Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

109 страниц

700.00 ₽

Купить ГОСТ Р МЭК 793-1-93 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Настоящий стандарт распространяется на оптические волокна с первичным покрытием или первичным буферным покрытием, применяемые в системах дальней связи и в системах с использованием аналогичной техники

  Скачать PDF

Оглавление

I. Общие сведения

1. Область распространения

2. Назначение

3. Определения

4. Категории оптических волокон

5. Характеристики оптических волокон

6. Подготовка образцов

7. Категории методов испытаний и измерений

II. Методы определения размеров

8. Назначение

9. Эталонная поверхность

10. Погрешность концентричности

11. Допуски

12. Определения

13. Метод А1. Преломление в ближнем поле

14. Метод А2. Распределение света в ближнем поле

15. Метод А3. Четыре концентрических круга

16. Метод А4. Механическое измерение диаметра

17. Метод А5. Механическое измерение длины

18. Метод А6. Измерение длины по времени задержки переданного и (или) отраженного импульса

III. Методы измерения механических характеристик

19. Назначение

20. Определения

21. Физические дефекты

22. Метод В1. Перемотка оптического волокна под натяжением

23. Метод В2А. Прочность на разрыв коротких отрезков оптических волокон

24. Метод В2В. Прочность на разрыв отрезков оптических волокон большой длины

25. Метод В3. Стойкость к изгибу

26. Метод В4. Стойкость к истиранию

27. Метод В5. Визуальный осмотр

IV. Методы измерения передающих и оптических параметров

28. Назначение

29. Затухание

30. Определения

31. Методы измерения затухания

32. Метод С1. Метод обрыва

33. Метод С2. Метод вносимых потерь

34. Метод С1С. Метод обратного рассеяния

35. Модовая ширина полосы пропускания

36. Определения

37. Методы измерения ширины полосы пропускания

38. Метод С2А. Импульсная характеристика

39. Метод С2В. Частотная характеристика

40. Метод С3. Чувствительность к микроизгибам

41. Метод С4. Передаваемая или излучаемая мощность

42. Метод С5. Задержка импульса и фазовый сдвиг в зависимости от длины волны

43. Числовая апертура. Распределение света в дальнем поле

44. Метод С7. Длина волны отсечки

45. Метод С8. Модовая дисперсия

46. Метод С9. Определение диаметра модового пятна

47. Метод С10. Изменение коэффициента передачи

V. Методы определения характеристик при испытаниях на воздействие внешних факторов

48. Назначение

49. Определения

50. Метод Д1. Температурные циклы

51. Метод Д2. Химическая стойкость

52. Метод Д3. Ядерное излучение

VI. Упаковка

53. Назначение

VII. Контроль качества, контрольные и квалификационные испытания

Приложение А. Руководство по применению волокон для коротких линий связи

Показать даты введения Admin


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


ВОЛОКНА ОПТИЧЕСКИЕ

ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ


Издание официальное


БЗ 10—92/1031


ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва


УДК 681.7.068:006.354

ГОСТ Р МЭК 793-1-93 Группа Э59


ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛОКНА ОПТИЧЕСКИЕ

Общие технические требования

Optical fibres.

Generic specification

ОКСТУ 6600

Дата введения 1995—01—01

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

Настоящий стандарт распространяется на оптические волокна с первичным покрытием или первичным буферным покрытием, применяемые в системах дальней связи и в системах с использованием аналогичной техники.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2. НАЗНАЧЕНИЕ

Настоящий стандарт устанавливает общие требования к геометрическим, оптическим, передающим, механическим характеристикам и стойкости к воздействию внешних факторов для оптических волокон.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В стадии рассмотрения.

4. КАТЕГОРИИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

4.1.Класс А. Многомодовые волокна Категории волокон подразделяют через параметр g, характе-ризующий профиль показателя преломления.

Издание официальное

(6) Издательство стандартов, 1994

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта России

профили по центру сердцевины и покрытия, калиброванные на данной длине волны;

профили по большой и малой осям сердцевины, калиброванные на данной длине волны;

профили по большой и малой осям покрытия, калиброванные на данной длине волны.

С помощью растрового сканирования поперечного сечения профиля могут быть вычислены значения следующих величин: диаметр сердцевины; диаметр оболочки;

погрешность концентричности сердцевины и оболочки; некруглость сердцевины; некруглость оболочки;

максимальная теоретическая числовая апертура; разность показателей преломления; разность относительных показателей преломления; подтверждение точности и воспроизводимости измерений.

