中華人民共和國國家計量檢定規程2001-07-06發布2001-10-01實施國家質量監督檢驗檢疫總局發布通信用光功率計檢定規程本規程經國家質量監督檢驗檢疫總局2001年07月06日批準，并自2001年10月01日起施行JJG965—20011范圍 2計量單位 3概述 4計量性能要求 4.1光功率(P)測量范圍 4.2定標波長范圍 4.3定標功率 4.4擴展不確定度(k=2) 4.5光電型光功率計的線性誤差 5通用技術要求 5.2光學系統 6計量器具控制 6.1檢定條件 6.2檢定項目 6.3檢定方法 6.4檢定結果處理 6.5檢定周期 附錄A檢定記錄格式 附錄B檢定證書(背面)格式 (11)JJG965—20011通信用光功率計檢定規程本規程適用于量熱型、光電型通信用光功率計首次檢定、后續檢定和使用中檢驗。通常光功率值用單位瓦(W、mW……)系列表征，功率W是國家選定的國際單位制中具有專門名稱的導出單位。而級差單位分貝(dB)是國家選定的非國際單位制單位。工程中除了習慣用級差單位分貝(dB)以外，還習慣用絕對功率單位分貝(dBW、dBm……)系列來表示功率的量值。以上兩種單位制經常出現在同一本光功率計的說明書及其示值顯示中。用單位瓦(W、mW……)表示的功率值(Pw、Pmw……)可換算成用絕對功率單位分貝表示的通信用光功率計是通信干線鋪設、設備維護、科研和生產中使用的重要儀器。主要用于測量光發射端機的輸出功率及輸出功率穩定度，光傳輸線路中的平均傳輸功率；光接收端機的靈敏度；各種無源器件的插入損耗和衰減量。通信用光功率計通常由探測器、顯示器和信號處理系統三部分構成。由于使用不同的探測器，光功率計被分為量熱型和光電型。量熱型光功率計的探測器是根據能量轉換和能量守恒原理制作的，由光吸收體、熱電轉換元件和直流校準系統等組成，優點是不確定度小，但對環境條件要求高，且測量范圍較窄。光電型光功率計的探測器是利用半導體光電器件制作的，優點是對環境條件適應性強，測量范圍寬，但不確定度比量熱型的大。這兩種類型的光功率計均可通過顯示器或計算機讀取光功率值。4計量性能要求4.1光功率(P)測量范圍JJG965—200124.2定標波長范圍量熱型：600～1600nm光電型：(1310±20)nm;(1550±20)nm4.3定標功率量熱型：≥-10dBm光電型：根據說明書，選-10dBm,-20dBm,-23dBm或-33dBm中的一點。4.4擴展不確定度(k=2)量熱型：(2～3)%光電型：(3～10)%4.5光電型光功率計的線性誤差不超過±2%(0～-80dBm)5通用技術要求5.1外觀5.1.1測量使用的各類配件及說明書齊全。5.1.2光功率計應有規格、型號、制造廠名、編號、MC標志、出廠日期等。5.1.3光功率計探測器的接收面應保持清潔、干燥、均勻，無變色、劃痕和脫落現象。5.1.4光功率計無影響其電氣和光學性能的機械損傷，各鈕、鍵調節自如。5.1.5光功率計顯示值應清晰。5.2光學系統5.2.1光功率計的光輸入方式量熱型：光束輸人(空間光束);光電型：光纖跳線輸入或光束輸入。5.2.2光功率計的最大接收功率應大于光源的輸出功率5.2.3對于光束輸人型光功率計，其光接收面的直徑與入射光光斑直徑(按1/e2定義)的比值應大于等于3。6計量器具控制計量器具控制包括首次檢定、后續檢定及使用中檢驗。6.1.1檢定環境條件環境溫度：(22±5)℃;檢定期間內溫度最大變化：±1℃相對濕度：≤75%檢測室應蔽光，周圍無劇烈振動、強熱輻射和強電磁干擾。6.1.2檢定設備6.1.2.1穩定激光源中心波長：(1310±20)nm;(1550±20)nm3半功率點線寬：≤7nm(若標準功率計的探測器是鍺材制作的，則應≤5nm)輸出功率穩定度：長期穩定度：不超過±0.05dB(5h):短期穩定度：不超過±0.005dB(15min)6.1.2.2自聚焦光纖或聚光鏡(用于量熱型)工作波長：600～1600nm注：光源為光纖跳線輸出時，用自聚焦光纖；光源為非平行光束輸出時，用聚光鏡。工作波長：(1310±20)nm;(1550±20)nm最大允許誤差：不超過±3.0dB(全量程)輸人輸出方式：與光源的輸出方式一致6.1.2.4光開關光束型(電子快門或黑色擋板);光纖型6.1.2.5光分路器分光比為1:1的Y型分路器6.1.2.6量熱型標準光功率計工作波長：600～1600nm定標波長：(1310±20)nm;(1550±20)nm光功率測量范圍：+10～-10dBm定標點光功率值：≥-10dBm(100μW)擴展不確定度：≤1%(k=2)6.1.2.7光電型標準光功率計工作波長：1000～1600nm定標波長：(1310±20)nm;(1550±20)nm光功率測量范圍：0～-50dBm等。擴展不確定度：≤3%(k=2)6.2檢定項目光功率計的檢定項目見表1。