JJF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1690—2018
偏振依赖损耗测试仪校准规范
Calibration Specification for Polarization Dependent Loss Meters
2018-02-27 发布
2018-05-27实施
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1690—2018
偏振依赖损耗测试仪
校准规范 Calibration Specification for PolarizationDependentLoss Meters
JJF 1690—2018
归口单位：全国光学计量技术委员会
主要起草单位：中国电子科技集团公司第四十一研究所
中国计量科学研究院
参加起草单位：工业和信息化部通信计量中心
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释 JJF1690—2018
本规范主要起草人：
王恒飞（中国电子科技集团公司第四十一研究所）
李国超（中国电子科技集团公司第四十一研究所）徐楠 （中国计量科学研究院）
参加起草人：
应承平（中国电子科技集团公司第四十一研究所）李健（中国计量科学研究院）
傅栋博（工业和信息化部通信计量中心） JJF1690—2018
目 录
引言 1 范围· 2 引用文件·
(Ⅱ) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (5) (5) (6) (7) (8)
术语和计量单位 3.1偏振依赖损耗…
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概述 4. 1 偏振态扫描法原理· 4. 2 穆勒矩阵法原理. 4.3琼斯矩阵法原理 5计量特性· 5. 1 偏振依赖损耗示值误差 5.2 偏振依赖损耗测量重复性 6校准条件 6.1 环境条件： 6.2 测量标准及其他设备： 7 校准项目和校准方法 7. 1 校准项目 7. 2 校准方法· 8 校准结果表达 9 复校时间间隔· 附录A 校准原始记录参考格式附录B 校准证书内页推荐格式附录C不确定度评定示例
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I JJF1690—2018
引言
JJF1071一2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001一2011《通用计量术语及定义》、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的基础性系列规定
本规范参照GB/T18311.2一2001《纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序第3-2部分：检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性》中的测试方法A、试验装置要求等有关章节
本规范为首次制定。
II JJF1690—2018
偏振依赖损耗测试仪校准规范
1范围
本规范适用于偏振依赖损耗测试仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件： GB/T18311.2一2001纤维光学互连器件和无源器件基本试验和测量程序 第
3-2部分：检查和测量单模纤维光学器件偏振依赖性
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（包括所有的修改单）适用于本规范。
3术语和计量单位
以下术语和定义适用于本校准规范。 3.1偏振依赖损耗polarizationdependentloss（PDL）
传输光信号在全偏振态变化时，光器件或光网络输出端口输出光功率的最大变化
量，单位dB，其定义见式（1）：
PDL=PmaxPmin
(1)
式中： Pmax裤 被测件全偏振态下的输出端口最大输出光功率，dBm； Pmin花 被测件全偏振态下的输出端口最小输出光功率，dBm。
4概述
偏振依赖损耗测试仪主要用于光纤、光纤器件（包括耦合器、光环行器、光连接器和波分复用器等）在研制、生产和检测等过程中PDL技术指标的测试。目前，偏振依赖损耗测试仪采用的方法主要有偏振态扫描法、穆勒矩阵法和琼斯矩阵法。 4.1偏振态扫描法原理
偏振态扫描法是测试PDL的基本方法：它依据PDL定义完成测试，其测试原理如
图1所示。光源输出的光经偏振扫描模块后偏振态发生随机变化，由于被测件的偏振依赖损耗特性，光探测器接收到的光功率随着偏振态的变化而改变。当偏振扫描模块扫描时间足够长时，经过被测件的偏振态就足够多，即可从光探测器接收到的系列数据中，利用其定义式求得被测器件的PDL。
- JJF1690—2018
偏振依赖损耗测试仪
偏振扫描模块
光探测器
光源
被测件
图1偏振态扫描法PDL测试原理图
4.2穆勒矩阵法原理
穆勒（Mueller）矩阵法是根据偏振光的传输特性，利用穆勒矩阵及拉格朗日求极值法推导出来的测试方法，其测试原理如图2所示。测试过程主要分两步：首先不加被测件，如图2虚线所示，通过偏振控制模块分别产生45°、0°、90°线偏振光及圆偏振光，测出每个偏振态对应的光功率。第二步，把被测件放人光路，如图2实线所示，通过偏振控制模块重新产生以上四种偏振态，测出每个偏振态通过被测件的光功率。将以上光功率代人穆勒矩阵方程，通过计算可获得被测件的PDL。
偏振依赖损耗测试仪
偏振控制模块
光探测器
光源
被测件
图2穆勒矩阵法PDL测试原理图
4.3琼斯矩阵法原理
琼斯（Jones）矩阵法也是利用了光的传输特性，但与穆勒矩阵法相比又有所不同。 琼斯矩阵法的计算使用了2×2琼斯矩阵和光的琼斯矢量传输特性，在求解琼斯矩阵方程时仅使用三个特殊偏振态，其测试原理如图3所示。测试过程主要分两步：首先不加被测件，如图3虚线所示，偏振控制器模块分别产生45°、0°和90°线偏振光，用偏振分析模块测出每个偏振态。第二步，把被测件放人光路，如图3实线所示，偏振控制器模块重新产生以上三种偏振态，重新测出经过被测器件后的三种偏振态。将以上偏振态代人琼斯矩阵方程，通过计算可获得被测件的PDL。
偏振依赖损耗测试仪
光源
偏振控制模块
偏报分析模块
被测件
图3琼斯矩阵法PDL测试原理图
2 JJF1690—2018
5计量特性 5.1 偏振依赖损耗示值误差
偏振依赖损耗示值误差：土（0.01dB+PDL测量值×5%） 5.2偏振依赖损耗测量重复性
偏振依赖损耗测量重复性：0.005dB+PDL测量值X2% 注：以上指标不适用于合格判定，仅供参考。
6校准条件 6.1环境条件 6.1.1环境温度：（23士5）℃，校准期间温度变化不超过2℃。 6.1.2相对湿度：≤80%。 6.1.3供电电压：（220士11）V，频率：（50士2）Hz。 6.1.4周围无剧烈振动，无影响校准结果的强磁场 6.2测量标准及其他设备 6.2.1光功率计 6.2.1.1 波长范围：800nm~1700nm。 6.2.1.2 功率测量范围：+十10dBm~一60dBm。 6.2.1.3 功率非线性：优于士0.015dB。 6.2.1.4 偏振依赖损耗：≤0.02dB 6.2.2偏振控制器 6.2.2.1 波长范围：1260nm~1600nm。 6.2.2.2 插人损耗：≤2dB。 6.2.2.3 插人损耗随偏振态的变化量：≤0.7%。 6.2.2.4 旋转速度：≥360°s。 6.2.3PDL传递标准 6.2.3.1 参考值：（0～1.5）dB、（1.5～3.5）dB、（3.5～5）dB各区间至少一个。 6.2.3.2 温度相关性：≤0.01dB/℃。 6.2.3.3 测量不确定度：优于U=0.005dB+十PDL测量值×4%（k=2）。 6.2.4光源 6.2.4.1 波长范围：至少覆盖1310nm和1550nm两个通信窗口。 6.2.4.2 线宽：≤100MHz。 6.2.4.3 稳定性：优于士0.003dB/15min。 6.2.4.4 偏振度：≥99%； 6.2.4.5 输出功率≥一10dBm。 6.2.5FC/APC、FC/PC单模光纤跳线若干 6.2.5.1 长度：≤1m。 6.2.5.2 偏振依赖损耗：≤0.01dB。
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