Метод преломления в ближнем поле. Схема

/ — па аюшиЛ свет, переполняющий числозую апетру волокна; 2 — ячейка с жидкое ью; З — волокно; 4 — диск; 5 — только преломленные моды 6 — излучение удержанных мод

Черт. 1


Типовое устройство установки для измерений в ближнем поле


/—лазер; 2 — четвертьволновая пластинка; 3— линзы; 4 — ячейка с жидкостью; 5 — диск; 6 — линзы; 7 — фотодиод; Я — точечное отверстие, 50 мкм; 9 — электронный микрометр; ]0 — двигатель; // — волокно; 12 — усилитель; 13 — лампа;

14 — линза; /5 — двухкоординатный самописец


Черт. 2


14. МЕТОД А2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СВЕТА В БЛИЖНЕМ ПОЛЕ


14.1. Назначение

Испытание предназначено для входного и (или) выходного контроля. Воспроизведение изображения выполняется на поперечном сечении конца испытываемого волокна.

Изображоше увеличивается с помощью выходной оптики, например. микроскопа, и регистрируется (непосредственный осмотр.


фогокамс щ и 1 ■ д )


щГфопои видеоа^алн гатор ска*тирую:дп ‘.лчтпкл и дат’ГД'1' мо ' г быть ол',г •


детектор сны в од-


С. 12 ГОСТ Р МЭК 793-1-93

14.2.    Подготовка образца

Образец должен представлять собой короткий отрезок оптического волокна, на котором проводятся измерения. Длина должна быть зафиксирована. Концы волокна должны быть чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.

14.3.    Аппаратура

14.3.1.    Источник света

Источник для освещения сердцевины должен быть некогерент-ным, с регулируемой интенсивностью; его тип должен быть зафиксирован в документации. Второй источник может быть использован для освещения волокна при проведении измерений оболочки.

14.3.2.    Системы регистрации

Могут использоваться различные системы регистрации в зависимости от типа выполняемых измерений (визуальный осмотр, фотографирование, математическая обработка полученного распределения излучения).

14.3.2.1.    Микроскоп

Используется инвертированный металлургический или биологический микроскоп с разрешающей способностью, близкой к дифракционному пределу (например, он должен иметь калиброванное увеличение до 600х и должен быть снабжен нитяным микрометром).

14.3.2.2.    Микроскоп с фотокамерой

Микроскоп, описанный в п. 14.3.2.1, может быть снабжен камерой для микрофотографирования.

Для калибровки размеров на фотографии должна использоваться соответствующая шкала.

14.3.2.3.    В идеоанализатор

Микроскоп, описанный в п. 14.3.2.1, может быть снабжен телекамерой. Выходной сигнал камеры может быть направлен в теле-, ви шоннсс устройство для визуального осмотра или в видеоанализатор для регистрации полного выходного ближнего поля волокна.

14.3.2.4.    Сканирующий детектор

Телекамера, описанная в п. 14.3.2.3, может быть заменена фото-детектором с узкой диафрагмой для проведения одного или нескольких сканирований выходного ближнего поля волокна. Сигнал детектора передается в двухкоординатиый самописец.

14.4.    Проведение испытания

а)    Конец образца, с которого получают изображение, должен быть подготовлен и установлен перпендикулярно к оси образца.

б)    Числовая апертура и, следовательно, разрешающая сила линзы объектива должны соответствовать требуемой точности из-

ГОСТ Р МЭК 793-1-93 С. 13

мерения. Увеличение должно соответствовать размеру волокна и полю зрения.

в) Источник света должен быть подведен к другому концу образца, который может быть обработан так же, как и первый конец, и установлен так, чтобы изображение на конце волокна было полным и четким. В случае необходимости можно использовать иммерсионную жидкость для подведения оптической мощности от источника к образцу.

14.4.1.    Микроскопия с визуальной регистрацией

а)    Микроскоп калибруется путем измерения длины объекта известных размеров.

б)    Параметр измеряемого образца может быть определен с помощью нитяного микрометра и известной процедуры калибровки. Минимальный и максимальный диаметры измеряются путем поворота изображения или шкалы.

