【国家标准(GB)】 纤维光学分路器 第1部分:总规范 (可供认证用)

中华人民共和国国家标准
纤维光学分路器
第一部分：总规范　
Fibre optic branching devicesPart 1: Generic specification（可供认证用）
GB/T 13713-92
本标准等效采用了国际标准IEC875-1（1986)《纤维光学分路器第一部分：总规范》。本标准为符合IEC电子元器件质量评定体系要求的标准。第一篇　总　
1范围
本标准叙述了纤维光学分路器的类别划分，包括非波长选择型分路器以及波分复用器/解复用器，每一类别将在单独的分规范中加以规定，本总规范确定了划分分路器类型的结构，被测量参数和对几种类型分路器共同的试验方法。
本标准所考虑的分路器均具有下列一般特性：这些器件是无源的，不含有光电器件或其他换能器件；a.
b．纤维光学分路器是具有三个或三个以上光输入和(或)输出端口的器件，并按照预定的方式在这些端口间进行分光；
c，这些纤维光学分路器具有光纤端口或专用的光纤连接器端口。2目的
制定本规范的目的在于对下列各项内容规定统一的要求：a.
光学、环境和机械性能参数；
试验方法；
纤维光学分路器的分类；
安全事宜。
3规范体系
本总规范与所属的各规范的关系在附录 A中给出。4有关文件
GB4728电气图用图形符号
GB4457~4460机械制图
GB3100国际单位制及其应用
GB1800～18042
公差与配合
国家技术监督局1992-10-04批准14.4
1993-06-01实施
GB/T 13713—92
GB2421电工电子产品基本环境试验规程总则GB2422电工电子产品基本环境试验规程名词术语GB 2423.1#
电工电子产品基本环境试验规程试验A：低温试验方法
GB 2423.2
GB 2423. 3
GB 2423. 4
GB 2423.5
GB 2423. 6
电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法
试验Ca：恒定湿热试验方法
试验Db：交变湿热试验方法
试验Ea：冲击试验方法
试验Eb：碰撞试验方法
GB2423.10日
试验Fc：振动（正弦）试验方法电工电子产品基本环境试验规程GB 2423. 15
GB 2423. 16
GB2423.17
GB2423.19
电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程GB 2423.21
电工电子产品基本环境试验规程GB 2423.22
GB 2423.23
GB2423.27
GB 2423. 24
电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程电工电子产品基本环境试验规程方法
电工电子产品基本环境试验规程试验Ga：恒加速度试验方法
试验J：长试验方法
试验Ka：盐雾试验方法
试验Kc：接触点和连接件的二氧化硫试验方法试验M：低气压试验方法
试验N：温度变化试验方法
试验Q：密封
试验Z/AMD：低温/低气压/湿热连续综合试验试验Sa：模拟地面上的太阳辐射试验方法电工电子产品基本环境试验规程太阳辐射试验导则GB2424.14T
IEC50（581）国际电工技术词汇（IEV）581章：电子设备的电工技术元器件IECQ/QC001001IEC电子元器件质量评定体系（IECQ）基本章程IECQ/QC001002IEC电子元器件质量评定体系（IECQ）程序规则IEC102导则电子元器件质量评定的规范结构IEC410计数检查抽样方案和程序IEC695-2-2易燃性试验，第二部分：试验方法—-针焰试验IEC68-2-38电工电子产品基本环境试验规程试验Z/AD：温度/湿度组合循环试验图形符号
IEC617E
ISO 370
《尺寸公差一英寸和毫米的相互换算》，ISO1000《SI单位及其倍数单位和某些其他单位的使用建议》5参考文件
光纤光缆连接器第1部分：总规范IEC 874-11
