1光纖光功率計(jì)檢定規(guī)程本規(guī)程適用于光纖光功率計(jì)的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。JJG249—20040.1mW～200W激光功率計(jì)JJG965—2001通信用光功率計(jì)凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3計(jì)量單位光功率值通常用國(guó)際單位制的導(dǎo)出單位瓦(W)系列表征，工程中一般用毫分貝(dBm)表示功率的量值。以上兩種單位制可由式(1)換算：Pamm=10lg(Paw/lmW)光纖光功率計(jì)是用來(lái)測(cè)量各種光纖端面輸出光功率的儀器。光纖光功率是各類(lèi)通過(guò)光纖傳輸?shù)墓庠春拖嚓P(guān)測(cè)量?jī)x器以及光通信用儀表、器件等產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)主要參量。光纖光功率計(jì)通常由探測(cè)器、信號(hào)處理系統(tǒng)和顯示器三部分構(gòu)成。由于使用不同的探測(cè)器，光纖光功率計(jì)可分為量熱型和光電型。量熱型光纖光功率計(jì)具有工作波長(zhǎng)范圍寬、光譜響應(yīng)平坦、可承受較高功率等特點(diǎn)；但對(duì)環(huán)境條件要求較高，且測(cè)量范圍較窄、靈敏度低。光電型光纖光功率計(jì)具有環(huán)境條件適應(yīng)性強(qiáng)，測(cè)量范圍寬、靈敏度高，但工作波長(zhǎng)范圍窄，有波長(zhǎng)選擇性。這兩種類(lèi)型的光纖光功率計(jì)均可通過(guò)顯示器或計(jì)算5.1修正值或修正因子在參考功率點(diǎn)，根據(jù)所用光功率的量值單位[量值單位由式(1)換算。下同],給修正值不確定度：不超過(guò)0.21dB(k=2),光功率量值單位為dBro;修正因子不確定度：不超過(guò)5%(k=2),光功率量值單位為W系列。2一般在被檢光纖光功率計(jì)常用的測(cè)量范圍內(nèi)選擇一點(diǎn)作為參考功率點(diǎn)。若測(cè)量范圍內(nèi)的非線(xiàn)性超過(guò)檢定要求，則可視情況在滿(mǎn)足檢定要求的非線(xiàn)性范圍外，再選擇一點(diǎn)或多點(diǎn)(一般以10dB為間隔)作為參考功率點(diǎn)。量熱型：通?？蛇x0dBm、10dBm、20dBm、30dBm或其他特定點(diǎn)中的一點(diǎn)。包含光纖與探測(cè)器耦合連接的重復(fù)性：不超過(guò)0.09dB或2%(測(cè)量次數(shù)n≥6)。在被檢光纖光功率計(jì)的測(cè)量范圍內(nèi)(應(yīng)大于30dB或3個(gè)數(shù)量級(jí)),不超過(guò)±0.13dB或±3%。6.1.1測(cè)量使用的各類(lèi)配件及說(shuō)明書(shū)齊全。6.1.2光纖光功率計(jì)應(yīng)有規(guī)格、型號(hào)、制造廠(chǎng)名、編號(hào)、標(biāo)志、出廠(chǎng)日期等。6.1.3光纖光功率計(jì)探測(cè)器的接收面應(yīng)保持清潔、干燥、均勻，無(wú)變色、劃痕和脫落6.1.4光纖光功率計(jì)無(wú)影響計(jì)量性能的電氣、光學(xué)及機(jī)械故障和損傷。6.1.5對(duì)使用該功率計(jì)可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)輻射需有明確的防護(hù)要求或說(shuō)明。6.2.1光纖光功率計(jì)的光纖適配器無(wú)松動(dòng)且與光纖連接器連接順暢。計(jì)量器具控制包括首次檢定、后續(xù)檢定及使用中檢查。a)環(huán)境溫度：(23士5)℃;檢定期間溫度最大變化：±1℃;b)相對(duì)濕度：小于80%;d)檢定環(huán)境周?chē)鸁o(wú)劇烈振動(dòng)、強(qiáng)熱輻射和強(qiáng)電磁干擾。7.1.2計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和主要設(shè)備a)量熱型標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)1)參考點(diǎn)不確定度：不超過(guò)0.13dB(k=2)或3%(k=2);2)工作波長(zhǎng)：滿(mǎn)足不確定度要求的波長(zhǎng)范圍或特定波長(zhǎng)。1)參考點(diǎn)不確定度：不超過(guò)0.13dB(k=2)或3%(k=2);32)工作波長(zhǎng)：滿(mǎn)足不確定度要求的波長(zhǎng)范圍或特定波長(zhǎng)；3)非線(xiàn)性(大于30dB或3個(gè)數(shù)量級(jí)):不超過(guò)±0.02dB或±0.5%。a)激光源1)輸出功率：>0dBm;2)波長(zhǎng)：滿(mǎn)足檢定要求的工作波長(zhǎng)，中心波長(zhǎng)變化不超過(guò)±10nm;3)光譜半高寬(FWHM):<7nm(若光源波長(zhǎng)處在光纖光功率計(jì)光譜響應(yīng)曲線(xiàn)曲率較大的波段，F(xiàn)WHM:<1nm,否則應(yīng)使用量熱型標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì));4)輸出功率穩(wěn)定度(15min):不超過(guò)士0.02dB或士0.5%。