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光通信基础回顾第9章 光纤信常用仪表及测试
第9章 光纤通信常用仪表及测试 9.1 引言 9.2 光纤测试以及光时域反射仪OTDR 9.3 光功率计与光端机的测试 9.4 光纤通信系统测试 9.5 误码测试仪与其他常用仪表 9.6 波长计、 光谱分析仪OSA及应用 9.7 光衰减器及应用 9.8 网络分析仪及应用 习题九 9.1 引 言 光纤测试的标准有三类: 基础标准、 器件测试标准和系统标准。 基础标准用于测试和表征基本的物理参数, 如损耗、 带宽、 单模光纤的模场直径和光功率等。 在美国, 负责制定基础标准的主要组织是国家标准和技术协会NIST(National Institute of Standards and Technology), 它负责光纤和激光器标准的制定工作, 并发起了一个光纤测试年会。 其他相应的组织有英国国家物理实验室NPL(National Physical Laboratory)和德国的PTB(Physikalisch Technische Bundesanstalt)。 器件测试标准定义了光纤器件性能的相关测试项目, 并建立了设备校准程序。 由几个不同的标准组织负责制定测试标准, 其中最为活跃的有: 电信工业协会TIA(Telecommunication Industries Association)、 电气工业协会EIA(Electronic Industries Association)、 国际电信联盟电信标准部ITU T(the Telecommunication Standardization Sector of the International Telecommunication Union)和国际电工委员会IEC(International Electrotechnical Commission)。 TIA有120多条光纤测试标准和说明, 在一般情况下, 使用TIA/EIA 455 XX YY进行标识, XX指特定的测试技术, YY指公布年份。 这些标准也称为光纤测试程序(FOTP), 所以TIA/EIA 455 XX YY就变成了FOTP-XX。 这些标准中还包括大量推荐的测试方法, 用来测试光纤、 光缆、 无源器件和光电器件对环境因素和工作条件的响应。 例如, TIA/EIA 60 1997或者FOTP 60是测试光纤和光缆长度的方法, 公布于1997年。 系统标准是指链路和网络的测试方法。 负责系统标准的主要组织是美国国家标准协会(ANSI)、 电子电气工程师协会(IEEE)和ITU T。 对光纤系统的测试应特别注重的是来自ITU T的测试标准和建议。 目前已公布的和即将公布的ITU T建议适合于光网络的各个方面, 包括以下内容: (1) G.ons建议: “光传送网的网络节点接口”, 包括光层功能开销的定义, 例如传输波长的管理等。 (2) G.872建议: “光传送网的结构”, 公布于1999年2月。 (3) G.798建议: 给出光网络单元的功能特性。 (4) G.onc建议: “光网络器件和子系统”, 提出了器件和子系统传输方面的问题, 例如分插复用器和光交叉连接。 (5) G.983建议: “基于无源光网络的高速光接入系统”, 公布于1998年10月。 (6) G.959.1建议: “光网络物理层”, 提出了点到点的WDM系统, 以优化长距离传送。 (7) G.onm建议: 主要处理“光网络单元管理”中的问题。 (8) G.871建议: “光网络单元框架”, 给出了各种建议与制定它们的理论基础之间的联系。 9.2 光纤测试以及光时域反射仪OTDR 9.2.1 光纤测试参数 光纤的测试参数有很多, 主要有: (1) 几何特性参数: 包括光纤的纤芯直径、 包层直径、 纤芯不圆度、 包层不圆度、 芯包同心误差。 (2) 光学特性参数: 包括单模光纤的模场直径、 截止波长等, 多模光纤的折射率分布、数值孔径等。 (3) 传输特性参数: 包括衰减系数、 单模光纤的色散系数、 多模光纤的带宽。 (4) 机械特性参数: 包括光纤的抗拉强度、 疲劳因子等。 (5) 温度特性参数: 包括衰减的温度附加损耗、 时延温度等。
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