附件：電子行業計量技術規范項目建議書建議項目名稱免纏繞式光插回損測試儀校準規范制定或修訂?制定□修訂被修訂計量技術規范號計量技術規范性質□檢定規程?校準規范計量技術規范類別?重點□基礎主要起草單位工業和信息化部電子第五研究所聯系人蘇陽聯系電務年限2023年~2024年申請經費10萬元參加單位具備的特點安全□節能□環保?自主創新□其他＿＿＿目的、意義和必要性1.目的、意義及必要性光纖、光纖連接器、光開關和光分路器等光器件是光測試領域不可缺少的基本器件，這些器件的性能直接影響到整個系統的性能。插入損耗和回波損耗是衡量這些器件的最基礎的指標，必須要對其進行測試。目前插入損耗的標準測量方法是穩定光源加光功率計的方法，回波損耗常用的測量方法有光連續波反射法（OCWR）、干涉法以及光時域反射法（OTDR）等。免纏繞式光插回損測試儀通常是指基于光時域反射法測量回損的儀器。光連續波反射法示意圖如圖1所示：圖1連續波反射法光時域反射法是一種基于光脈沖反射的測試技術，測量示意圖如圖2所示：圖2光時域反射法基于光時域反射的回波損耗測量儀不僅可以準確定位到被測件的位置，還具備很多優點如：光路上非被測件的反射對其測量結果影響較小，有較高的動態范圍，不需要末端纏繞，可以區分瑞利散射和菲涅爾反射和與光開關一起能實現大規模復雜的測試要求等。使用OCWR方法測量回損存在很多的限制，比如：測試步驟多，需要過程復雜的系統?！傲恪?，不能一次連接進行插損和回損的測試，不能區分瑞利散射和菲涅爾反射，不適合>55dB以上的回損測量等等。由于這些限制使得OCWR方法不適合一些特定場景的回損測量，如：無法彎曲和不能破壞接頭的光纜接頭盒，特種光纜和MPO光纖等。圖3不易彎曲的光纖接頭隨著數據中心的發展，MPO、MTP等多芯類型的光纖跳線需求量增大，免纏繞式光插回損測試儀成了測量光纖插損和回損的主流儀器。近幾年來我們計量的回損測試儀其中免纏繞式光插回損測試儀占了一半以上。但由于目前的計量規范JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》只適用于基于連續波反射法的插回損測試儀，測量方法不能滿足免纏繞光插回損測試儀的計量需求，這使得免纏繞式光插回損測試儀的計量成了迫切需要解決的問題，故免纏繞式光插回損測試儀校準規范的編寫是十分必要的。2.先進性校準規范所規定的插損、回損、長度和波長項目的計量方法和計量范圍，能覆蓋目前免纏繞光纖插回損測試儀，具備一定的自主創新性，能有效保證免纏繞光纖插回損測試儀量值的準確性和可靠性。3.社會效益及應用前景目前光纖連接器正由MTRJ、E2000向MPO升級，一根MPO光纖跳線可以支持12-72芯乃至96芯的光纖連接，可滿足數據中心40G、100G光纖網絡的高密度傳輸需求。隨著數據中心的傳輸需求越來越大，未來大容量、高速率的數據傳輸必然給MPO光纖跳線帶來廣闊的市場前景，然而MPO光纖跳線不易于被纏繞，導致傳統的插回損測試儀不能用于MPO光纖跳線的回損測量，必須通過免纏繞式光插回損測試儀來測量其回損，這使得越來越多的廠家購買免纏繞式光插回損測試儀來滿足生產的需要。然而其沒有相應的計量規程，現有的計量方法已不適用于它的計量。急需制定相關的計量技術規范以保證測量結果的一致性和可靠性，特申請編制《免纏繞式光插回損測試儀校準規范》。通過研究免纏繞式光插回損測試儀的計量校準方法，可以填補目前國內免纏繞式光插回損測試儀沒有計量校準依據的空白，為其量值溯源提供依據，促進光電子測試行業的發展。4.查新結果目前國內免纏繞式光插回損測試儀還沒有相應的國家或部門計量技術規范，缺乏合適的溯源途徑。與其相關的規范有JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》、JJG959-2001《光時域反射計檢定規程》和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》。范圍和主要計量特性1.適用范圍本規范適用于基于光時域反射技術的免纏繞式光插回損測試儀的計量校準。2.計量特性典型的免纏繞式光插回損測試儀的外觀及指標：（1）制造廠：嘉慧、型號：JW8307A：制造廠：Dimension、型號：RLM1112A-1FA/RLM5156A-1FP：（3）制造廠：OPTOTEST、型號：OP940：參考典型儀器及標準中免纏繞式光插回損測試儀的技術要求，計量特性如下：2.1插入損耗波長范圍：單模1310nm、1490nm、1550nm和1625nm；多模850nm和1300nm；插入損耗測量范圍：(0～60)dB；最大允許誤差：(0～1)dB：±0.05dB，(1～5)dB：±0.10dB，＞5dB：±0.20dB；2.2回波損耗波長范圍：單模1310nm、1490nm、1550nm和1625nm；多模850nm和1300nm；回波損耗：單模(12～75)dB，多模(10～55)dB；最大允許誤差：單模(12～70)dB：±1dB，(70～75)：±2dB；多模(15～50)dB：±1dB，(50～55)：±2dB。2.3長度測量范圍：3m～2.5km；最大允許誤差：±(1.5m+1%×長度)。2.4中心波長波長范圍：單模1310nm、1490nm、1550nm和1625nm；多模850nm和1300nm；最大允許誤差：單模：±10nm，多模：±30nm。3.主要標準器的技術指標3.1標準光衰減器(1)波長范圍：單模1310nm、1490nm、1550nm和1625nm；多模850nm和1300nm；(2)衰減范圍：(0～60)dB；(3)衰減不確定度：0.03dB；(4)輸入輸出類型：建議為APC/APC。