6.3.1外觀檢查通過目視和手動結合，按5.1.1～5.1.5規定的各項內容進行檢查。6.3.2光學系統檢查根據儀表說明書，按5.2.1～5.2.3規定的各項內容進行檢查。4表1檢定項目檢定項目首次檢定后續檢定使用中檢驗外觀+一一光學系統++十光功率測量范圍十一一光功率示值++十非線性修正系數+一一2.量熱型光功率計無“非線性修正系數”檢定項目。6.3.3光功率計測量范圍檢定檢查光功率計的功率測量范圍。6.3.4量熱型光功率計示值檢定6.3.4.1激光源輸出非平行光束時，在光學平臺上，按圖1連接被檢光功率計和檢定設備；激光源輸出平行光束時，去掉聚光鏡即可；激光源為光纖輸出時，按圖2連接。激光源激光源聚光鏡光衰減器光開關標準光功率計被檢光功率計圖1量熱型光功率計檢定裝置框圖(激光源為光束輸出)被檢光功率計圖2量熱型光功率計檢定裝置框圖(激光源為光纖輸出)6.3.4.2在6.1.2.6條規定的定標功率范圍內任選一點，按下面的步驟進行檢定。6.3.4.3將標準光功率計的探測器對準光束，調整衰減器的衰減量，使標準光功率計的指示值處于待檢功率點上，關閉光開關。6.3.4.4系統熱平衡以后，在標準光功率計上讀取第一個讀數。6.3.4.5打開光開關，系統熱平衡以后，讀取標準光功率計的第二個讀數。56.3.4.6關閉光開關，系統熱平衡以后，讀取標準光功率計的第三個讀數。6.3.4.7重復(6.3.4.4～6.3.4.6)條n次，n不小于3。6.3.4.8分別計算三個讀數的n次測量算術平均值，得到P?、P?、P?。Pa*=Pa×CC*檢定時使用的標準裝置被檢定時，得到的修正系數。6.3.4.10關閉光開關，參照(6.3.4.4～6.3.4.8)條標準光功率計的測量步驟，得到被檢光功率計第一、二、三個讀數的算術平均值P?、Pπ、Pm。相對誤差△(用于儀表驗收或初檢),計算公式如下：△=(P?-Pa)/Pa×100%將以上各項計算結果填入檢定記錄表(見附錄A)。6.3.5光電型光功率計示值檢定6.3.5.1光束耦合方式的光電型光功率計示值檢定在6.1.2.7條規定的定標功率范圍內任選一點，參照6.3.4條——量熱型光功率計示值檢定進行，當P?(PI)低于所測光功率三個量級以上時可作為零值處理，P?(P?)和P?(Pm)不需反復測量。公式(4)、(5)簡化為：6.3.5.2光纖耦合方式的光電型光功率計示值檢定使用光纖跳線直接插拔實施檢定時，按圖3在光學平臺上連接被檢光功率計和檢定設備；光源輸出功率大于6dBm時，也可按圖4連接，通過使用Y型分路器實施檢定。檢定方法和數據處理參照6.3.5.1條——光束耦合方式的光電型光功率計示值檢定進6.3.6光電型光功率計非線性修正系數檢定6.3.6.1采用雙光束法按圖5連接檢定設備，在4.5條規定的測量范圍內，選已進行6光纖耦合型光纖耦合型標準光功率計光纖耦合型被檢光功率計激光源光纖耦合型光衰減器光纖跳線圖3光纖耦合的光電型光功率計檢定裝置框圖(使用光纖跳線直接插拔)光纖耦合型光纖耦合型標準光功率計光纖輸出型被檢光功率計光衰減器光分路器光纖跳線圖4光纖耦合的光電型光功率計檢定裝置框圖(使用Y型光分路器)穩定激光源可變光開關光開關光合路器被檢光纖跳線第二分路圖5非線性修正系數檢定裝置框圖過示值檢定的某功率點(通常選0dBm)作為初始參考功率點，按下面的步驟進行檢6.3.6.2接通兩個光路，檢查并確認裝置工作正常后，調整光衰減器的衰減量，使光功率計的顯示值近似為參考功率值Po。6.3.6.3斷開兩個光路，在光功率計上讀取第一個讀數。6.3.6.4接通兩個光路，在光功率計上讀取第二個讀數。6.3.6.5接通第一分路，在光功率計上讀取第三個讀數。6.3.6.6接通第二分路，在光功率計上讀取第四個讀數。6.3.6.7斷開兩個光路，在光功率計上讀取第五個讀數。6.3.6.8重復(6.3.6.3～6.3.6.7)條n次，n不小于3。6.3.6.9分別計算五個讀數的n次測量算術平均值，得到at、az、a?、a?、as。數值JJG965—20017P?=a?-(a?+as)/2P?=a?-(a?+as)/2P?=a?-(a?+as)/2復測量。公式(10)、(11)、(12)簡化為：P?=a?P?=a3P?=u4A?=1A=P?/(P?+P?)×An-1C,=(A-A?)×100%6.3.6.10設定P?(P?)為新的參考功率值，重復以上操作步驟，可以在4.5條規定6.4.1根據6.2條“檢定項目”逐條進行檢定，將檢定所得數據記錄于附錄A中的相6.4.2經檢定合格的光功率計，出具檢定證書(見附錄B);檢定不合格的，發給檢定光功率計的檢定周期一般不超過1年。8附錄A檢定記錄格式光功率計檢定原始記錄儀器名稱送檢單位制造廠聯系電話儀器型號儀器編號插件型號插件編號工作波長