【电子行业标准(SJ)】 光纤光缆数值孔径测量方法

中华人民共和国电子工业部部标准SJ2667-86
光纤光缆数值孔径测量方法
1986-01-24发布
1986-07-01实施
中华人民共和国电子工业部批准1引
中华人民共和国电子工业部部标准光纤光缆数值孔径测量方法
SJ2667-86
1.1本标准规定了光纤通信领域中光纤光缆数值孔径测量方法，适用于渐变型多模光纤光缆，是光纤光缆（以下简称为光纤）生产、销售和使用中的检验依据之一。1.2本标准规定的远场法，系根据测量光纤输出端远场光功率分布来确定光纤的数值孔径，具有准确、简便的优点。本方法主要适用于A1类光纤数值孔径（NA）的测量。2名词术语
2.1本标准的专业名词术语符合下列标准：SJ1677-80光纤光缆名词术语
SJ1678-80纤维光学连接器名词术语2.2数值孔径
2.2.1理论数值孔径
系指光红接收注入光的特性，规定为NA=noSina。n。为入射光所在媒质的折射率，da为光纤接收角。光纤理论数值孔径可由纤芯及包层的折射率确定：NA=（—）m1和n2分别为纤芯和包层的折射率，对于瓶变型光纤而言，1是光纤纤芯的最大折射率。2.2.2有效数值孔径
a，强度数值孔径
用试验方法测出光纤远场中角强度的分布，把5%最大强度所对应的半角正弦作为强度数值孔径NA。
b.功率数值孔径
用试验方法测出光纤出射光锥总功率90%所对应的半角正弦，称功率数值孔径NA。本方法测定的有效数值孔径为强度数值孔径NA。2.3A1类光纤
系指玻璃纤芯／玻璃包层渐变型多模光纤，折射率分布参数1≤g<3。2.4包层模消除器
系指用以消除沿包层传播的、经过短段光纤后仍能被探测到的辐射模的器件。2.5满注入
系指注入光锥孔径大于被测光纤的最大理论数值孔径：注入光斑直径与被测光纤纤芯直径相当。应保证注入系统输出端面上的能量分布基本上恒定，并且与它同光源的耦合无关，使全部导模被均匀激励。
3测量要求
电子工业部1986-01-24发布
1986-07-01实施
3.1应注意去除包层模式。
3.2注入条件
SJ2667—86
注入光锥应聚焦在光纤入射端轴线上，注入应为满注入或过注入。3.3系统的测量重复性应优于5%。3.4对光纤端面和精密微调架的要求3.4.1光纤端面应制备得清洁、平整，并与光纤轴线垂直。3.4.2本标准规定的测量方法用的多维微调架应能无损伤地固定被测光纤，调整对中后应能可靠地自锁。
3.5光源、检测单元等均应符合本标准的相应要求，如有其他要求，应在产品标准中列出。
3.6对测量系统应定期进行计量，以确定测量系统是否符合测量要求。3.7测量中的安全事项应按照有关标准的规定。4
试样制备
试样从被测光纤的一端截取。如无其他规定，试样长度应为2m，试样端面制备应符合3.4.1款的要求。
5测摄装置
5.1测量装置的构成一般应如图1所示。先源
注入来统
封波转塞
微褥架
包蛋模
清康馨
被滴光纤。
9光线出射角
检测器
（装于光料有转惠上）
放大思V
记录或皇
小美量
S—光纤输出端面与检测器之间的距离图1
5.2光源
数值孔径测量装置示意图
测量用光源应为非相干光源，如卤素灯，其强度应可调节。光源的辐射功率和波长、位置在测量时间内应保持足够的稳定度。如无其他规定，光源稳定度应优于0.05dB。5.3检测器
检测器的光谱响应与光源相匹配，具有合适的波长响应。检测器光敏面的灵敏度应均匀一致，在要求的测量范周内应具有线性特性。如无其他规定，检测器的线性度应优于0.05dB。
检测器还应符合5.5条的相应要求。2-
