【通信行业标准(YD)】 1310nm/1550nm 波分复用器技术要求和测试方法

YD/T964-1998
本标准主要参考国标GB/T13713-1992《纤维光学分路器第-部分总规范》和GB/T13714—-92纤维光学分路器第三部分分规范1至n个波分复用器/解复用器》。本标准第3章“术语”和第5章“技术要求”参考ITU-T671（1996)《无源光器件的传输特性》建议草案编写，同时增加第4章“波分复用器的基本描述”。其他章节及部分具体内容结合我国的具体情况进行编写。本标准由原邮电部电信科学研究规划院提出并归口；本标准由原邮电部武汉邮电科学研究院起草。本标准主要起草人：梁臣桓、江山。753
1范围
中华人民共和国通信行业标准
1310nm/1550nm波分复用器
技术要求和测试方法
Requirements & test method of1310nm/1550nm wavelength division multiplexerYD/T964-1998
本标准规定了1310nm/1550nm波分复用器（以下简称波分复用器或用WDM表示）的技术要求、测试方法、试验方法、质量评定程序、检验程序、以及标志、包装、运输、贮存的要求本标准提供的规则适用于波分复用器的设计、生产检验和使用。2引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。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。GB2421一1989电工电子产品基本环境试验规程总则GB2828--1987逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）GB/T13713--1992纤维光学分路器第一部分总规范GB/T13714一1992纤维光学分路器第三部分分规范1~n个波分复用器/解复用器YD/T826-1996FC-PC型单模光纤光缆活动连接器技术条件YD/T895--1997SC/PC型单模光纤活动连接器技术条件ITU-T671（1996）《无源光器件的传输特性》建议草案IEC1300-3-2（1995）检验和测量—单模光纤光学器件的偏振相关性IEC875-1（1986）纤维光学分路器第-部分总规范3术语
3.1波分复用器
波长选择的分支器件，在该器件中光信号可在预先确定的两个端口间根据信号波长（入1一1310mm和^2=1550nm）传输。对于某一给定的工作波长其光信号从输入端传输到对应的输出端时具有低插人损耗，而其他的输出端对该输人光信号则具有隔离功能。3.2波分复用合波器
是波分复用器的一种用法，它具有两个输入端口和-一个输出端口，送进每一…个输人端口的光信号被限制在预定的波长范围，而其输出的光信号是输入光信号的组合。3.3波分复用分波器
是波分复用器的另·一种用法，它是能实现与波分复用合波器相反功能的器件，其输人光信号是由两个波长范围的光信号组成，而每个输出端输出的是不同的预定的波长范围光信号。3.4端口
中华人民共和国信息产业部1998-04-21批准754
1998-08-01实施
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隶属于波分复用器的光信号输入口或输出口。3.5尾纤型波分复用器
光信号的输入端口和输出端口为光纤引出的波分复用器。3.6连接器型波分复用器
光信号的输人端口和输出端口为连接器引出的波分复用器。3.7基本型波分复用器
波长隔离度不少于20dB（士20nm带宽）的波分复用器。3.8高隔离度型波分复用器
波长隔离度不少于40dB（士20nm带宽）的波分复用器。3.9标准连接器
这种连接器是精确制造或选择的，包括标推插头和标准适配器。其性能参数应符合YD/T826或YD/T 895中要求。
3.10插入摄耗
是表征某一波长光信号由输人端输人通过波分复用器在对应的输出端输出时光功率的减少量，以dB表示，其计算公式为：
IL=-1olg Px
P编出
3.11回波损耗
是对波分复用器引起的输人光功率中沿输人路径返回的量度，用dB表示。波分复用器引起的回波摄耗可由任何相邻零部件的折射率失配引起，还与其他因素有关，例如，器件的部件相互靠近程度和其表面光洁度等。
3.12波长隔离度