b)寬光譜光源(寬帶光源和其他非受激輻射光源等)1)輸出功率：>-20dBm;2)輸出功率穩(wěn)定度(15min):不超過(guò)士0.02dB或±0.5%。7.1.2.3光衰減器a)工作波長(zhǎng)：滿(mǎn)足檢定要求的工作波長(zhǎng)；b)衰減范圍：>40dB;分光比約為1:1的Y型光耦合器，光開(kāi)關(guān)，多維光纖調(diào)節(jié)架，與光源及被檢儀器適配的連接器和光纖跳線(xiàn),大功率光纖跳線(xiàn)，光纖切割器，耦合裝置等。7.2檢定項(xiàng)目和檢定方法光纖光功率計(jì)的檢定項(xiàng)目見(jiàn)表1.檢定項(xiàng)目首次檢定十十十(或修正因子)十十十十十十十+一注：“+”表示需檢定的項(xiàng)目，“一”表示不需檢定的項(xiàng)目。7.2.1外觀(guān)和光學(xué)系統(tǒng)檢查通過(guò)目視和手動(dòng)結(jié)合，按6.1規(guī)定的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢查。7.2.2修正值(或修正因子)檢定7.2.2.1通過(guò)與檢定設(shè)備及被檢儀器適配的光纖連接器或多維光纖調(diào)節(jié)架、光纖耦合裝置等連接被檢光纖光功率計(jì)和檢定設(shè)備(光源為寬光譜光源時(shí)應(yīng)使用量熱型光纖光功4率計(jì)；測(cè)量功率大于30dBm時(shí)應(yīng)使用大功率光纖跳線(xiàn)),光纖光功率計(jì)示值檢定裝置見(jiàn)圖1。光纖7.2.2.2在5.1條規(guī)定的參考功率點(diǎn)任選一點(diǎn)，按下面的步驟進(jìn)行檢定。7.2.2.3將光纖與標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)連接，調(diào)整衰減器的衰減量，使標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)的測(cè)量值處于選定參考功率點(diǎn)附近。7.2.2.4讀取標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)上的測(cè)量值P。(量熱型光纖光功率計(jì)須待系統(tǒng)熱平衡后再讀數(shù)并扣除前后背景的平均值)并記錄。7.2.2.5將光纖與被檢光纖光功率計(jì)連接，讀取被檢光纖功率計(jì)上的示值P….(量熱型光纖功率計(jì)須待系統(tǒng)熱平衡后再讀數(shù)并扣除前后背景的平均值)并記錄。被檢示值的平均值F、F:P——標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)的測(cè)量值，dBm或W;P——被檢光纖光功率計(jì)的示值，dBm或W;P,—-標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)n次測(cè)量的算術(shù)平均值，dBm或P。——被檢光纖光功率計(jì)n次測(cè)量的算術(shù)平均值，dBm或7.2.2.7當(dāng)量值單位為dBun時(shí)按式(4)計(jì)算修正值：P,——被檢光纖光功率計(jì)的示值，dBm;F——標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì)的測(cè)量值，dBm。7.2.2.8當(dāng)量值單位為W系列時(shí)，按式(5)計(jì)算修正因子：CF——修正因子；5dBm時(shí)，按式(6)計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，得到測(cè)量重復(fù)性rQQABQO圖2雙光源非線(xiàn)性檢定裝置框圍6AY型O圖3單光源非線(xiàn)性檢定裝置框圖a)對(duì)被檢光纖光功率計(jì)進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)校(清零)。接通A、B兩個(gè)光路，調(diào)整光衰減器的衰減量，使被檢光纖光功率計(jì)的示值接近檢定要求的測(cè)量上限(量值單位應(yīng)為Wb)控制光開(kāi)關(guān)，分別測(cè)量A分路、B分路和A、B合路時(shí)被檢光纖光功率計(jì)的示值(量熱型光纖光功率計(jì)須待系統(tǒng)熱平衡后再讀數(shù)并扣除前后背景的平均值)PA、Pa、PB并記錄。c)打開(kāi)A、B兩光路，調(diào)整光衰減器，使被檢光纖光功率計(jì)示值≥min(Pa,d)重復(fù)7.2.4.1步驟b)～7.2.4.1步驟c)n次，直至檢定要求的測(cè)量下限。整e)根據(jù)線(xiàn)性系統(tǒng)的疊加原理計(jì)算非線(xiàn)性修正因子： f)選擇參考點(diǎn)。為計(jì)算方便，以L(fǎng)?