dE带宽
插入揭耗
插入耗损均勾性
相邻通道申扰
非相邻通道串扰
偏振相关损耗
波长热稳定性
最大输入光功率
回波损耗
调谐速度
iKAMiKAca
±12.5 （相对于 ITU-T Grid）±0.05(25'0)
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参数名称
偏振模色散
工作温度
表1（续）
h）50GHz通道间隔乎顶型TFF可调谱光滤波器光学性能参数如表2所示。表250 GHz通道间隔平顶型 TFF可调谐光滤波器性能参数参数名称
被长可调范围
ITU-T通过带宽免费标准bzxz.net
波长设置精度
0.5dB带宽
25带宽
插入损耗
插入耗损均勾性
相邻通道审扰
非相邻通道串扰
总串扰
偏振相关摄耗
波长热稳定性
最人输入光功率
回波损耗
调谐速度
偏报模色散
工作温度
prm/℃
c）F-P腔可调诺光滤波器光学性能参数如表3所示。最小
±6.25（相对于ITU-TGrid）
±0.03（25℃
表 3F-P腔可调谐光滤波器光学性能参数梦数名称
波长可调范围
波长设置精度
3带宽
20 dB 带宽
插入损耗
插入耗损均勺性
偏握相关损耗
调谐速度
偏振模色散
驱动电压
±0.03（25C）
参数名称
使用寿命
工作温度
表3（续）
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d）TFF可调谐光滤波器和F-P腔可调谐光滤波器外形图及接口可参考附录B，TFF可调谐光滤波器通信接口协议可参考附录C。
5试验方法
5.1外观检查
滤波器试验前，首先进行外观检查。其外形尺寸与设讨尺寸应相符：外观须平滑、无油溃、无伤痕及无裂纹，整个器件牢固，引线无松动，端口的连接器插拨平顺。5.2试验环境条件
滤波器的性能试验应在下面规定的大气条件下进行：—温度： 15℃~35℃:
湿度：45%~75%RH：
气压：86～106kPa。
5.3试验仪表设备
5.3.1光源
5.3.1.1宽光源
宽光源要求如下：
-波长范围：大下被测滤波器的波长调谐范围：输出光功率稳定性：±0.1dB/10min。5.3.1.2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：一波长精度：±15pm
一波长重复性：±0.5pm
——波长稳定性：±pm；
边模抑制比：≥40dB：
输出光功率：≥一13dBm
5.3.2光谱分析仪
光谱分析仪要求如下：
工作波长范围：根据工作波长选择适当的波长：一波长精度：±10pm；
-动态范围：>50dB：
分辨率带宽：≤100pm；
THiKAMiKAca
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偏振相关性：<0.08dB：
一波长重复性：+2pm。
5.3.3光功率计
光功率计要求如下：
工作波长范围：根据工作波长选择适当的波长：光功率最大动态范围：—70~+10dBm（直流）偏振相关性：<0.05dB：
绝对精度：±5%。
5.3.4偏振控制器
偏振控制器要求如下：
工作波长范围：根据工作波长选择适当的被长；偏振消光比：≥40dB：
邦加球覆盖率：>99%
偏振相关损耗：<0.005dB；
最大充许输入光功率：+20dBm。5.3.5网络分析仪
网络分析仪要求如下：
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；>2GHz
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：1310mm、1550mm：
-测试范围：0~75dB;
一测试精度：±l.0dB（绝对精度）、±0.4dB（相对精度）。5.4测试方法
5.4.1中心波长、波长设置精度、插入损耗、插入损耗均匀性、偏振相关损耗、带宽、串扰的测试a）测试原理框图
测试原理如图 3 所示。
可调谐
激光器
控制器
待测滤波器
光功率让
数据分析和处理
中心波长、波长设置精虚、插入损耗、插入损耗均匀性、偏振相关损耗、带宽、串扰的测试框b）测试步骤
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复4）-6）步骤，测量光功率准确度，取不同温度点下光功率准确度的最大范围为最终的器件的光功率准确度。
6.3.3回波损耗测试
回波损耗测试按GB/T20440-2006密集波分复用器》中5.4.6节进行。6.3.4OSNR准确度测试
a）OSNR准确度测试框如图3所示。计算机
多通道光源
ASE光源
b）测试步骤
光女减器
光就器
光据合器
图3OSNR准确魔测试框
1）清洁连接器端面，如图3连接光路，设置光谱仪为WDM应用模式：OPM
光谱仪
