JJG 963-2022 通信用光波长计-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G9 6 32 0 2 2通 信 用 光 波 长 计O p t i c a lW a v e l e n g t hM e t e r s i nT e l e c o mm u n i c a t i o n 2 0 2 2-1 2-0 7发布2 0 2 3-0 6-0 7实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布通信用光波长计检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fO p t i c a lW a v e l e n g t hM e t e r s i nT e l e c o mm u n i c a t i o nJ J G9 6 32 0 2 2代替J J G9 6 32 0 0 1 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 参加起草单位:上海市计量测试技术研究院中国计量科学研究院 本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释J J G9 6 32 0 2 2本规程主要起草人:张颖艳(国家通信计量站)孙小强(国家通信计量站)参加起草人:岳 蕾(国家通信计量站)傅栋博(国家通信计量站)夏 铭(上海市计量测试技术研究院)徐 楠(中国计量科学研究院)J J G9 6 32 0 2 2目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量性能要求(1)3.1 波长分辨力(1)3.2 波长示值误差(1)3.3 功率示值误差(1)4 通用技术要求(1)4.1 标志(1)4.2 外观(1)4.3 功能键(1)5 计量器具控制(1)5.1 检定条件(1)5.2 检定项目(2)5.3 检定方法(3)5.4 检定结果的处理(5)5.5 检定周期(5)附录A 通信用光波长计检定记录推荐格式(6)附录B 通信用光波长计检定证书和检定结果通知书(内页)推荐格式(7)J J G9 6 32 0 2 2引 言J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规程修订工作的基础性系列规范。本规程是对J J G9 6 32 0 0 1 通信用光波长计的修订,与J J G9 6 32 0 0 1相比,主要技术变化如下:增加了功率示值误差检定项目和检定方法;删掉了6 3 3n m波段的定标点波长,将波长测量范围改为(12 7 016 5 0)n m;在波长示值误差检定方法中,给出两种检定方法,即标准光波长计检定法和波长稳定光源检定法;检定用设备中增加了可调谐激光源、光耦合器和标准光功率计,删掉了6 3 3n m波长稳定光源、光隔离器和自聚焦光纤。本规程历次版本的发布情况为:J J G9 6 32 0 0 1。J J G9 6 32 0 2 2通信用光波长计检定规程1 范围本规程适用于(12 7 016 5 0)n m波长范围的通信用光波长计(以下简称光波长计)的首次检定、后续检定和使用中的检查。2 概述光波长计是精确测量通信系统、设备和仪器中所用激光器波长的专用仪器,尤其在波分复用系统中,光波长计用来监测多个光信道的波长和功率。光波长计通常采用光程差为十几厘米的迈克尔逊干涉仪结构,通过测量参考光束和被测光束在同一光程差下的干涉级次比,可以得到两束光波长之比。当干涉仪的一个干涉臂做直线运动时,会导致干涉条纹数量发生变化,将干涉条纹信息转化成电脉冲并进行精确计数。若参考光束的波长为0,由计数器测得参考和被测光束干涉条纹数,即级次分别为m0和m,则被测光束的波长为=m00/m。3 计量性能要求3.1 波长分辨力波长分辨力1p m。3.2 波长示值误差最大允许误差:8p m。3.3 功率示值误差最大允许误差:0.5d B(15 5 0n m)。4 通用技术要求4.1 标志具有标牌,标明仪器的名称、型号、制造厂名、出厂编号和制造日期。4.2 外观外观不能有影响工作性能的机械损伤。4.3 功能键各种调节旋钮、开关、按键的标志清楚,均应工作正常,无松动现象,接触良好。屏幕显示清晰。5 计量器具控制5.1 检定条件5.1.1 环境条件5.1.1.1 环境温度:(2 35),检定期间温度变化不超过2。1J J G9 6 32 0 2 25.1.1.2 相对湿度:7 5%。5.1.1.3 电源:(2 2 02 2)V,(5 01)H z。5.1.1.4 检定地点应无剧烈振动和影响测量结果的电磁干扰。5.1.2 检定用设备5.1.2.1 可调谐激光源波长范围:(12 7 016 5 0)n m;波长扩展不确定度:U=0.0 5n m(k=2);波长分辨力:0.1p m;波长稳定度:不超过1p m(1 5m i n);输出功率:0d B m;功率稳定度:不超过0.1d B(1 5m i n)。5.1.2.2 波长稳定光源中心波长:(15 5 02 0)n m;波长相对扩展不确定度:Ur e l=21 0-8(k=2);波长稳定度:不超过0.1p m(1 5m i n);输出功率:0d B m;功率稳定度:不超过0.1d B(1 5m i n)。5.1.2.3 可变光衰减器波长范围:(12 7 016 5 0)n m;衰减量:(06 0)d B,连续可调;插入损耗:3d B;重复性:0.0 1d B。5.1.2.4 标准光波长计测量范围:(12 7 016 5 0)n m;分辨力:0.1p m;相对扩展不确定度:Ur e l=21 0-7(k=2)。