IEC794-1光缆第1部分：总规范
IEC793-1光纤第1部分：总规范
6术语、单位和符号、尺寸
6.1术语
6.1.1无源纤维光学分路器passivefibreoptlcbranchingdevice指具有三个或三个以上的光纤或光纤连接器端口，并按预定方式在这些光端间进行分光的器件，简称光纤分路器或分路器。
6.1.2分路器类型branching device type145
GB/T 1371392
光纤分路器的类型是按完成特定的光分路功能来确定的（例如，一只反射星形分路器确定光功率的分配是从一个端口输入的光将从所有端口输出）。光纤分路器各类型，在分规范中定义。注：“类型”并非必须规定确的端口数，端口型式或工作原理，它只是规定器件的预定功能。6.1.3品种styie
品种是按详细规范规定的某种给定类型中的特定式样、形状或工作原理的一种。6.1.4规格 variant
规格是按照详细规范规定的某一品种在特定细节上（例如连接器的配件）的变化。6.2单位和符号
单位和图形符号应尽可能从GB3100.GB4728中选择。6.3尺寸
6.3.1在分规范和详细规范中的细节分规范应根据分路器的类型、端口数目及光学试验方法优先提供壳体结构。详细规范应提供尺寸数据以及插入损耗、光方向性、光分布均匀性等工作参数的容许偏差及安装方向的尺寸数据，以便用户在使用或设计中采用。图中的尺寸及其公差符合GB1800～1804、GB4457～4460等。如有必要应注明公差，当足以满足要求时应给出不带公差的基本尺寸或仅给出最大值或最小值。6.3.2在详细规范中的尺寸单位
应以毫米为单位，标注出尺寸及其公差。在特殊情况下如进入国际市场要求注出英寸值时，英寸值应注在相应毫米值后的括号内，并说明原始尺寸体系为公制。尺寸要求的最高精度应是这样的值：第一位有效数字为1或2时，应不大于五位数字：第一位有效数字为3至9时，应不大于四位数字。7纤维光学分路器的分类
下面列出的特性旨在有助于分规范或详细规范对纤维光学分路器的全面阐述或分类。分路器技术的发展可能会增加或取消分类中的若干项目。7.1光学性能
纤维光学分路器的光学特性可以借助NXN矩阵加以规定，N为端口数目，各系数表示指定端口间传输的光功率。一般说来，传输的矩阵是：图中均表示：当单位光功率注入1端口时，由端口传输出来的那部分光功率。在波长选择光分路器中，，将是输入光的波长的函数。同样的考虑可适用于规定输入光的偏振参数和规定输入光的模式分布。
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传输矩阵用来对在分规范中被分别规定的纤维光学分路器的不同类型加以分类。通常分路器在各输人相互不相干的情况下工作。换言之，在给定输入端口上输人光的分光不受在任何其他输入端口上施加输入的影响。不过在干涉仪设备中应用的单模分路器的特殊情况下，多端输入间的模式相干则是使用中的基本因素。对于这样的相干器件，各传输系数以在波长、相干程度等参数方面复杂的方式相互关联。对这些相干器件的光学性能以不完善的形式加以规定，尚未应用于全部传输矩阵。在分规范中阐述的分路器的典型类型列在附录B中。7.2结构
外壳设计
端口数目；
端口型式；
材料和涂覆；
尺寸分类(大小、类别)；
光缆、光纤或连接器的固定方法；在壳体上各端口的排列方向；
壳体形状；
密封；
安装器件的方法！
改变分路比的调整方法。
内部设计
工作原理；
密封或不密封；
调整方法。
7.3气候类别
气候类别用下列格式表示，
低温（℃）
7.4评定水平
高温（℃）
恒定湿热持续时间（d）
应对经质量评定的全部纤维光学分路器在分规范中指定一个字母标志，以表明满足鉴定批准所适用的试验及其严酷度。
8标志
器件的标志，
当空间允许时，在每个纤维光学分路器上均应有清晰和耐久的标志，标志的顺序如下：a.
器件识别号；
制造厂的商标，
制造日期(年、月）。
8.2密封包装的标志
每一密封包装上应标有下列内容：a.
型号命名；
表示评定水平的一个字母；
分规范和(或)详细规范要求的任何附加标志。c.