2）调节多通道光源（大于10通道，包含50GHz间隔和100GHz间隔信号），第一个QSNR测试点R,处于10dB左右的范围。调节光衰减器衰减值，使光谱仪信噪比读数约10d日，通过计算机依次记录OPM的OSNR读数 OSNRapm(R1.n）（n为通道数），并记录光谱仪读数OSNRs(Ri,n)，误差AOSNR(Ri,n)-OSNRopm(R,n)一OSNRose(Ri,n)。取误差AOSNR(Ri,n)缩对值的最大值为|AOSNR(R,)lmax:3）调节光衰减器衰减值，使光谱仪信噪比范围Rz、Rs、R分别约15dB、20dB、25dB，重复步骤2),记录 OSNR(R2)1 mx ~AOSNR(R) Lux和 OSNR(Ra) lmx，取 AOSNR(R) ay、[AOSNR(R2) LuxAOSR(R）和AOSNR(R4)m的最大值定义为ADSNR，则OPM的OSNR谁确度为±OSNRs注：通过光谱仪测试OSNR的方法见IEC61280-2-9。6,3.5扫描时间的测试
a）测试框如图 4 所示。
计算机
b）测试步骤：
探头1
探头不波感
图4扫描时间测试框图
1）连接示波器和OPM，选择探头1连接启动管脚，探头：2连接执行管脚（管脚定义见附录B），如图4连接光路：
2）由计算机向OPM发送扫描光谱命令：3）捕捉启动和执行信号，测量启动信号和执行信号间的时间长度，图5所示即为扫描时间。7
TiKAiKAca
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'START
7可靠性试验
OPM 可靠性试验要求如表 2。
试验名称
机械跌落
机械振动
低温贮存
高温贮行
温度循环
依据标准
Telcordia GR-63-CORE
(2006)5.3.1
Telcordia GR-63-CORE
(2006) 5.4.2
Telcordia GR-63-CORE
(2006) 5.1.1.1
Telcordia GR-63-CORE
(2006) 5.1.1.3
TelcordiaGR-468-CORE
(2004)3.3.2.2
Telcordia GR-63-CORF
(2006) 5.1.1.2
扫描时间
图5扫描时间示意
表 2 OPM 可靠性试验要求
试验条件
跌落高度：100mm白由落体：
4个落点，1次落点：
落点分别为模块上下表面S1、S2和模块前后两个顶点C1、C2，如图6所示
加速度：0.1g：
频率范围：5Hz-100Hz-5Hz：
0.1倍频/min：
报动方向：3方向：
每个方向握动 90min
贮存温度：—40℃：
降温速率：30℃/h;
持续时间：72h：
Smin内升至室温
贮存温度：70℃；
升温速率：30℃/h：
持续时间：72b：
5mi内降至室温
循环温度：-40℃-+85℃：
循环次数：100次；
极限温度停留时间≥15mi
贮存温度：40它：
贮存相对湿度：93%
持续时间：96h
批内允许的
不合格品率
数量·
失效数”判据
测试波长
变化望
测试光功
率变化量
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验的项目是：插入损耗、插入损耗均匀性，总串扰、中心波长、波长设置精度、波长可调范围、0.5dB（3dB）/25dB（20dB）带宽、回波损耗、偏振相关损耗、偏振模色散、色度。其指标应分别符合表1、表2和表3要求。捡验方法见本标准5.4节中相关测试方法和5.5节中可靠性试验。6.2.2抽样检验
由质量部门从一个生产批或几个生产批（这些生产批是在基本相同的材料、工艺、设备等条件制造）的产品中按一定比例抽取样品进行检验。抽样检验项目和试验方法同6.2.1节．抽样要求按GB/T2828.1-2003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》规定，检验水平IL=II、允许质量水平AQL=1.0。6.3型式检验
可调谐滤波器有下刻情况之一时，进行型式检验：a）新产品转产或老产品转厂生产的试制定型鉴定：b）结构、材料、工艺有较大改变，可能响产品性能时：c）正常生产时，24个月后，应周期性进行型式检验：d）产品长期停产12个月后，恢复生产时：e）出厂检验结果与上次型式检验有差别时：f）国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。型式检验按第5章试验方法规定进行。7标识、包装、运输和贮存
7.1标识
产品上应有产品名称、型号规格、编号等标识。7.2包装
产品应有内包装，用盒子包装好，包装内应有产品性能测试单和品质保证单，包装盒上应标有产品名称、型号规格、生产厂家，执行标准号，并按照SJT11364-2006《电子信息产品中污染控制标识要求》中的相关要求打环保标识。
7.3运输
当产品需要长途运输时，需用木箱或硬纸箱做外包装，在箱上写明不能抛甩、碰、压，应有防防潮标志，以免损坏产品。
7.4贮存
产品应放置在贮存温度范围以内的非暴露环境中。9
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