3.2回損標準件(1)工作波長：單模1310nm、1490nm、1550nm和1625nm；多模850nm和1300nm；(2)回損：(10~20)dB。(3)最大允許誤差：±0.5dB。3.3長度標準光纖(1)光纖長度：3m～2.5km內取5個點；(2)回波損耗：優于55dB；(3)最大允許誤差：±(0.2m+0.5%×長度)。3.4光譜分析儀(1)波長范圍：覆蓋被測波長范圍；(2)波長測量最大允許誤差：±2nm。3.5光纖跳線(1)跳線長度：≥3m；(2)回波損耗：優于55dB；(3)接口類型：建議APC/APC；3.6時延發生器(1)時延最大允許誤差：±0.5%；(2)時延范圍：（0~25）ms。(3)輸出脈沖幅度：阻抗50Ω，輸出電平（0.5~5）V可調整，極性可選擇。(4)脈沖寬度：（5~1000)ns可調整。3.7光電轉換器和電光轉換器(1)波長范圍：覆蓋被檢設備的波長范圍(2)輸出幅度：阻抗50Ω，光電轉換器輸出幅度＞1VPP,電光轉換器輸出功率＞-20dBm。(3)帶寬：帶寬200MHz或者更高。4.校準項目插入損耗、回波損耗、長度、中心波長。5.校準方法5.1插入損耗校準原理：按圖4所示連接儀器，首先調節標準光衰減器，使得免纏繞式光插回損測試儀能夠正常測試，并將此時的標準光衰減器值作為參考值，光衰減器顯示為0dB，啟動免纏繞式光插回損測試儀，并進行Ref操作，此時被測儀器示值為0dB。調節標準光衰減器,記錄被測儀器所測插入損耗值。圖4插入損耗測量示意圖5.2回波損耗校準原理：將被測儀器按圖4連接進行參考校準后，連接回損標準件如圖5所示，回損標準件的標準值為Rref，調節光衰減器量值為Ratt，則回波損耗標準值為Rstd=Rref+2×Ratt。讀取被測儀器示值Rind，計算誤差δ=Rind-Rstd。圖5回波損耗測量示意圖5.3長度校準原理：按圖6連接長度標準光纖，長度標準光纖標準值為l0,被測儀器執行定位操作，讀取被測儀器顯示值l，計算誤差δ=l-l0。圖6長度測量示意圖校準原理：按圖7連接設備，延時發生器設置為外觸發、脈沖寬度通常為5ns、根據電光調制器（O/E）調整輸出幅度，使得電光轉換器(E/O)輸出光信號達到合適范圍。調整光衰減器的值，使得進入到被測儀器的光信號達到合適的功率（通常小于-20dBm）根據選點，延時發生器設定相應的時延值，被測儀器執行長度測量，得到測量值L1。根據L0=C×(t0+Δt)/2n計算標準長度，其中t0為系統固有延時，可通過頻率計或者示波器測得，Δt為時延發生器設定值，n為折射率，C為光速。圖7長度測量示意圖5.4中心波長校準原理：按圖7所示，將被測設備用光纖連接至光譜分析儀，（如果光源輸出功率超過光譜分析儀的測量范圍，則需要加光衰減器）用光譜分析儀直接測量被測儀器輸出光的中心波長。圖8中心波長測量示意圖水平□國際先進?國內先進國內外情況簡要說明目前國內免纏繞式光插回損測試儀還沒有相應的國家或部門計量技術規范，缺乏合適的溯源途徑。與其相關的規范有JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》、JJG959-2001《光時域反射計檢定規程》和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》。JJG959-2001《光時域反射計檢定規程》中主要參數是距離、距離特性，距離特性是指光纖每公里的損耗，不涉及到插入損耗和回波損耗的測量。光時域反射計和免纏繞式光插回損測試儀是兩種是完全不同類型的儀器，其應用場景、測量對象和測量參數都不同。JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》這兩個規范已經不適合現在的免纏繞式光插回損測試儀的校準。理由如下：JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》這兩個規范的被測對象是基于光連續波反射法的光回損測試儀，其輸出光源為連續光，而免纏繞式光插回損測試儀使用的是脈沖光源。由于免纏繞式光插回損測試儀使用的是脈沖光源，其連接光纖需要考慮其盲區的影響，光纖長度一般需要大于3m。上述兩個規范無需考慮。測量的范圍不同，上述兩個規范的回損測量范圍為(0~65)dB，而免纏繞式光插回損測試儀測量范圍最大可達到80dB，回損標準件無法直接測到65dB以上。計量方法不同，測量回損時由于免纏繞光插回損測試儀是基于光時域反射的方法，回損測量受連接器、光纖等影響小和背向散射影響小，所以不需要末端纏繞或者終端校準，只需要進行參考校準就可以直接測量回損。而其他方式的回損測量除了參考校準外，還需要末端纏繞或者終端校準，具體見JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》6.3.1小節和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》7.2.8小節。直接加回損標準件無法校準免纏繞光插回損測試儀，需要標準跳線、回損標準件加光衰減器才能滿足回損計量，缺一不可。而JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》采用的是回損標準件直接計量。測量的參數有差異，免纏繞式光插回損測試儀具備測量光纖長度的功能，JJF1325-2011《通信用光回波損耗儀校準規范》和JJF(浙)1019-2008《光插入損耗和回波損耗測量儀器校準規范》無長度測量參數。免