14.4.2.    Микроскопия с фотографированием

а)    Для получения четкой фотографии, например, фотографии, где четко видна граница между сердцевиной и покрытием, необходимо выбрать требуемую интенсивность проходящего и падающего света; скорость затвора, диафрагму и пленку.

б)    Общее увеличение изображения должно определяться фотографированием шкалы с установленной масштабной линейкой.

в)    Размер фотографического изображения должен быть более 30x30 мм. Измеряемый параметр должен определяться по размеру изображения и увеличению.

г)    При пользовании шкалой, как это описано в п. 14.3.2.2, прозрачная шкала накладывается на фотографии для измерения.

14.4.3.    Микроскопия с применением видеоанализатора

а)    Выходное поле микроскопа обрабатывается цифровым ви-деоапализатором, управляемым компьютером, например, сканирующим вндиконом, прибором с зарядовой связью (ПЗС), или каким-либо иным устройством опознавания интенсивности изображения.

б)    Полное изображение регулируется, а ось, вдоль которой регистрируется изображение, указывается, например, с помощью курсора.

в)    Границы определяются с помошью контрастных критериев уровней, сравниваемых со стандартной решеткой с целью получения измеряемых геометрических параметров.

14.4.4.    Микроскопия с прилунением сканирующего детектора с узкой диафрагмой

а) Сфокусировать увеличенное изображение сердцевины образца на плоскости.

С. 14 ГОСТ Р МЭК 793—1—93

б)    Определить интенсивность увеличенных диаграмм ближнего поля. Например, может быть использовано следующее оборудование:

1)    сканирующий детектор с узкой диафрагмой;

2)    сканирующее зеркало с детектором с неподвижной узкой диафрагмой.

в)    Зарегистрировать интенсивность как функцию положения детектора.

г)    Использовать синхронный детектор (или эквивалентное устройство) для усиления сигналов низкого уровня.

д)    Сканировать изображение сердцевины волокна или детектора с узкой диафрагмой с помощью шагового двигателя или сканирующего зеркала.

е)    Записать интенсивность (сигнал) как функцию положения вдоль диаметра сердцевины.

ж)    Микроскоп должен быть калиброван путем измерения длины объекта уже известных размеров.

14.5. Документация

В документации должны быть представлены следующие данныег

тип волокна;

число образцов;

относительная влажность и температура окружающей среды;

описание устройства;

увеличение;

измеряемые параметры;

фотографии или распечатка видеоанализатора, если таковой применяется.

15. МЕТОД АЗ. ЧЕТЫРЕ КОНЦЕНТРИЧЕСКИХ КРУГА

15 1. Назначение

Метод устанавливает требования к проверке параметров и допусков оптических волокон. Он не пригоден для измерения действительных значений диаметров сердцевины и оболочки, а также овальности и некочцентричности.

ГОСТ P МЭК 793—1—93 C. 15

Dcl-I &Dcl

Dco+ADco >

и

Dql—ADql    Dqo—ДДзэ

определяют поле допуска. Волокно считают выдержавшим испытание, если может быть найдено такое положение волокна в поле допуска, чтобы контуры оболочки и сердцевины полностью находились внутри двух круговых зон. Значения Z>cl, ДДсь, £>со, Д^со устанавливают в технических условиях.

15.2.    Подготовка (отбор) образцов

Образец должен представлять собой короткий отрезок оптического волокна. Длина образца должна быть отражена в документации.

15.3.    Оборудование

15.3.1.    Источник света

См. п. 14.3.1

15.3.2.    Микроскоп

См. п. 14.3.2.1

15.3.3.    Микроскоп с фотокамерой

См. п. 14.3.2.2

15.3.4.    Видеоанализатор

См. п. 14.3.2.3. Сравнение между концентрическими кругами н контурами сердцевины и оболочки можно осуществить путем расчета визуально или печатного отображения данных.

15.3.5.    Сканирующий детектор

См п. 14.3.2.4

15.3.6.    Маска

В оптической измерительной системе следует использовать маску с четырьмя концентрическими кругами.

Точность маски должна позволять получить на образце точность, предусмотренную техническими условиями.

Следует использовать один из следующих способов:

а)    маска в окуляре микроскопа;

б)    прозрачная маска, наложенная на фотографию;

в)    два отдельных объектива в микроскопе, один — для маски, другой — для образца.

Примечание. Для видсоанализатора металлической маски не требуется.