9型号命名www.bzxz.net
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对采用本标准的分路器，应用字母后跟有关详细规范编号加以命名。10安全事宜
在考虑中。
11订货资料
下列定货资料应列入采购合同中：详细规范号；
b．评定水平字母代号；
c．其他。
12在分规范和详细规范中的图
这些图的主要目的是为了保证使用中的互配性和互换性。这些图对那些不要求互配性和互换性的结构细节并不加以限制，也不作为设计图纸使用。第二篇、质量评定程序
13鉴定批准/质量评定体系
当上述文件作为一个完整的质量评定体系使用时，鉴定批准和质量一致性检验应遵循本规范第16和17章的程序。
当这些文件用于不属于上述质量评定体系范围时，鉴定批准和质量一致性检验应遵守第16.1条和16.2.2条的程序和要求。但是，各项试验和试验的各部分应按照试验一览表中给出的顺序进行。14初始制造阶段
对于光纤分路器规范来说，初始制造阶段应在分规范中规定。15结构类似元器件
对于鉴定批准和质量一一致性检验用的，结构类似元器件的划分应在分规范中规定。16鉴定批准程序
16.1制造厂应遵守
管理鉴定批准的程序规则的一般要求；一本标准第14章中规定的初始制造阶段的要求。16.2除第16.1条的要求外，还应采用下述的程序a或b。a。制造厂应在尽可能短的时间内进行三个批次的逐批检验以及一个批次的周期检验，以证明符合规范的要求。在抽样检验批的周期期间内，制造工艺应无重大改变。样品应按IEC410(见附录C)规定从批中抽取。授予鉴定批准的光纤分路器性能范围按分规范的抽样程序抽取的样本来决定。
应使用正常检查。但当样本大小按零个失效接收时，应抽取附加样品以满足按一个失效接收所需要的样本大小。
b。制造厂应按分规范给出的固定样品数试验一-览表进行，以证明符合规范要求。148
GB/T13713--92
构成样本的样品应从现行生产的产品中随机抽取或按与国家监督检查机构协商抽取。对于这两种程序而言，样本的大小和允许失效数应接近一致，试验条件和要求应相同。16.3作为质量评定体系的一部分所获得的鉴定批准应该通过符合质量致性（见第17章）要求的正规试验来维持。否则鉴定批准必须用IEC电子元器件质量评定体系（IECQ）的程序规则中规定的维持规则（见IECQC001002第11.5.2条和11.5.3条）来检验。17质量一致性检验
与某个分规范有关的空白详细规范规定质量一致性检验的试验一览表。一览表还应规定逐批和周期检验的组别划分、抽样和周期。检查水平(IL)和合格质量水平（AQL)应从IEC410中选取。如果需要，可以规定一个以上的一览表。17.1放行批证明记录
经过有关规范规定和购买方索要的放行批证明记录最低限度应给出下列内容：周期检验各分组试验的计数数据（即受试元器件数和失效元器件数，但其中不涉及拒收的参a.
数）。
b．1000h耐久性试验以后，光纤分路器光学特性变化的变量数据。17.1.1计数数据
当有关详细规范要求记录计数数据时，应采用下列程序：一当某个分组是由一项试验组成时，拒收的光纤分路器总数与出现失效的项目应该一起记录下来，而不管造成拒收的参数。
一当某个试验分组由若干项试验组成时，有关详细规范应说明，是逐项记录试验结果还是把若干项试验作为一组来记录其试验结果。就本规范而言，气候顺序应该作为一个单项试验来看待。17.2延期交货
通过检验的批，保存周期超过两年（除非分规范中另有规定），在交货之前应按详细规范中A组和B组检验的规定进行重新检验。
制造方的总检验长所采取的重新检验的程序应由国家监督检查机构认可。一旦某一一批通过了重新检验，其质量按规定的周期就再次得到确认。17.3B组试验完成前发货的放行
当B组试验满足IEC410转为放宽检查的条件时，允许制造方在该检验完成前放行。18替代的试验方法
总规范中规定的试验方法并不是必须采用的唯一方法。但是，制造方应能使国家监督检验机构确信，他可能采用的任何代替方法所得出的结果和用规定的方法获得的结果等效。有争议时，只应使用规定的方法进行判定和仲裁。
19不检验参数
只有详细规范中有规定而且必须经过试验的那些光纤分路器参数，才能认为是在规定的极限范围内，对于未作规定的参数，不能认为各个光纤分路器之间是没有差别的。如果由于某一原因，必须控制更多的参数时，就应采用一个新的更加广泛的标准。增加的试验方法应作出全面的叙述，并应规定相应的极限值、AQL值和检查水平。
20概述
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第三篇试验和测量方法
本篇包括电子元器件质量评定体系要求的试验。分规范应阐明适用于某种特定类型分路器的那些试验（及任何附加试验）。按电子元器件质量评定体系制定的详细规范应引用有关分规范阐明的、适用于分路器某一品种或规格的试验。21标准的试验条件
除非在分规范和（或）详细规范中另有规定，试验应在GB2421标准中规定的试验标准大气条件下进行。测量前，分路器应在试验的标准大气条件下进行预先处理。放置的时间应足以使整个器件达到热稳定状态，除非在分规范和(或)详细规范中另有规定，均应遵循上述要求。当在试验中规定安装时，应把光纤分路器牢固地安装到用适当材料制成的刚性平板上；在有关分规范和(或)详细规范中应对自由式或安装式分路器合适的固定夹具加以规定。安装板的尺寸应超过试样的外廓尺寸。除非在分规范和（或）详细规范中另有规定，条件试验之后停顿时的恢复条件均应符合有关标准。22外观检查
标志：每一分路器上的标志均应符合8.1条的规定，标志应清晰；a.