又称远端隔离度或远端串扰。它是表征某一波长光信号通过分波器后在不期望的波长端口输出的光功率量，用dB表示。
3.13近端隔离度
又称近端串扰。它是表征某一光波长信号从波分复用器某一输人端口输人时泄漏到另输人端口的光功率量，用dB表示。
3.14偏振相关损耗
又称偏振相关灵敏度。它是表征输人光信号在所有偏振状态下波分复用器插人损耗的最大变化量，用dB表示。
3.15工作带宽
工作带宽是指本标准规定的光学性能指标均须满足的工作波长范围，用nm表示。4波分复用器描述
4.1波分复用器分类
按波分复用器波长隔离度大小分为基本型和高隔离度型。按波分复用器端口引出型式分为尾纤型和连接器型。4.2波分复用器用光纤光缆
所用光纤均为G.652单模光纤。
4.3波分复用器对胶合材料的要求制作波分复用器所使用的粘结胶应对器件结构无不良影响，其物理、化学及光学特性应·与光纤匹配，不得有损害波分复用器件光学性能的情况发生。4.4波分复用器光学性能
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波分复用器主要光学性能为插人损耗、回波损耗、波长隔离度、近端隔离度、偏振相关损耗和工作带宽6项。
5技术要求
5.1光学特性
波分复用器光学特性如表1所示。表1光学特性
性能参数
工作波长nm
工作带宽nm
插人损耗dB
回波损耗dB
波长隔离度dB
近端隔离度 dB
偏振相关损耗 dB
基本型
1310,1550
指标要求
高隔离度型
1310,1550
插人损耗值是尾纤型波分复用器数值，不包括活动连接器损耗。1
2是指器件本身回波摄耗，若端口为连接器，则活动连接器的回波损耗须优于40dB。3工作温度：-40℃～+70℃
5.2环境和机械性能试验后性能变化要求如表2所示，
表2环境和机械性能试验后光学性能变化量指标试验名称
温度循环
光缆抗拉
光缆扭转
插入损耗变化量，dB
基本型
高隔离度型
注：性能指标变化量只规定关键的代表器件质量的两项。6测试方法
6.1外观检查
波长隔离度变化量，dB
高隔离度型
进行光学性能测试前，首先对波分复用器进行外观检查。其外观必须平滑、洁净、无油污、无伤痕和裂纹，整个器件牢固，引线无松动，或与连接器接插平顺。756
6.2测试环境
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波分复用器的测试应在GB2421中所规定的正常大气条件下进行，即：温度：15℃～35℃
相对湿度：45%~75%
气压 86kPa～106kPa
6.3测试条件
a）光源(St）
测试所用光源为功率稳定激光器，其主要指标必须符合下面要求：功率稳定度：优于0.05dB/1h
3dB光谱宽度；≤5nm
b）激励单元(E）
采用一段1km的单模光纤或5m单模光纤中间打两个±30mm圈。光纤参数应符合YD/T895要求。
c）检测单元(D）
采用光功率计，其指标须符合下面要求：分辨率：0.01dB
动态范围：80dB
d）标准参照连接器组(R)
按本标准3.9节要求。
e）临时接点（TJ)
为减少测量误差，临时接点的接续损耗控制在0.1dB以内。f）波分复用器引出端光缆L1、L?段长度LlL2等长，1~～2m，或根据测试需要但不得<1m。6.4插人损耗(IL)测试
波分复用器插人损耗测试包括尾纤型和连接器型两种测试方法。插人损耗按下式计算：
Pi、P2及P:的含义见图1。
[1L=-10lg
L= -10lg P
6.4.1尾纤型波分复用器插入损耗测试测试步骤如下：
a）按照图2测试并记录光功率P3。P
激励单元
临时接点
波分复用器端口
波分复用器
图2插入损耗测试原理
检测单元
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注：为了避免引入测试误差，在测试过程应不改变激励单元、检测单元和临时接点处光纤端的位置，b）保证P。稳定后，在（TJ)与WDM之间，距（TJ)不少于30Ocm的L,处截断器件尾缆，如图3所c）从测量装置中取出波分复用器，注意不要移动临时接点(TJ)中的光缆。光激
临时接点
激励单元
截断处
波分复用器
图3插人损耗测试原理
检测单元
d）制备好临时接点（TJ)中光缆的自由端的光纤端面，使其端面平整光滑并与光纤轴线垂直。e）如图4所示测试并记录光功率P1光源
激励单元
临时接点
图4插入损耗测试原理
检测单元