15.4. Проведение испытания

Подготовленный образец фиксируется в зажиме и с помощью источника света в него подается световое излучение так, чтобы контуры сердцевины и оболочки вырисовывались наиболее отчетливо. Если после манипулирования образцом контуры сердцевины и обо-

С. 16 ГОСТ Р МЭК 793-1-93

лочки одновременно окажутся в двух круговых зонах, то это означает, что образец волокна выдержал испытание. Если необходимо, можно получить фотографию, на которой будет отражена степень соответствия параметров волокна установленным требованиям.

15.5. Документация

В документации должны быть представлены следующие данные:

тип волокна;

число образцов;

относительная влажность и температура окружающей среды;

фотография (при необходимости);

описание прибора, тип микроскопа и маски;

результаты испытаний: выдержал (не выдержал).

16. МЕТОД А4. МЕХАНИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ДИАМЕТРА

16.1.    Назначение

Настоящий метод применим для механического измерения диаметра оболочки стеклянного или кварцевого оптического волокна. На практике для гладких и круглых волокон результат измерений аналогичен результатам, полученным по методам А1 и А2, которые также позволяют определить некруглость волокон. Данный метод может быть использован для измерения диаметра покрытия некоторых типов волокон с покрытием или защитной оболочкой или волокон категории АЗ или А4.

В данном методе обе стороны изделия контактируют с плоскими параллельными поверхностями, расстояние между которыми точно измеряется.

16.2.    Область распространения

Диаметры волокна без покрытия и волокна с покрытием являются основными значениями, которые должны быть известны для выполнения последующих операций, таких как переработка, сращивание, установка соединителей, изготовление кабелей и измерения.

16.3.    Испытательное устройство

16.3.1.    Общие сведения

Для выполнения измерений используются два плоских контакта, по одному с каждой стороны волокна. Поверхности контактов должны быть параллельны друг другу, и сила, с которой контакты прижимаются к волокну, должна контролироваться во избежание-деформации образца или контактов.

16.3.2.    Устройство для проведения испытания

Схема испытательного устройства приведена на черт. 3.

ГОСТ Р МЭК 793-1-93 С. 17

Вид электронной микрометрической системы сверху

/ — неподвижный контакт; 2 — держатель образца; 3 — пружина; 4 — щуп; 5 — контакт на прецизионной платформе; 6 — образец; 7 — микрометрический винт; 8 — электронный микрометр


2

Черт. 3

16.3.2.1. Контакты

Имеются два контакта: один неподвижный, другой установлена на прецизионной платформе. Поверхности контактов параллельны друг другу и перпендикулярны к направлению движения платформы. Они изготавливаются из твердых, коррозионностойких материалов, например, из нержавеющей стали или плавленого кварца.

16.3 2.2. П рецизионная платформа

Прецизионная платформа удерживает подвижный контакт н щуп электронной микрометрической системы. Платформа передвигается с помощью микрометрического винта; платформа удерживается на ви тс с помошыо пружин. Пружины позволяют сводить контакты вплотную.

16.3.2.3. Электронная микрометрическая система

Электронная микрометрическая система, такая как интерферометр двойного хода Михельсона может использоваться со щупом для точного измерения перемещения платформы, и, следовательно, подвижного контакта.

16 3 2.4. Держатели образца

Держатели удерживают образец между поверхностями контактов.

16 3.3. Проведение измерения

16 3.3.1. Принцип измерения

Диаметр образца измеряют с помощью контактов, которые прижимаются к противоположным сторонам образца. Сила, с которой

С. 18 ГОСТ Р МЭК 793-1-93

контакты прижимаются к образцу и которая определяется натяжением пружины платформы и площадью соприкасания с контактами, регулируется таким образом, чтобы деформация образца или контактов была минимальной. Потребитель и изготовитель оговаривает между собой указанные значения для различных материалов.

Например, для волокна из плавленного кварца диаметром 125 мкм данное значение обычно составляет 0,2 Н для контактов с длиной касания с волокном 1 мм.

Промежуток, разделяющий контакты, точно измеряется электронным микроскопом.

