JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1804—2020
布拉格光纤光栅传感网络分析仪
校准规范
Calibration Specification for Optical Fiber Bragg Grating Sensor
Network Analyzers
2020-01-17发布
2020-04-17实施
国家市场监督管理总局发布 JJF1804—2020
布拉格光纤光栅传感网络分析仪校准规范 Calibration Specification for Optical Fiber Bragg Grating Sensor
JJF 1804—2020
Network Analyzers
归口单位：全国光学计量技术委员会主要起草单位：中国计量科学研究院
中国信息通信研究院
参加起草单位：航天科技集团公司第九研究院第七の四研究所
中国电子科技集团公司第四十一研究所
电子科技大学
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释 JJF1804—2020
本规范主要起草人：
李建威（中国计量科学研究院）徐楠（中国计量科学研究院）孙小强（中国信息通信研究院）
参加起草人：
史青（航天科技集团公司第九研究院第七○四研究所）韩正英（中国电子科技集团公司第四十一研究所）龚元（电子科技大学） JJF1804—2020
目 录
引言 1 范围· 2 引用文件. 3 概述. 4 计量特性· 5 校准条件. 6 校准项目和校准方法 7 校准结果·
(Ⅱ) (1) (1 ) (1) (2) (2) (3) (7) (7) (8) (10) (11)
复校时间间隔.. 附录A校准原始记录参考格式.. 附录B校准证书内页参考格式附录 C 校准不确定度评定示例
8 JJF1804—2020
引
JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001一2011《通用计量名词术语》、JJF1059.1一2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本校准规范制定工作的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
Ⅱ JJF1804—2020
布拉格光纤光栅传感网络分析仪校准规范
1范围
本规范适用于布拉格光纤光栅传感网络分析仪等对布拉格光纤光栅传感信号进行测量的仪器的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件： F1199 《通信用光衰减器校准规范》 凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文
件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。
3概述
布拉格光纤光栅传感器是监测各类动态或静态信号如温度、应变，机械波等物理参
数的重要传感器。布拉格光纤光栅传感网络分析仪（又称光纤光栅传感解调仪，以下简称为“光纤光栅传感网络分析仪”）作为高性能布拉格光纤光栅传感系统中的信号解调单元，其主要功能是对光纤光栅中心波长及其变化量进行监测和分析。
现有光纤光栅传感网络分析仪主要分为宽带光源型和扫频光源型两大类。 宽带光源型光纤光栅传感网络分析仪的测量原理是：从宽带光源发出的激光经环形
器输出到光纤光栅上，其反射光经环形器进人探测、解调单元，再经信号处理并最终显示出测量结果。其测量原理示意图如图1所示。
环形
宽带光源
光通道
光纤光栅
信号处理、显示单元
静态探测、解调单元
宽带光源型光纤光栅传感网络分析仪
图1宽带光源型光纤光栅传感网络分析仪测量原理图
扫频光源型光纤光栅传感网络分析仪的测量原理是利用半导体放大模块及可调谐滤波器组成扫频光源，将瞬时能量集中到单一波长，波长连续调谐，光源与探测采用相同频率同步测量。利用光纤光栅返回信号与仪器内置标准具做参考比对，得出光纤光栅的波长值，测量原理示意图如图2所示。
1 JJF1804—2020
环形器
扫频光源
光通道
光纤光栅
信号处理、显示单元
同步探测、解调单元
扫频光源型光纤光栅传感网络分析仪
图2扫频光源型光纤光栅传感网络分析仪测量原理图
4计量特性
波长示值最大允许误差：土30pm。
4.1
4.2波长测量重复性：≤5pm。 4.3动态范围：≥20dB。
注：以上指标不适用于合格性判别，仅供参考。
5校准条件
5.1环境条件 5.1.1环境温度：（23士5）℃，校准过程中环境温度波动不超过2℃。 5.1.2相对湿度：≤80%。 5.1.3电源电压：（220士22）V。 5.1.4频率：（50±1）Hz。 5.1.5实验室应无影响测量结果的振动和电磁场干扰。 5.2测量标准及其他设备 5.2.1参考光纤光栅 5.2.1.1连接器类型：参考光纤光栅的光输人端和输出端建议采用FC/PC型或FC/ APC型光纤连接器。 5.2.1.2波长测量范围内的校准波长点：通常选取在被校光纤光栅传感网络分析仪测量范围具有一定间隔的3～5个波长点。 5.2.1.3 反射谱中心波长稳定度：优于3pm（15min，2℃）。 5.2.1.4 反射谱形状：切趾高斯型。 5.2.1.5 反射谱半高宽（FWHM）带宽：10dB。 5.2.1.7 反射率：>75%。 5.2.2标准光波长计 5.2.2.1 波长测量范围：满足校准要求的波长范围。 5.2.2.2 接收光功率：满足校准要求的灵敏度 5.2.2.3 扩展不确定度：U=3pm（k=2）。 5.2.3宽带光源 2 JJF1804—2020
5.2.3.1 波长范围：满足校准要求的工作波长 5.2.3.2输出光功率：满足校准要求的输出光功率。 5.2.3.3稳定度：不超过土0.03dB或土0.5%（15min）。 5.2.4光纤耦合器
分光比约为1：1的Y型光耦合器，插入损耗≤4.5dB 5.2.5可变光衰减器 5.2.5.1 衰减量：满足校准要求的衰减量，且衰减量连续可调。 5.2.5.2# 插人损耗：≤3dB。 5.2.5.3回波损耗：≥45dB。 5.2.5.4 衰减量不确定度：U=0.5dB（k=2）。 5.2.6可调谐激光器 5.2.6.1可调谐波长范围：满足校准要求的工作波长。 5.2.6.2 输出光功率：满足校准要求的输出光功率。 5.2.6.3 稳定度：不超过士0.03dB或士0.5%（15min）。 5.2.7环形器 5.2.7.1工作波长：满足校准要求的波长范围。 5.2.7.23 插人损耗：≤1.2dB。 5.2.7.3[ 隔离度：≥40dB。
6 校准项目和校准方法
6.1校准项目 6.1.1波长示值误差 6.1.2波长测量重复性 6.1.3动态范围 6.2校准前检查 6.2.1被校光纤光栅传感网络分析仪应具备规格、型号、制造厂名、设备编号及相应的警示标志等。 6.2.2被校光纤光栅传感网络分析仪应带有必要的附件、说明书。 6.2.3被校光纤光栅传感网络分析仪各部件应安装牢固，能确保正常工作。 6.2.4被校光纤光栅传感网络分析仪通电后显示功能正常。 6.3校准准备
所有校准用设备和被校光纤光栅传感网络分析仪均置于工作台上：并按照说明书的
要求进行预热。各段连接光纤（或光缆）的位置在整个校准过程中应保持固定，光纤接头应保持清洁。 6.4校准方法 6.4.1波长示值误差 6.4.1.1参考光纤光栅法
宽带光源型和扫频光源型两种光纤光栅传感网络分析仪的波长示值误差，均可使用
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