包装：包装上的标志应符合8.2条的规定。b.
23尺寸
器件外形尺寸应符合有关详细规范的规定。体积应不超过规定的最大值。24光学试验
24.1光分路系数
本组试验用来测量光纤光分路器实现其设计功能的能力。这些试验包括测量传输矩阵中有关的光传输系数。并且该试验组将随着本条款规定的每一器件型号的不同而变化，这些测量基本上是插人损耗测量。但插入损耗值的范圖预计取决于被测量分路器的型号传输系数。即在传输星形耦合器的四端口定向耦合器中一个通路的插入损耗应是低的，相反，被测的这一器件中隔离端口间的插入损耗则应是高的。
在本标准中将列出一个基本的插入损耗测量方法。当希望对本方法予以修正以测量分路系数时，在有关分规范和（或）详细规范中应给出这一修正的或独立的试验。表1给出了在有关规范和（或)详细规范中阐明的插入损耗测量的优先条件。150
1光纤类别
2光源
一不相干/相干
一峰值波长（nm）
一功率稳定性(dB)1)
—50%功率处线宽（nm）
一注入到光纤中的功率（μW）
见注①
3激励单元(E)2)
检测系统(D)
一线性度（dB)见注②
动态范围(dB)3)
--频谱响应
5重复性(dB)见注③
GB/T 13713-92
表1：优先测量条件
LED(发光二极管）
LD激光器）
稳态模式分布全注入（全部模式近似等功率）按有关分规范和(或)详细规范中的规定0.05
注：1）在整个测量周期中或至少1h。0.05
与光源匹配
LD(激光器）
匹配光东激励
2）近似稳态模式分布(EMD)是在远场分布（即光强分布图)20dB点处规定的。然而应当注意：其他参数对定义EMD也有要求。
3）在分规范中加以规定，
(D)注入光纤中的功率应不高到能产生非线性散射效应的水平。②检测系统的特性响应不应偏离比规定水平大的线性。③测量系统总稳定性应当在整个测量周期中没有超过规定的变化。a。应当注意：为了保证包层模不影响测量，应按分规范和（或)详细规范的规定依靠光纤本身的衰减作用或靠加一个包层模消除器来消除包层模。b，应当注意：保证与分路器接口处的斑纹图形不会影响插入损耗的测量。对光纤的要求：
光纤段(L)
应采用经过选择的光纤，它在几何形状、尺寸和光学参数方面的偏差应保持在分规范和（或)详细规范中给定的范围之内。
在分路器每一边的光纤或光缆的位置应在整个试验过程中保持固定，并考虑光纤上的应力和最小弯曲半径的影响。
b。光纤段(L)和(L）
在分规范和(或)详细规范中应规定被测量的分路器前后的光纤段L 和L2。24.1.1具有光纤端口的分路器的插入损耗测量24.1.1.1测量步骤（基本试验方法）选择好纤维光学分路器两个有关的尾纤端口之后：按照图2测量并记录光功率P1。
激励单元
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临时接点
分路器
检测单元
光源（S)、激励单元（E)、检测单元(D)及光纤段L1、L2的参数和长度应符合有关分规范和（或）详细规范的规定。为了避免引入测量误差，在测量过程中应不改变激励和检测单元及临时接点（TJ)处光纤端的位置。
在光端口不适于作入口的情况下，把临时接点作为入口以检测激励单元E。临时接点TJ可以是微调架，机械接头等。
b。在确保P,的稳定性之后，截断临时接点(TJ)与分路器之间的光纤，在有关分规范和(或)详细规范中应对截断点的位置L')加以规定。从测量装置中取出分路器及其所附带的光纤，注意不要移动临时接点(TJ)中的光纤。c
制各临时接点（TJ)中光纤的自由端，使其平滑，基本为一平面，并与光纤轴线垂直。如步骤a所做的那样，使制备好的光纤端相对于检测单元(D)定位。临时接点
激励单元
激励单元
截断处
检测单元
分路器
临时接点
检测单元
测量并记录功率电平P。，当光纤与检测单元耦合和分离时，功率电平的重复性应在有关分规f.