f）按照公式（1)计算波分复用器输入端口1到输出端口3的插人损耗，连续测试3次，取其3次算术平均值为其相应波长端口间的插入损耗g）以同样的步骤和方法测试波分复用器端口2到端口3的插人损耗。h）最后取2个插人损耗中最大的值作为该波分复用器的插人损耗值，其指标应符合表1中要求。6.4.2连接器型波分复用器插人损耗测试测试步骤如下：
a）按图5试并记录Pl
激励单元
R标准连接器
图中RA、R为标准连接器组（包含适配器）图5插人损耗测试原理
检测单元
b）在保证P1稳定后，拔出标准连接器组R。如图6所示，将R和RB插人波分复用器被测试的两个相关的输人端口1和输出端口3之间。c）测量并记录光功率P3。
激励单元
RA WDM
图6插人损耗测试原理
检测单元
d）按照6.4中公式（1）计算该波分复用器输人端口1到输出端口3的插人损耗，连续测试3次取其3次算术平均值为其相应波长端口间插入损耗。e）以同样的方法和步骤测试波分复用器输入端口2到输出端口3的插人损耗。f）最后取两个插人损耗中最大值作为该波分复用器的插入损耗值。其指标应符合表1中要求。758
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注：插人损耗值包括波分复用器和连接器插人损耗。6.5回波损耗测试
6.5.1回波损耗测试的测试环境和条件与6.2和6.3相同。6.5.2连接器型波分复用器回波损耗测试连接器型波分复用器的回波损耗测试的基本方法为定向耦合器法。其测试步骤如下。a）按照IEC875-1测量图7定向耦合器的2端与3端之间的传输系数T2.3。DC
图？定向耦合器端口
b）按照图8组成测量装置，待测量系统稳定后，测量并记录P。。稳定化光源
（单）
临时接点
匹配液
图8输人功率测量原理
标准插头
光功率计
c）按照图9组成测试装置，在保证系统的稳定性和重复性后，测量并记录P1。稳定化光源
（单模）
光功率计
临时接点
图9測试装置回波损耗测试原理
测试装置的回波损耗RL按下面公式计算：RL=-10lg
1+10lgT2.3
标准插头
匹配液
（2）
d）把标插头端面的匹配液清洁干净，按图10进行测试，把标推插头插人WDM被测端口，其余两端口涂上匹配液。在保证测试系统的稳定性和重复性后，测试并记录P1。759
稳定化光源
（单模）
a=1.31μm
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临时接点
光功率计
图10WDM回波损耗测量原理
每个输入端口的回波损耗按下列公式计算：Pi-Pi+10lgT z.3
RL——1olg
e）用同样方法和步骤测试另一输入端口的回波损耗。标准插头
f）取这两个回波损耗值中最差一个作为该波分复用器的回波损耗。注
1为保证测试精度，定向耦合器的隔离度和临时接点的回波损耗应高于被测波分复用器的回波损耗一个数量级。2定向耦合器引出端可以是光纤或是连接器。若为连接器端口，在与标准连接器插头连接的端面须加匹配液。6.5.3尾纤型波分复用器回波损耗的测试尾纤型波分复用器回波损耗的测试参考6.5.2的测试方法和步骤进行。所不同的是接续用临时接点方法进行。
6.6波长隔离度(IS.)测试
波长隔离度测试方法见图11。
1测试过程中,WDN的非测量端口涂上匹配液。WDM
2本标准仅规定连接器型分波器波长隔离度测试方法，尾纤型分波器波长隔离度的测试方法可参照本方法进行。图11波长隔离度测试示意
测试步骤如下：
a),b)按照 6.4.2中a).b)进行。c）分别测试并记录光功率P1和P25d）由公式（4)计算出分波器的波长隔离度。其指标须符合表1中要求。IS,= -
6.7近端隔离度(IS~)測试
近端隔离度的测试方法见图12。测试步骤如下：
a)、b)按照6.4.2中a)、b)进行。760
（4）
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测试过程中,WDM 的非测量端口涂上匹配液。1
2本标准仅规定连接器型波分复用器近端隔离度的测试方法，尾纤型合波器近端隔离度的测试方法可参照本方法进行。
图2近端隔离度示意
c）分别测试并记录光功率P16.8偏振相关损耗测试
基本测试方法按IEC1300-3-2中方法A进行。6.9工作带宽测试
6.9.1测试条件
a）测试仪表：光谱分析仪（A）(dB)..