為參考點(diǎn)，計(jì)算各點(diǎn)的非線(xiàn)性修正因子NL;NL,=L,×NL-(i=1,2,3, L;——第i組測(cè)量的非線(xiàn)性修正因子；g)按式(10)計(jì)算檢定范圍內(nèi)被檢光纖光功率計(jì)的非線(xiàn)性：NL=±100%×(NLimx—NLimin)/2NL——檢定范圍內(nèi)被檢光纖光功率計(jì)的非線(xiàn)性；NLm——以L(fǎng),為參考點(diǎn)的n個(gè)非線(xiàn)性修正因子中的最大值；NLmin——以L(fǎng)?為參考點(diǎn)的n個(gè)非線(xiàn)性修正因子中的最小值。若參考功率計(jì)(這里為標(biāo)準(zhǔn)光纖光功率計(jì))在檢定范圍內(nèi)的非線(xiàn)性(或通過(guò)線(xiàn)性修7正)不超過(guò)±0.5%(土0.02dB),則可按下列步驟使用參考功率計(jì)比對(duì)法a)按7.2.2.1連接。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)及被檢光纖光功率計(jì)進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)校(清零)。在被檢光纖光功率計(jì)測(cè)量范圍內(nèi)，以10dB間隔重復(fù)7.2.2.3～7.2.2.5直至檢定要求的測(cè)量b)按式(4)或式(5)計(jì)算，得出C或CF,(i=1,2,3,…,n)并按式(11)或式(12)計(jì)算檢定范圍內(nèi)被檢光纖光功率計(jì)的非線(xiàn)性：NL=±(Cmax—Cm)/2NL——檢定范圍內(nèi)被檢光纖光功率計(jì)的非線(xiàn)性；CFiu——n個(gè)修正因子中的最大值；7.3檢定結(jié)果處理7.3.1根據(jù)7.2條“檢定項(xiàng)目”逐條進(jìn)行檢定，將檢定所得數(shù)據(jù)記錄于相應(yīng)表格中(見(jiàn)附錄A)并計(jì)算結(jié)果。符合本規(guī)程要求的判定為合格，反之為不合格。7.3.2經(jīng)檢定合格的光纖光功率計(jì)，出具檢定證書(shū)(見(jiàn)附錄B);檢定不合格的，發(fā)給檢定結(jié)果通知書(shū)，并注明檢定不合格項(xiàng)目。7.4檢定周期光纖光功率計(jì)的檢定周期一般不超過(guò)1年。8附錄A光纖光功率計(jì)檢定原始記錄頁(yè)原始記錄編號(hào)：證書(shū)編號(hào)：檢定日期：聯(lián)系人：依據(jù)的技術(shù)文件(代號(hào)、名稱(chēng)):檢定使用的計(jì)量(基)標(biāo)準(zhǔn)裝置或主要標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量池圍不確定度/準(zhǔn)確度123456:修正值(或修正因子)(在×××dBm或W)修正值(或修正因子)(在×××dBm或W)9非線(xiàn)性檢定(比對(duì)法)修正值C,修正因子CF;123:n非線(xiàn)性(×××~×××):NL=±(Ciam-Cim)/2=±d8NL=±100%×(CFre-CFm)/2C,=士%非線(xiàn)性檢定(疊加法)1234:::n非線(xiàn)性(×××~×××):NL=±100%×(NLmu-NLia)/2=±%B.1光纖光功率計(jì)檢定證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式檢定機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度修正值(或修正因子)(在×××dBm或W)修正值(或修正因子)(在×××dBm或W)(×××~×××)2.檢定結(jié)果不確定度.被檢示值)B.2檢定結(jié)果通知書(shū)內(nèi)頁(yè)格式檢定結(jié)果的不確定度評(píng)定C.1.1光功率修正值考慮到各影響測(cè)量不確定度的輸入量，則有W——光源波長(zhǎng)及譜寬變化引起的修正。對(duì)上式各輸入量求偏導(dǎo)數(shù)得到各不確定度分量的靈敏系數(shù)：因各不確定度分量相互獨(dú)立，則被測(cè)量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：一般情況下，取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度為：根據(jù)5.1,若U≤0.21dB,則滿(mǎn)足檢定要求。C.1.2光功率修正因子CF=P,/P考慮到各影響測(cè)量不確定度的輸人量，則有CF=(P,/P)·F·WP.-—被檢光纖光功率計(jì)示值W——光源波長(zhǎng)及譜寬變化引起的修正。對(duì)式(C.5)做對(duì)數(shù)變換及相應(yīng)處理，則各相對(duì)不確定度分量的靈敏系數(shù)|c;|均為1;因各不確定度分量相互獨(dú)立，則被測(cè)量的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：Uuu=√u2(P)+um2(P,)+um2(F)+u一般情況下，取包含因子k=2,則擴(kuò)展不確定度為：根據(jù)5.1,若Um≤5%,則滿(mǎn)足檢定要求