范和(或)详细规范规定的范围之内。g在光功率P,和光功率 P。的测量中临时接点的位置不改变，则本方法不受临时接点的影响的条件下，按下列公式计算该通路的插入损耗（α。）。p
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24.1.2具有连接器端口的光纤分路器的插入损耗测量在本方法中采用标准参照连接器组R【如在分规范和（或）详细规范中所定义的）。24.1.2.1测量步骤
采用表1所要求的设备按下列步骤进行测量：光源
检测单元
标准参照连接器组
图中L为光纤段，其参数和长度应符合有关分规范或详细规范中的规定。RA～RB：为标准参照连接器组。在进行任何新的测量之前，记录初始光功率P。（n）。a.
折开标准试验连接器组R，并把光纤分路器插在被测量的两个有关端口之间。b.
激蹦单元
记录光功率Pi（n）。
该通路的插入损耗值(α)按下列公式计算。α
24.2对环境光耦合的敏感性
分路器
激励单元
检测单元
（2）
测量分路器对环境光耦合的敏感性的目的在于确定当分路器接入工作位置后，外部光源耦合进波导通路中的光功率数值。由于在实际的光学系统中环境光对给定器件的照射方向是未知的，因此，试验方法在环境光从所有方向上照射器件时来评定环境光耦合。通过一个积分球可获得这样的照射条件一个直接的方法就是从各个方向照射器件。在本试验中，假定通过光缆耦合进来的环境光可忽略不计。24.2.1测量方法
光散射板
积分球IS
光源(S)
24.2. 1. 1
GB/T 13713-92
新波器
被试器件
检测器 D。
如在详细规范中无其他规定，应采用以下光源：a．卤素灯；
电功率大于100W
在整个试验过程中功率稳定性优于0.5dB。c
24.2.1.2斩波器(C)
检测器
馈向放大群
采用-个频率为313Hz或939Hz。或频率不是50Hz或60Hz整倍数的方波波器。24.2.1.3光散射板（F）
磨砂玻璃。
24.2.1.4积分球（IS)
尺寸及反射比：在考虑中。
24.2.1.5窗口（W)处的检测器（D。）窗口(W)大小通常应与检测器(D,)光敏面面积相。检测器谱响应与光源相匹配。24.2.1.6检测器(D)
与 D。为同一型号。
24.2.1.7测量步骤
a．试验装置的备
接通设备电源，使约经1h以达到稳定状态，b．如图7所示将分路器置于积分球中。在相应于一个通路的两个端口间连接上光缆，所有其他端口用尾端端接，这些尾端通过光缆孔引到积分球外面并端接。
测量积分球中的光功率P。
测量被试分路器光纤中的光功率Pr。分路器对外部光的不敏感性(IL)按下列公式计算：154
24.3带宽
在考虑中。
24.4模式分布
在考虑中。
24.5光功率传输能力
24.5.1概述
GB/T 13713—92
IL= 10 lg (
Pi(aB)
本试验是一项破坏性的极限试验。它测量输入光功率（脉冲及连续波）单一的最低水平，在此水平下光分路器能工作而无永久性损坏。本试验通常在事先测量过的少量样品上进行。由于这一试验而引起的分路器特性方面的变化将表明永久性的损坏。24.5.2装置
10W连续波高功率激光器。例如：掺钕亿铝石榴石（Nd：YAG)激光器，并具有产生高达1kW峰值Q-开关脉冲功率的Q-开关能力。注入光学装量
被试器件
高功率激光器
经增糖出
连续波试验
在输入端口（光纤或连接器中的光纤）过量注入的注人条件下，注入10W（连续波）光功率。持续时间：10min。
要求：重测分路器特性，并规定分路器不变或其变化程度。b.光脉冲试验
注入光同连续波试验，但具有1kW蜂值功率Q-开关脉冲，持续时间在0.2us与0.8μs之间。持续时间：在重复率为每秒10个脉冲与每秒1000个脉冲之间总数达104个光脉冲。要求：重测分路器特性，并规定变化程度。警告：伴随本试验所具有的功率等级，试验具有对健康的潜在危害（伤害眼睛）。24.6对偏振的敏感性
本试验测量传输矩阵系数的大小对输入光线性偏振方向的依赖性。在试验装置激励单元光路中采用一个旋转偏振器以测量传输矩阵系数。如果光源原为非线性偏振时，偏振器可为简单的偏振片。偏振器不应引起光束的任何偏移或其他此类于扰。当偏振器绕进入分路器光线的偏振轴线转动360°的过程中，记录每个传输系数的最大值和最小值，则偏振灵敏度可记为：
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