16.3.3.2. Проведение измерения

Поверхности контактов зачищают и микрометрический винт завинчивают до соприкасания поверхностей контактов друг с другом. Микрометрический винт завинчивают на дополнительный оборот так, чтобы контакты удерживались вместе только натяжением пружины. Показания расстояния на электронном микрометре регистрируют. Затем микрометр регулируют таким образом, чтобы промежуток между поверхностями контактов был больше диаметра образца. Образец волокна устанавливают на держателях между поверхностями контактов. Микрометрический винт медленно поворачивают так, чтобы поверхности контактов соприкоснулись с волокном и удерживались в контакте с ним только за счет натяжения пружин. Показания расстояния на электронном микрометре регистрируют. Разность между первым и вторым показаниями есть диаметр образца. Измерение повторяют несколько раз.

16.3.4. Результаты

Для подтверждения воспроизводимости измерений необходимо указывать средний диаметр образца и стандартное отклонение, полученное в результате нескольких измерений.

Некруглость волокна может быть определена с помощью ряда измерений, в процессе выполнения которых волокно вращают после каждого измерения.

17. МЕТОД А5. МЕХАНИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ

В стадии рассмотрения.

18. Метод А6. Измерение длины по времени задержки переданного и (или) отраженного импульса

18.1.Назначение

Метод применяют для измерений длины волокна путем измерения времени распространения оптического импульса или серии им-

ГОСТ Р МЭК 793-1-93 С. 19

пульсов на основе известного значения группового показателя преломления волокна.

Кроме этого, метод используется для определения группового показателя преломления волокна известной длины. Поэтому на практике, при применении данного метода измерения длины волокна производится калибровка относительно известной длины волокна того же типа.

Длина оптического волокна, являясь одним из основных параметров, должна быть известна для определения передающих характеристик, таких как потери и ширина полосы частот.

18.2. Принцип расчета

Время задержки прохождения оптического импульса (АО по волокну длиной L, имеющему показатель преломления N, вычисляют по формуле

»

NL

с

где At — время задержки,

с — скорость распространения света в вакууме.

Если N известен, то при измерении At можно определить L\ с другой стороны, если известна L, то при измерении А/ можно определить N.

Примечание. Необходимо учитывать допустимые отклонения группе* вого показателя преломления, обусловленные допустимыми отклонениями числовой апертуры.

18.3. Образец

Образцом служит волокно (возможно в кабеле). Значение N следует определить при условиях, установленных при испытании образцов (например натяжении, температуре).

18 4. Оборудование

18.4.1. Общие сведения

Существуют два метода измерения времени распространения оптического импульса:

а)    измерение времени задержки прохождения оптического импульса (А/);

б)    и меренге времени задержки отраженного импульса (2А/).

Па черт 4 прстпавлены ,jse различные схемы соответств\чошие

двум метотым с применением п^чи \чо ргфн -пя о [Горл обратив

С. 2 ГОСТ Р МЭК 793-1-93

Нормализованный профиль показателя преломления выражается соотношением

где

*/v\_ п(х)—п( 1)

' '    Л(и)—Л(1)    *

п(х) — показатель преломления в точке х.

*= — (0

а —радиус сердцевины.

Таблица 1

Категории многомодовых волокон

Категория

Материал

Тип

Диапазон

А1

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

Волокно с градиентным показателем преломления

1 <g< з

А2.1

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

Волокно с квазиступен-чатым* показателем преломления

з <£<10

А2.2

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

Волокно со ступенчатым* показателем преломления

10<£<оо

АЗ

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

Волокно со ступенчатым* показателем преломления

10<£<оо

А4

Полимерное волокно

* В некоторых областях применения g может быть функцией х.

Категория волокна определяется через значение gy наилучшим образом соответствующее нормализованному профилю показателя преломления, входящему в категорию, указанную в табл. 1.

4.2. Одномодовые волокна класса В

Одномодовые волокна характеризуются следующими параметрами.

4.2.1. Диаметр модового поля, для которого существуют два определения:

а) ширина участка кривой радиального распределения интенсивности пропускаемого излучения на уровне l/е максимального значения амплитуды.


Измерение длины волокна с помощью времени распространения

оптических импульсов


Измерение времени передачи импульса

а

/ — генератор оптических импутьсоз; 3 — оптический приемник, 2 — волокно (N L ); 4 — соединительная муфта


Измерение времени отражения импульса

б

Черт. 4


Пр и м с ч а н и я:

1.    Для Гауссова распределения модового поля указанный диаметр равен ширине кривой распределения амплитуды оптического поля на уровне \je и ширине кривой распределения оптиче кой мощности (интенсивности) в точке 1/е2.

