JF
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF1428—2013
光纤偏振模色散测试仪校准规范
Calibration Specification of Fiber Polarization Mode Dispersion Testers
2013-12-02实施
2013-09-02发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJF1428—2013
光纤偏振模色散测试仪校准规范 Calibration Specification of Fiber Polarization
JJF1428—2013
Mode Dispersion Testers
归口单位：全国光学计量技术委员会主要起草单位：国家通信计量站
中国计量科学研究院
参加起草单位：中国电子科技集团公司第四十一研究所
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释 JJF1428—2013
本规范主要起草人：
张颖艳（国家通信计量站）岳蕾（国家通信计量站）徐楠 （中国计量科学研究院）
参加起草人：
王恒飞（中国电子科技集团公司第四十一研究所）傅栋博（国家通信计量站） JJF14282013
目 录
(I) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (3) (4) (4) (4) (4) (4) (5) (5) (6) (6) (7) (9) (10)
引言 1范围· 2引用文件.. 3术语和定义· 3.1偏振模色散 3.2主偏振态 3.3差分群时延·· 3.4偏振模色散系数 4概述， 4.1 斯托克斯参数测定法（SPE）原理 4.2于涉法（INTY）原理 4.3 固定分析法（FA）原理 5计量特性 5.1偏振模色散示值误差· 5.2 偏振模色散测量重复性 5.3动态范围. 6校准条件. 6.1环境条件 6.2校准用设备 7校准项目和校准方法 7.1校准前外观及工作正常性检查 7.2 校准项目· 7.3 校准方法 7.4偏振模色散示值和测量重复性， 7.5 动态范围· 8 校准结果表达· 9校准结果的不确定度评定. 10复校时间间隔附录A校准原始记录格式附录B校准证书内页格式附录C光纤偏振模色散测试仪不确定度评定实例
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I JJF1428—2013
引言
JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、 JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定工作的基础性系列规范。
本规范等同采用GB/T18900一2002《单模光纤偏振模色散的试验方法》中的缩略语、术语和定义及斯托克斯参数测定法（SPE）原理、干涉法（INTY）原理、固定分析法（FA）原理的描述。
本规范为首次制定。
Ⅱ JJF1428—2013
光纤偏振模色散测试仪校准规范
1范围
本规范适用于光纤偏振模色散测试仪的校准。
2引用文件
本规范引用了下列文件： GB/T18900--2002单模光纤偏振模色散的试验方法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术语和定义
以下术语和定义适用于本规范。
3.1偏振模色散polarizationmodedispersion（PMD)
在单模光纤传输中，光波的基模含有两个正交的偏振模。两个正交偏振模在光纤中传输时，群速度不同而导致的光脉冲展宽。
注：PMD在数字系统中引起脉冲展宽，在模拟系统中引起信号失真。偏振模色微的大小可用差
分群时延（DGD）来表征，单位为PS。在本规范中偏振模色散示值均以DGD表示。
3.2主偏振态principalstateofpolarization（PSP）
对于在给定时间和光频上应用的单模光纤中，总存在着两个的正交偏振态称为主偏
振态。
注：如果当--准单色光仅激励一个PSP时，不会发生由于PMD引起的脉冲展宽；当－准单色
光均匀激励这两个PSP时，将发生PMD引起的最大脉冲展宽。光纤输出的PSP是两个正交偏振态。当输入光波频率稍微变化时，输出偏报并不改变，相应的输入正交偏搬态是输入主偏振态。
3.3差分群时延differentialgropdelay（DGD）
两个PSP之间群时延的时间差，一般用Ps为单位。 3.4偏振模色散系数polarizationmodedispersioncoefficient（PMD）
两个正交的偏振模在单位长度中传输的时间差，用PMD。表示，其单位为ps//km。
4概述
光纤偏振模色散测试仪主要用于光纤、光缆、光器件生产、工程设计、系统验收和
运营维护等的PMD测试。目前，商用偏振模色散测试仪的测量原理主要有斯托克斯参数测定法（SPE）、干涉法（INTY）和固定分析法（FA），可直接测量偏振模色散 (PMD）。偏振模色散系数则通过仪表内部的计算公式直接得到。 4.1斯托克斯参数测定法（SPE）原理
1 JJF1428—2013
斯托克斯参数测定法（SPE）是测量单模光纤偏振模色散的基准试验方法。测试原理如图1所示。在某-波长范围内，以一定的波长间隔测量输出偏振态（SOP）随波长的变化，该变化可以采用琼斯矩阵本征分析（JME）或邦加球（PS）上SOP矢量的旋转来表征，通过分析和计算从而得到偏振模色散的测量结果。
奇调谐激光光源
假计“
被测光纤
8 0 透镜
透镜
2 0
+
偏报调节器
eom 线偏报器组
045°90°
图1斯托克斯参数定法（SPE）原理图
4.2干涉法 NTY) 原理
干涉法 NTI) 光缆测试中 + 麦法可改光源照射时， 在输出端测相关型干仪中，干涉测量波长围重的平均 80)nm。
手现场光纤
验方。
兰光线 一端用宽谱而确定HMD。在自辛峰。演量值代表了在范围典型值是（60～
省相函对 光
榨于双窗口
310
线155
天
起偏器宽语光源
偏振态扰动器
束分离器
深薄器
→
条纹 P.(t) P,(t)
图2于涉分析法原理图
4.3固定分析法（FA）原理
固定分析法又称波长扫描法，是测量单模光纤PMD的第三替代试验方法。测试原理如图3所示。当输入光偏振方向保持固定而波长变化时，输出光场主偏振态（PSP）方向也会发生变化，通过一固定分析器（即检偏器）将偏振态（SOP）随波长的变化转化为具有峰谷起伏的输出功率随波长的变化，根据输出功率谱与群时延差的关系就可确定偏振模色散（PMD)。该方法可在测量波长范围内得到一个单次测量的平均值。
2 JJF1428—2013
t-
光诺分析仪
宽邀光源
测景链路
光纤接头起偏器
光纤接头
检偏器
图3采用宽谱光源固定分析偏振模色散测量装罩
5计量特性 5.1偏振模色散示值误差
最大允许误差：±（0.04十2.0%×PMD测量值）PS。 5.2偏振模色散测量重复性
测量重复性；≤0.03ps。 5.3动态范围
动态范围：≥30dB。 注：以上指标不是用于合格性判定，仅供参考。
6校准条件 6.1环境条件 6.1.1环境温度：（23±2）℃。 6.1.2# 校准期间内温度变化：如果被校PMD测试仪是斯托克斯参数测定法实现的，校准期间溢度变化应控制在士0.5℃范围内。 6.1.3相对混度：≤85%。 6.1.4 电源电压：（220土11）V；频率：（50士10）Hz。 6.1.5 工作平台平稳、抗振动。
实验室无剧烈振动和影响测量结果的电磁干扰。
6.1.62 6.2 校准用设备
校准用设备应经有效的量值溯源。 6.2.1固定点PMD模拟器
a）波长点：1310nm，1550nm; b）参考值：（1～10）ps; c）扩展不确定度（k=2）：（0.012ps+PMD值×2%）ps； d）偏振相关损耗；<0.3dB。
6.2.2可变光衰减器
a）工作波长：（800～1700）nm b）调节范围：（0～60）dB连续可调； c）插入损耗：≤3.5dB； d）衰减扩展不确定度（k=2）：2dB。
6.2.3光纤连接器
建议为FC型。
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