5.4包层模消除器
SJ2667—86
应采用适当的包层模消除器消除沿包层传播的光功率。5.5可选用的装置型式
可选用下列任一型式的装置进行测量：8光纤输出端固定，小光敏面检测器在通过光纤轴线的一个平面中绕光纤端面转动。b。处在通过被测光纤输出端轴线平面中的小光敏面检测器固定，光纤输出端绕过光纤端面中心并垂直于其轴线的一直线转动。c.光纤输出端固定，小光敏面检测器在垂直于光纤轴线平面上沿一定的直线移动。d小光敏面检测器固定，被测光纤输出端在垂直于其轴线的平面上沿一定的直线移动。
e。光纤输出端固定，大面积检测器固定。本标准推荐型式a。
5.6信号处理与显示装置
为改善接收装置的信噪比，通常用斩波转盘对光束进行调制。当采用这种方式时，检测器应配用一个与光源调制频率同步的信号处理装置，特性应为线性。信号记录可采用X一Y记录仪面出光强度分布远场图：当无此要求时，亦可记录计算NA所必需的儿个点的数据。
6测盘步骤
6.1试样应按3.4.1款及第4章的要求制备，为消除沿光纤包层传播的光功率，可用适当方法除去光纤试样20土5cm一段上的被覆层，并置于折射率高于包层的某种液体中来实现。
6.2试样应平直安放，尽量避免由微弯引起的辐射损耗。试样经微调架调节分别与光源、检测器耦合。
6.3检测器装于光纤角转盘上，转盘可由步进电机驱动，表示转角的脉冲同时输入记录或显示装置，这样被测光纤输出端远场辐射光强度（即单位空间角包含的光功率）作为出射角的函数被测出：
（1）
测量应在通过光纤轴线的一个平面上进行，光纤输出端面与检测器之间的距离S（见图1）和被测光纤直经相比应足够大，并应处于光纤角转盘中心，对准检测器。6.4测量
6.4.1电机驱动光纤角转盘，由X—Y记录仪绘出函数曲线A=f（e）（见图2），由图可求出5%远场辐射中心最大光强度A。时的数值孔径角00.05。可绘制光纤角转盘由一0至十0及由十0至一0两个转动方向的远场图，求出5%Ao处数值孔径角的平均值。
6.4.2当不要求绘制远场图A=f（θ），而仅要求测量数值孔径时，可采用以下测量步骤：
手动调节光纤角转盘，当辐射光强度A为最大值A。时，记下Ao及刻度盘转角读a.
A=f(e)
SJ2667-86
正向转动光纤角转盘，当辐射光强度A=5%A。时记下刻度盘转角读数+8%.05.Ao一光纤端面出射远场辐射中心最大光强度9一光纤端面出射远场辐射角
80.5-50%A时数值孔径角
00.05—5%A时数值孔径角
图2由光纤出射远场图A=f（）求数值孔径角c，反向转动光纤角转盘，当辑射光强度A=5%Ao时记下刻度盘转角读数一e：.05d，5%A。时数值孔径角e。.05的平均值为：0.05-免费标准下载网bzxz
1-e\0.05/+10°0.05
可连续测几次，求得其平均值0.05。7计算公式和应作出的记录
7.1计算公式
按公式（2）计算出00.05，则被测光纤的数值孔径为：NA-Sin 80.05.
应给出的试验结果和记录的数据如下：远场图；被测光纤的数值孔径NA；测量精度及重复性；
测量装置图，采用的扫描方法；注入特性（如注入光斑尺寸，注入数值孔径）；波长及谱线宽度；
滤模方法（当有要求时）；
被测光纤长度、标志；
（2）
（3）
h。环境温度（当有要求时）。
附加说明：
SJ2667-83
本标准由电子工业部标准化研究所提出。本标准由电子工业部第二十三研究所负责起草。5
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