2.    Определение зависимости передаваемой мощности от смещения:

со 2-

Т=1C \ Е(г,в)-Е(г\&).гйвс1г\2,

о о

где Е (г, 0) есть нормализованное (при Т=\ для d=0) распределение поперечного поля, описанное с помощью цилиндрических полярных координат н Е (г\ 0') есть это же нормализованное поле с переменной смещения d в установленном направлении Bd.

Номинальное значение диаметра модового поля должно соответствовать указанному в технических условиях на изделие. Следует отметить, что эксплуатационные характеристики волокна, необходимые для указанной области применения, зависят от основных параметров волокна и системы, т. е. от диаметра модового поля, длины волны отсечки и общей дисперсии, а не столько от конструкции волокна;

б) в методе передаваемых полей диаметр модового поля (2Wo) определяется с помощью следующих величин:

f(r)—распределение (квадратный корень из значения интенсивности) ближнего поля;

q=sinQjX;

© — угловая координата в дальнем поле;

F(q)— распределение дальнего поля (квадратный корень из значения интенсивности);

g{r) = {2[w)exp(— r2/w*);    (1)

G(<7)=(2/U7)exp(-^2);    (2)

W=\Ikw.    (3)

После измерения f(r) или F(q) можно подобрать g(r) или C(q) для того, чтобы довести до максимума интегралы перекрытия.


I rf{r)g(r)dr

О


12


" оо    3    2

I qF(q)G{q)d 7 L О    J


OJ    Ckj    ОО    Ои

5 rP(r)dr I rg4r)dr \ qFHq)dq f qG*(q)dq 0 0 0 0


(4)

Величина w в вычисленной таким образом g(r) (или W в вычисленной G(q)t преобразованная вше помощью уравнения (3)), определяется затем как радиус модового поля (ш0), равный половине диаметра модового поля.


С. 4 ГОСТ Р МЭК 793-1-93

Это определение математически эквивалентно минимизации отклонения по методу наименьших квадратов на плоскости, перпендикулярной к оси волокна.

00    со

1 nf{r)-g{r))4r= | q[F(q)—G{q))4q.    (5)

О    о

Данное определение диаметра модового поля дает совпадающие результаты в ближнем и дальнем полях и дает четыре математически эквивалентных способа определения w0:

1)    измерение ближнего поля f(r) и максимизация левой части равенства (4) по отношению к функции Гаусса;

2)    измерение ближнего поля f(r) и минимизация левой части равенства (5) по отношению к функции Гаусса;

3)    измерение дальнего поля F(q) и максимизация правой части равенства (4) для получения W; вычисление w по уравнению (3);

4)    измерение дальнего поля F(q) и минимизация правой части равенства (5) для получения W; вычисление w по уравнению (3).

Примечания:

1.    Диаметр модового поля определяется для основной моды испытуемого волокна.

2.    Для Гауссова распределения мощности

f{wo)lf{0)~Aie

3.    Следует обратить внимание на то, что измеренное значение обычно есть не f(r), а [2(г)у которое пропорционально опгическол мощности.

4.2.2.    Длина волны отсечки

Длина волны отсечки представляет собой длину волны, при превышении которой соотношение между общей мощностью, включая излучаемые моды высшего порядка, и мощностью основной моды уменьшается до значения менее заданного, причем моды возбуждаются, в основном, равномерно.

Пр имечание. По определению заданное значение выбраьо 0,1 дБ для прямого отрезка волокна длиной 2 м, включая одну петлю радиксом 140 мм^

4.2.3.    Общая дисперсия

Общая дисперсия есть зависимость параметра распространения от длины волны. Если источник имеет конечную ширину спектральной линии, дисперсия является причиной искажения сигнала. Общая дисперсия возникает в результате;

дисперсии материала;

дисперсии волновода.

ГОСТ Р МЭК 793-1-93 С. 5

Максимальное значение коэффициента общей дисперсии и если требуется, длину волны нулевой дисперсии в диапазоне волн указывают в технических условиях на изделие.

4.2.4. Категории одномодовых волокон

В табл. 2 указаны категории используемых в настоящее время одномодовых волокон.