5.1.2.5 标准光功率计波长范围:(12 7 016 5 0)n m;功率测量范围:(-6 0+1 0)d B;分辨力:0.0 1d B;扩展不确定度:U0.1d B(k=2)。5.1.2.6 光耦合器波长范围:(12 7 016 5 0)n m;分光比:5 05 0;插入损耗:3.5d B。5.2 检定项目检定项目见表1。2J J G9 6 32 0 2 2表1 检定项目序号检定项目检定类别首次检定后续检定使用中检查1外观及工作正常性检查+2波长分辨力+-3波长示值误差+4功率示值误差+-注:“+”表示应检定项目,“-”表示可不检定项目。5.3 检定方法5.3.1 外观及工作正常性检查用目力观测,手感实验,符合4.14.3的要求。5.3.2 波长分辨力5.3.2.1 检定设备a)可调谐激光源;b)可变光衰减器;c)光耦合器;d)标准光波长计。波长示值检定装置框图见图1。图1 波长示值检定装置框图5.3.2.2 检定方法a)按图1连接检定装置。b)调整可变光衰减器,使光耦合器输出端口的光功率处于标准光波长计和被检光波长计可正常工作的接收功率范围内。c)将被检光波长计的测量分辨力设置为最高,在被检光波长计波长测量范围内将可调谐激光源的输出光波长调节至某一特定值,读取标准光波长计的测量值1,微调可调谐激光源的波长,使被检光波长计读数在末位上变化一个数字,记录此时标准光波长计的测量值2,则=|1-2|(计算结果仅保留一位有效数字且与被检光波长计小数位数一致)为被检光波长计的波长分辨力。3J J G9 6 32 0 2 25.3.3 波长示值误差5.3.3.1 标准光波长计检定法当被检光波长计准确度等级低于标准光波长计,需要对波长测量范围内的多个波长点进行检定时,应利用可调谐激光源和标准光波长计来对整个波长测量范围的波长示值误差进行检定。5.3.3.1.1 检定设备a)可调谐激光源;b)可变光衰减器;c)光耦合器;d)标准光波长计。5.3.3.1.2 检定方法a)按图1连接检定装置。b)调整可变光衰减器,使光耦合器输出端口的光功率处于标准光波长计和被检光波长计可正常工作的接收功率范围内。c)设定可调谐激光源的波长为第一个检定波长点,读取n次(n3)由标准光波长计所测波长值i,其算术平均值作为标准光波长计的参考值s,见式(1):s=1nni=1i(1)d)读取n次(n3)由被检光波长计所测波长值j,其算术平均值作为被检光波长计的示值x,见式(2):x=1nnj=1j(2)波长示值误差见式(3):=x-s(3)e)在被检光波长计的波长测量范围内,以一定间隔(建议为1 0n m)取其他检定波长点,重复步骤c)步骤d)。5.3.3.2 波长稳定光源检定法当被检光波长计准确度等级较高,标准光波长计无法满足检定要求时,可利用波长稳定光源来对固定波长点的波长示值误差进行检定。固定波长点的波长示值误差检定装置框图见图2。图2 固定波长点的波长示值误差检定装置框图5.3.3.2.1 检定设备a)波长稳定光源;b)可变光衰减器。5.3.3.2.2 检定方法a)按图2连接检定装置。4J J G9 6 32 0 2 2b)调整可变光衰减器,使波长稳定光源输出光功率处于被检光波长计可正常工作的接收功率范围内。c)波长稳定光源输出光波长s为参考值。读取n次(n3)由被检光波长计所测波长值j,其算术平均值作为被检光波长计的示值x,见式(4):x=1nnj=1j(4)波长示值误差见式(5):=x-s(5)5.3.4 功率示值误差5.3.4.1 检定设备a)可调谐激光源;b)可变光衰减器;c)标准光功率计。功率示值检定装置框图见图3。图3 功率示值检定装置框图5.3.4.2 检定方法a)按图3连接检定装置。b)调整可变光衰减器,使可调谐激光源输出光功率处于标准光功率计和被检光波长计可正常工作的接收功率范围内。c)设定可调谐激光源的波长为15 5 0n m,读取标准光功率计的功率示值,取3次测量值的算术平均值作为标准光功率计的参考值P0。d)按虚线将可变光衰减器的输出光连接至被检光波长计,读取3次由被检光波长计所测功率值,取其算术平均值作为被检光波长计的功率示值Px。功率示值误差见式(6):=Px-P0(6)e)以1 0d B步长调节可变光衰减器,在被检光波长计的功率测量范围内,每间隔1 0d B取一个检定功率点,重复步骤c)步骤d)。5.4 检定结果的处理检定合格的光波长计,发给“检定证书”。检定不合格的光波长计,发给“检定结果通知书”,并注明不合格项目和内容。5.5 检定周期通信用光波长计根据使用的具体情况确定检定周期,一般最长不超过1年。5J J G9 6 32 0 2 2附录A通信用光波长计检定记录推荐格式证书编号:共 页 第 页1.外观及工作正常性检查 2.波长分辨力 p m 3.波长示值误差标准光波长计被检光波长计i波长值in mj波长值jn m1122nn标准值s=n m示值x=n m示值误差(x-s)=n m 测量结果的不确定度:n m(k=2)4.功率示值误差工作波长:15 5 0n m标准光功率计被检光波长计示值误差kI功率值d B m平均值d B m标准值Pad B mj功率值d B m平均示值Pbd B m=Px-P0d B扩展不确定度(k=2)d B11231232123123温度相对湿度%电源电压V检定日期 检定员:审核员:6J J G9 6 32 0 2 2附录B通信用光波长计检定证书和检定结果通知书(内页)推荐格式1.外观及工作正常性检查 2.波长分辨力 p m 3.波长示值误差标准值sn m示值xn m示值误差=(x-s)n m 测量结果的不确定度:n m(k=2)4.功率示值误差波长:15 5 0n m标准值P0d B m示值Pxd B m示值误差(Px-P0)d B扩展不确定度d B 扩展不确定度的包含因子:k=2温度相对湿度%电源电压V检定日期 检定员:审核员:通信用光波长计检定结果通知书(内页)格式要求同上,须注明不合格项目。7J J G9 6 32 0 2 2