（5）
b）光源（S2）：1310nm、1550nmLED稳定化光源，其3dB带宽≥100nm，光谱功率密度≥50dBm/nm。
6.9.2测试步骤
a）打开S,和A，预热至稳定状态。b）按图13测试并记录LED光源的光谱特性SA(a)。光源
光谱分析仪
测试光源光谱特性原理
c）按图14接人被测WDM，测试并记录光谱特性Se图14工作带宽测试原理
d）用SA(a)减去SB(A)，扣除LED光源光谱分布的影响。光谱分析仪
e）分别测试出1310nm和1550mm窗口波长的波长隔离度随波长变化的曲线，见图15和图16。1）由图14得知，高隔离度型波分复用器工作带宽：△B = 2 —
AB,=A4A3
（1310nm波长带宽）
（1550nm波长带宽）
2）由图15得知，基本型波分复用器二作带宽AB—
△B2=A4—
（1310nm波长带宽）
（1550nm波长带宽）
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1310A2
波长，nm
高隔离度型波分复用器波长隔离度随波长变化曲线40dB
波长，nm
基本型波分复用器波长隔离度随波长变化曲线图16
7环境和机械性能试验
试验环境和条件同6.2和6.3。
7.1低温试验
a）条件
低温温度：40℃
温度变化速率：5min内的平均值不大于1C/min。对试样按图17进行在线插入损耗监测。b）程序bZxz.net
先将试样在室温下进行预处理并测量其光学性能，然后把其置于精度为土3C的高低温恒温箱内，见图17。以规定的速率降低温度，每降5℃记录一次数据，直至一40℃，保持恒温2h，记录数据；接着以规定的速率恢复至室温1h后，记录其数据c）试验后，试样应满足下面要求：1）不得有机械损伤，如变形、龟裂，松弛等现象。2）光学性能符合表1和表2中要求。7.2高温试验
a）条件
高温温度：+70℃
温度变化速率：5min内的平均值不大于1℃/min。对试样按图17进行在线插入损耗监测。b）程序
先将试样在室温下进行预处理并测量其光学性能。然后把其置于精度为土3C的高低温恒温箱内，见图17。以规定的速率升温，每升高10℃记录次数据，直至+70℃，保持恒温2h，记录数据；接着以规定的速率恢复至室温1h后，记录其数据。762
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高低温恒溢箱
穆定化(单模）光
光功率计
c）试验后，试样应满足下面要求：温度特性试验
1）不得有机械损伤，如变形、龟裂、松驱驰等现象。2）光学性能符合表1和表2中要求。7.3湿热（稳态）试验
a）条件
温度：+40℃
相对湿度：90%～95%
温度变化速率：5min内的平均值不大于1℃/min持续时间：4d
一对试样不进行在线光学性能监测。b）程序
先将试样在室温下进行预处理并测量其光学性能，记录其数据。然后脱离测量系统，把试样置于精度为士3℃的恒温恒湿箱内，以规定的速度升温至40℃，相对湿度调至90%～95%，持续保持4d后，以规定的速率恢复至室温2h后，把试样取出并清洁干净，测量其光学性能，记录其数据。c）试验后，试样应满足下面要求：1）不得有机械损伤，如变形、龟裂、松弛等现象。2）光学性能符合表1和表2中要求。7.4振动（正弦）试验
a）条件
频率范围：10Hz～55Hz
扫频要求：扫频的速率应为每分钟-一个倍频程，其容差为士10%振幅：0.75mm单振幅
每个方向持续时间：30min
对试样进行在线插入损耗监测。b）程序
先将试样在室温下进行预处理，并测量其光学性能，记录其数据。然后将试样固定在振动台上，并应在垂直方向上承受振动，方向之一应与连接器的公共轴线平行，每个方向振动持续时间为30min。观察记录其光学性能数据。
c）试验后，试样应满足下面要求：1）不得有机械损伤，如变形、龟裂、松弛等现象。2）光学性能符合表1和表2中要求。7.5冲击试验
a）条件
冲击严酷度和波形从表3中选择。763
加速度，m/s2
对试样进行在线插人损耗监测。b）程序
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冲击严酷度和波形
半正弦波
半正弦波
半正弦波
半正弦波
脉冲持续时间,ms
先将试样在室温进行预处理，并测量其光学性能，记录其数据。任选一种条件作试验，将试样放在冲击台上并应在2两个相互垂直的每一方向上承受冲击，每个方向冲击3次，测量其光学性能，记录其数据。
c）试验后，试样应满足下面要求：1）不得有机械损伤，如变形、龟裂、松弛等现象。2）光学性能符合表1和表2中要求。7.6温度循环试验
a）条件
低温温度：TA=—25℃
高温温度：TB=+70℃
温度变化速率，5min内的平均值不大于1℃/min。高、低温恒温时间：ti—t21h
循环次数：3
对试样不进行在线光学性能监测。b）程序
先将试样在室温下进行预处理并测量其光学性能，记录其数据。然后脱离测量系统，将试样置于精度为士3℃的高低温恒温箱内，以规定的速率降温至TA，恒温1h，接着又按规定的速率升温至T，恒温1h，以规定的速率恢复至室温。至此构成一·个循环。以同样的程序继续进行第二个循环试验。高低温循环试验时间曲线姑图18所示。
第一个衙环
第二个循环
1一第一个循环开始；2一第一个循环结束，第二个循环开始。图18高、低温循环试验曲线
循环试验后，将样品置于室温恢复2h，测量其光学性能，记录其数据。c）试验后，试样应满足下面要求：1）不得有机械损伤，如变形、龟裂、松驰等现象。764
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