Таблица 2

Категории одномодовых волокон

Категория

Материал

Номинальная длина волны нулевой дисперсии, нм

Номин итьиая нормируемая длина волны, нм

В1 I

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

1300

1300

В1.2

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

1300

1550

В2

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

1550

1550

вз

Стеклянная сердцевина, стеклянная оболочка

1300 и 1550

1300 и 1550

Примечания:

1.    Одномодовые волокна определенной категории могут состоять из раз* личных материалов и иметь различные профили показателей преломления. Для определенных методик сращивания указанные отличия могут вызвать чрезмерные потери при сращивании волокон разных типов.

В технических условиях на изделие должно быть это отмечено.

2.    Одно одовсс волокно может быть применено для работы на длине волны, отличной от длины волны нулевой дисперсии.

4.3. Другие классы волокон

Для рассмотрения в будущем.

5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

Конструкция, размеры, механические и оптические свойства, характеристики передачи, материалы и поведение во внешней среде оптического волокна каждого типа соответствуют указанным в технических условиях.

6. ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ

Торцы волокон должны быть достаточно чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.

С. 6 ГОСТ Р МЭК 793-1-93

7. КАТЕГОРИИ МЕТОДОВ ИСПЫТАНИИ И ИЗМЕРЕНИИ

а)    Измерение параметров.

б)    Определение характеристик.

в)    Контрольные испытания.

II. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ

8. НАЗНАЧЕНИЕ

Методы измерений регламентируют практическое измерение длины и размероз поперечного сечения оптического волокна. Методы используются для проверки волокон, предназначенных для использования в коммерческих целях.

Размеры оптических волокон определяют путем проведения испытаний образцов в соответствии с табл. 3.

Проводимые испытания, требования к образцам при их приемке и число образцов указаны в технических условиях.

Табл. 3 включает все категории волокон, но не все виды испытаний должны применяться для данной категории волокон.

Таблица Э

Размеры оптических волокон

Номер метода испытания

Наименование метода испытания

Определяемые характеристики

А1

Преломление в ближнем поле

Диаметр сердцевины, диаметр оболочки, некруглость, неконцентричность

А2

Распределение света в ближнем поле

Диаметр сердцевины, диаметр оболочки, диаметр первичного покрытия, диаметр защитного покрытия, некруглость, неконцентричность

АЗ

Четыре концентрических круга

Диаметр сердцевины, диаметр оболочки, некруглость, неконцентричность

А4

Механическое измерение

Диаметр оболочки, диаметр первичного покрытия, диаметр защитного покрытия, некруглость

А5

Механическое измерение длины ( в стадии рассмотрения)

Длина волокна

А6

Измерение длины путем определения времени задержки переданного и (или) отраженного импульса

Длина волокна

ГОСТ Р МЭК 793-1-93 С. Г

Примечания:

1.    Метод ближнего поля непосредственно реализует определение сердцевины через профиль показателя преломления. Данный метод позволяет получить профиль показателя преломления, по которому могут быть определены размеры и числовая апертура.

2.    С помощью распределения света в ближнем поле получаемые размеры связаны с профилем показателя преломления, но не имеют точного соответствия определению диаметра сердцевины.

3.    Метод четырех концентрических кругов является контрольным испытанием, обычно основанным на распределении света в ближнем поле. Он не может использоваться для измерения действительных значений размеров волокна.

4.    Для размеров, относящихся к параметрам передачи одномодовых волокон (например, диаметр модового поля, концентричность модового поля), делается ссылка на разд. 4 «Методы измерения передающих и оптических параметров» настоящего стандарта.

5.    Для практических целей диаметр сердцевины одномодовых волокон, как правило, не нормируется.

6.    Определение диаметра сердцевины одномодовых волокон находится в стадии рассмотрения.

9. ЭТАЛОННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ

Эталонная поверхность указывается в технических условиях и ею могут быть поверхности сердцевины, оболочки, первичного по* крытая, буферного покрытия.

10. ПОГРЕШНОСТЬ концентричности

Неконцентричность может быть определена для любых двух указанных выше диаметров и указывается в технических уело* виях.

11. допуски

Допуски для диаметров указываются в технических условиях Допускается ссылка на метод испытаний АЗ «Четыре концентрические окружности (как контрольное испытание)».

12. определения

В стадии рассмотрения.

13. МЕТОД А1. ПРЕЛОМЛЕНИЕ В БЛИЖНЕМ ПОЛЕ

13.1. Назначение

Измерение в ближнем поле является прямым, точным и позволяет непосредственно измерить показатель преломления в волок-

С. 8 ГОСТ Р МЭК 793—1—93

не (сердцевине и оболочке). Измерение обеспечивает хорошую разрешающую способность, и при калибровании могут быть получены абсолютные значения показателей преломления. Оно может быть использовано для получения профилей как одномодовых, так и многомодовых волокон.

13.2. Устройство для проведения испытания

Схема устройства показана на черт. 1 и 2.

13.2.1.    Источник излучения

Требуется лазер со стабильным излучением, мощность которого составляет несколько милливатт в ТЕМ0п режиме.

Может быть использован гелиево-неоновый лазер с длиной волны 633 нм, но с применением поправочных коэффициентов с целью экстраполяции на других длинах волны. Следует отметить, что измерение на 633 нм может не дать полную информацию для больших длин волн, в частности, неоднородное распределение добавок в волокне может отрицательно повлиять на коррекцию.

Четвертьволновая пластина используется для изменения линейно-поляризованного излучения на излучение с круговой поляризацией, поскольку отражение на границе воздух-стекло зависит от угла падения и поляризации света.

Точечное отверстие в фокусе линзы 1 служит пространственным фильтром.

13.2.2.    Устройство ввода излучения

Устройство ввода излучения фокусирует луч света на плоском торце волокна, переполняя числовую апертуру волокна. Оптическая ось луча света не должна отклоняться от оси волокна более чем на 1°. Разрешающая способность оборудования определяется размером фокусного пятна, которое для получения максимальной разрешающей способности должно быть как можно меньше, например, менее 1,5 мкм. Оборудование позволяет сканировать по диаметру волокна фокусным пятном.

13.2.3.    Ячейка с жидкостью

Жидкость в ячейке должна иметь показатель преломления, несколько превышающий показатель преломления оболочки волокна.

13.2.4.    Регистрация излучения

Преломленные лучи света собираются в детекторе любым известным способом, причем должно быть собрано все излучение, С помощью расчетов можно определить требуемый размер диска и его положение на центральной оси.

13.3. Подготовка образца

Необходим отрезок волокна длиной около 1 м.

С участка волокна, помещенного в иммерсионную жидкость, должны быть удалены все покрытия.

ГОСТ Р МЭК 793—1—93 С. 9

Концы волокна должны быть чистыми, гладкими и перпендикулярными к оси волокна.

13.4. Проведение испытаний

Схема испытательного устройства представлена на черт. 2.

13.4.1. Распределение профиля показателя преломления волокна

Конец волокна, на котором должны выполняться измерения, помещается в ячейку с жидкостью, показатель преломления которой немного превышает показатель преломления оболочки волокна. Волокно подсвечивается сзади вольфрамовой лампой. Линзы 3 воспроизводят сфокусированное изображение волокна.

С помощью линз 3 центрируется и фокусируется изображение волокна и одновременно лазерный луч центрируется и фокусируется на волокне.

Диск центрируется на выходном конусе. В многомодовом волокне диск устанавливается на оптической оси с целью устранения вытекающих мод. В одномодовых волокнах диск устанавливается для получения оптимальной разрешающей способности.

Преломленные моды, проходящие через диск, собираются и фокусируются на фотодиоде. Сфокусированное лазерное пятно перемещается по торцу волокна, в результате чего можно непосредственно получить распределение изменений показателя преломления волокна.

13 4.2. Калибровка

Калибровка оборудования проводится с помощью волокна, извлеченного из ячейки с жидкостью. В процессе измерений угол конуса света изменяется в соответствии с показателем преломления в точке входа в волокно (соответственно изменяется энергия, поступающая па диск). Если волокно удалено, а показатель преломления жидкости и толщина ячейки известны, изменение угла может быть воспроизведено путем параллельного переноса диска вдоль оптической оси Передвигая диск через ряд заранее определенных положений, можно определить профиль через относительный показатель преломления.

Абсолютные значения показателей преломления, т. е. п\ и /г2„ могут быть определены только в том случае, если точно известен показатель преломления покрытия или жидкости для данной длины волны и температуры, при которой проводятся измерения.

13.4.3. Результаты

Должны быть представлены следующие подробные сведения:

испытательная установка и методика коррекции длины волны;

идентификация волокна;

в зависимости от технических требований: