掺稀土光纤第3部分：双包层铒镱共掺光纤特性

掺稀土光纤第3部分：双包层铒镱共掺光纤特性

国家标准 GB/28504.3一2021 掺稀土光纤 第3部分:双包层饵镜共掺光纤特性 Rareearthdopedoptiealtibre一 Put3.Charcteristisfdbhlcdadingerhimryterthumcrdpedoptealnihre 2021-10-11发布 2022-05-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB;/T28504.3一2021 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 分类和型号 4.1分类 型号 4.2 5 要求 5.1总则 5.2几何尺寸 5.3光学性能 5.4机械性能 5.5环境性能 5.6交货长度 6 试验方法 6.1儿何尺寸试验方法 6.2光学性能试验方法 6.3机械性能试验方法 6.4环境性能试验方法 附录A规范性附录)内包层直径试验方法 附录B(规范性附录纤芯吸收系数试验方法 附录C(规范性附录包层系浦吸收系数试验方法
GB;/T28504.3一2021 前 言 GB/T28504《掺稀土光纤》分为以下几个部分 -第1部分:双包层掺臆光纤特性; -第2部分:双包层掺锤光纤特性; 第3部分:双包层饵镶共掺光纤特性; 第4部分;掺饵光纤特性 本部分是GB/T28504的第3部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 本部分由工业和信息化部提出 本部分由全国通信标准化技术委员会(SAc/Tc485)归口 本部分起草单位;烽火科技集团有限公司、信息通信研究院、长飞光纤光缆股份有限公司 本部分主要起草人;杜城、韩超柯一礼、李嬉,何书平、刘骋、祁庆庆,罗文勇、,王冬香
GB;/T28504.3一2021 掺稀土光纤 第3部分:双包层饵镜共掺光纤特性 范围 GB/T28504的本部分规定了双包层饵镶共掺光纤的分类、几何尺寸、性能要求和测试方法 本部分适用于光纤放大器,光纤激光器、自发辐射光源用的石英玻璃饵愈共掺光纤 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 件 GB/T15972.20光纤试验方法规范第20部分;尺寸参数的测量方法和试验程序光纤几何 参数 GB/T15972.21光纤试验方法规范第21部分;尺寸参数的测量方法和试验程序涂覆层儿何 参数 GB/T15972.30光纤试验方法规范第30部分;机械性能的测量方法和试验程序光纤筛选 试验 GB/T15972.32光纤试验方法规范第32部分机械性能的测量方法和试验程序涂覆层可 剥性 GB/T15972.33光纤试验方法规范第33部分;机械性能的测量方法和试验程序应力腐蚀敏 感性参数 GB/T15972.34光纤试验方法规范第34部分:机械性能的测量方法和试验程序光纤翘曲 GB/T15972.40光纤试验方法规范第40部分;传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 衰减 GB/T15972.43光纤试验方法规范第43部分;传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 数值孔径 GB/T15972.44光纤试验方法规范第44部分;传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 截止波长 GB/T15972.45光纤试验方法规范第45部分;传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 模场直径 GB/T15972.47光纤试验方法规范第47部分;传输特性和光学特性的测量方法和试验程序 宏弯损耗 GBy/T15972.50光纤试验方法规范第50部分;环境性能的测量方法和试验程序恒定湿热 光纤试验方达规范第52部分环境性能的测量方法和试验程序温度循环 GB/T15972.52 GB/T15972.53光纤试验方法规范第53部分;环境性能的测量方法和试验程序浸水 GB/T28504.1一2012掺稀土光纤第1部分;双包层掺镶光纤特性 术语和定义 GB/T28504.1一2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件
GB/T28504.3一2021 3.1 双包层饵德共掺光纤dobletladdingerbimmryterbiumcwdopet iuptiealrihre 纤芯中掺人稀土镶离子(Yb+)和饵离子(Er+)的光纤 注:其结构由纤芯,包层和涂覆层构成,纤芯为饵镶共掺的石英玻璃,内包层为石英玻璃 外包层为低折射率聚合 物,涂覆层为普通聚合物 3.2 ptin coefficient 纤芯吸收系数 c0reabs0 光纤每单位长度纤芯对光功率的吸收值 注1;“吸收”这一术语通常光纤行业用衰减来代替 注2纤芯吸收系数具体指平均光功率随光纤长度增加而减小的比率,由公式(1)确定 -1olg[P()一P(0) 式中 -吸收系数,单位为分贝每千米(dB/km); -测试光纤轴向长度,单位为千米(kn m) 沿光纤轴向距离为、处的功率,单位为瓦特(w)1 P(2 P(0 -沿光纤轴向距离为0处的功率,单位为瓦特(w 3.3 内包层直径inner-claddingdiameter 多边形内包层连续三条边切线拟合圆直径的平均值 分类和型号 4.1分类 本部分规定的双包层饵镶共掺光纤按照纤芯和内包层标称直径进行分类 纤芯标称直径6Am,内包层标称直径125m; a 纤芯标称直径10Am,内包层标称直径1254m b) 4.2型号 双包层饵臆共掺光纤的型号由如下两部分组成: 双包层饵臆共掺光纤(EYDF); a 几何参数,以芯径和内包层直径表示 b) 示例;标称芯径为104m,内包层标称直径为125m的双包层饵德共掺光纤型号为;EYDF-10/125 要求 5 5.1总则 本部分规定的技术指标适用于八边形内包层结构,其他结构可参照使用 典型的八边形内包层结 构见附录A 5.2几何尺寸 常用双包层饵镶共掺光纤几何尺寸要求见表1
GB;/T28504.3一2021 表1几何尺寸 型号 单位 儿何尺寸 EYDF-6/125 EYDF-10/125 纤芯直径 6.0士0.5 Am 0.0士l.0 122.0~128.0 123.5~130.5 内包层直径 m 纤芯/内包层同心度误差 1.0 1.0 Am 涂覆层直径 245士15 245士15 Am 5.3光学性能 双包层饵镶共掺光纤的光学性能要求见表2 表2光学性能 型号 光学性能 单位 EYDF-6/125 EYDF-10/125 工作波长 nm 1520~1625 15301625 915nm包层泵浦吸收系数 dB/m 0.93士0.34 2.50士1.00 dB/m1 85.0士25.0 1530nmm纤芯吸收系数 45.0士15.0 dB/km 30 30 1095nm衰减系数 1550nm模场直径 6,6士1.0 4m 光纤截止波长 1440士80 1450士70 nm 纤芯数值孔径 0,20士0,02 0.20士0.03 内包层数值孔径 0.46 0.46 dB 宏弯损耗[100圈,弯曲半径(30士2)n )mm,入=1200nm 0.l 0.l 注:根据不同应用要求,包层泵浦吸收系数可选择其他波长测试 5.4机械性能 双包层饵镐共掺光纤的机械性能要求见表3 表3机械性能 型号 机械性能 单位 EYDF-6/125 EYF-10/125 >690 筛选应力 MPa 动态疲劳参数 >20 N 涂覆层剥离力 平均值:l.0~5.0;峰值;l.08.9 翘曲度 m
GB/T28504.3一2021 5.5环境性能 5.5.1温度范围 工作温度范围;一15C70C 贮存温度范围:一20C75 在经过干热试验、湿热试验和温度特性试验后,在25C环境温度下其对915nm波长的包层泵浦 吸收系数的变化应不大于10% 5.5.2性能要求 双包层饵镶共掺光纤的环境性能要求见表4 表 环境性能 4 型号 环境试验 性能 单位 EYDF-6/125 EYDF-10/125 涂覆层剥离力 平均值:1.0~5.0,峰值:l.08.9 温度循环 包层梨浦吸收系数变化量 10 @1530nm 涂覆层剥离力 平均值l.0一5.0,峰值:1l.0 8.9 湿热 包层系浦吸收系数变化量 1530nm l0 N 平均值;l.05.0,峰值1.08.9 涂覆层剥离力 浸水 包层泵浦吸收系数变化量 @1530nmm <10 5.6交货长度 双包层饵镶共掺光纤交货长度不小于100m或由供需双方商定 6 试验方法 6.1几何尺寸试验方法 双包层饵德共掺光纤几何尺寸试验方法见表5 表5几何尺寸试验方法 儿何尺寸 试验方法 纤芯直径 GB/T15972.20 内包层直径 见附录N GB/T15972.20 纤芯/内包层同心度误差 涂覆层直径 GB/T15972.20或GB/T15972.21 注，纤芯/内包层同心度误差的内包层圆心确定见附录A
GB;/T28504.3一2021 6.2光学性能试验方法 6.2.1纤芯吸收系数 采用附录B所规定的方法进行进行纤芯吸收系数测试 6.2.2衰减系数 采用GB/T15972.40所规定的方法进行衰减系数测试 6.2.3模场直径 采用GB/T15972.45所规定的方法进行模场直径测试 6.2.4截止波长 采用GB/T15972.44所规定的方法进行截止波长测试 纤芯数值孔径 6.2.5 采用GB/T 15972.日规定的方法进行纤芯数值孔径测试(需滤除包层模式 6.2.6宏弯损耗 采用GB/T15972.47所规定的方法进行宏弯损耗测试 6.2.7内包层数值孔径 采用GB/T15972.43所规定的方法进行内包层数值孔径测试,当光纤涂覆层的折射率高于外包层 的折射率时,可以不必进行包层模滤除 一般可采用内包层与外包层折射率计算其理论数值孔径 6.2.8包层泵浦吸收系数 采用附录c方法对包层泵浦吸收系数进行测试 6.3机械性能试验方法 双包层饵镶共掺光纤的机械性能试验方法见表6 表6机械性能试验方法 机械性能 试验方法 光纤筛选试验 GB/T15972.30 动态疲劳参数 GB/T15972.33 GB/T15972.32 涂覆层剥离力 GB/T15972.34 翘曲度 6.4环境性能试验方法 双包层饵镶共掺光纤的环境性能试验方法见表7
GB/T28504.3一2021 表7环境性能试验方法 环境性能 试验方法 温度循环 GB/T15972.52 GB/T15972.50 恒定湿热 浸水 GB/T15972.53
GB;/T28504.3一2021 附 录 A 规范性附录 内包层直径试验方法 概述 A.1 本方法适用于双包层饵镶共掺光纤内包层直径的测试 双包层饵镜共掺光纤内包层形状涉及多种多边形,应根据被测光纤内包层实际情况对其内包层直 径进行测试 当双包层饵德共掺光纤内包层为N(N>3)边形时,取任意连续不同的三条边进行切线圆拟合,共 取3次,取3次拟合圆直径平均值作为内包层直径 并取中间值拟合圆圆心作为内包层中心与纤芯计 算纤芯/内包层同心度误差 例如,八边形内包层光纤8条边依次为L1、L、L、L、L、L7,La,则可取 L1、L2、L 三边,取L2、L、L，三边,取L、L、L ,取L、L 、L ,取L、L、L7,取L、L7、L 三边分别 作切线圆,如图A.1所示 图A.1八边形内包层切线圆示意图 图A.2是典型的八边形内包层双包层掺矮光纤结构示意图 说明 -纤芯; -内包层 -外包层 涂覆层 图A.2典型的八边形内包层双包层钼共掺光纤结构示意图
GB/T28504.3一2021 A.2测量设备 采用具备配套几何尺寸拟合软件的光学显微镜 A.3试样制备 A.3.1端面处理 剥去光纤一端的涂覆层,清洗干净,用专用光纤切割刀处理端面 A.3.2光纤放置 将光纤放置在光学显微镜下通过程序拟合多边形切线圆 A.4测试条件 在测量期间,温度15C35C,相对湿度45%60% A.5测试步骤 A.5.1接通测量系统相关仪器的电源,按规定进行预热 A.5.2把制备好端面的被测光纤放置在光纤显微镜中 A.5.3调整焦距及位置,保证被测光纤端面处于显微镜正中 A.5.4用拟合软件连续3次对不同三边进行切线圆拟合,并计算对应切线圆直径分别为D、,D.、,D A.5.5取三个切线圆直径均值作为内包层直径D A.6计算 内包层直径计算见公式(A.1) D1十D十D. D (A.1 式中 -内包层直径 D (L、L、L;)三边切线圆直径,单位为微米(4m); L,L、L,)三边切线圆直径,单位为微米(4m); D. D. L、L、L:)三边切线圆直径,单位为微米(m)
GB;/T28504.3一2021 录 附 B 规范性附录 纤芯吸收系数试验方法 B.1概述 本方法适用于双包层饵镶共掺光纤纤芯吸收系数的测量 B.2测量设备 B.2.1通则 纤芯吸收系数测试系统示意图见图B.1,应根据被测光纤的工作波段选择相应的测量部件 被测光纤 烙接点 宽谱光源 包层模剩除器 光谱分析仪 图B.1纤芯吸收系数测量系统示意图 B.2.2宽谱光源 根据测量波长选择合适的宽谱光源,在测量范围内宽谱光源的输出功率平坦度应小于5dB,光源 光功率应保证光纤不产生较强的ASE(放大自发辐射光,宽谱光源尾纤类型为FC型连接头的单模 光纤 B.2.3光谱分析仪 接收经过光纤的光信号,分析并给出光谱特性 B.3试样制备 B.3.1 端面处理 剥去光纤两端的涂W层.请洗干净,用专用光纤切割刀处理端而 B,3.2光纤放置 将光纤均匀地绕在直径不小于80mm的线轴上,缠绕时应避免出现扭曲 B.4测试条件 在测量期间,温度15C一35C,相对湿度45%一60%
GB/T28504.3一2021 B.5测试步骤 B.5.1接通测量系统相关仪器的电源,按规定进行预热 B5.2把制备好端面的被测光纤接人测量光路,输人端对准光源,输出端接人光谱分析仪中,光纤的长 度为,单位为米(; m B.5.3调整光路使得注人光信号达到最大值,固定被测光纤的输人端 B.5.4用光谱分析仪测量经过被测光纤吸收后的输出光谱曲线F,把该曲线保存在光谱分析仪中 B.5.5在距离光纤输人端/(一般为lm)处截断光纤并制备端面,再用光谱分析仪测量经过剩余被测 光纤的输出光谱曲线F B.5.6在光谱分析仪的(功率)坐标系中得到曲线F曲线F 对应纵坐标数值,为相应横坐标上曲线 F纵坐标数值减去与曲线F纵坐标数值的差值),读出曲线上相应波长的光功率差T B.6结果计算 纤芯吸收系数按公式(B.1)计算 B.1 ( D 1一l 式中 纤芯吸收系数,单位为分贝每米(dB/m) 测试光纤长度,单位为米(m) 光功率差,单位为分贝(dB) T 0
GB;/T28504.3一2021 附录 C 规范性附录 包层泵浦吸收系数试验方法 C.1 概述 本方达适用于双包层饵德共掺光纤包层裂浦吸收系数的测试 取长度为1，的光纤,首先通过光谱仪确定激发阔值的泵浦功率,确保非激发状态系浦功率条件下 以915nm波长的稳定光源进行包层泵浦吸收系数量 采用功率计测试其系浦光输出功率值(w 然后,在距离光纤输人端 处截断该光纤,测试其输出功率值(w,) 则包层系浦吸收系数按照公 式(C.1)进行计算 C.2测量设备 C.2.1 稳定光源 使用输出波长为915nm的超辐射发光二极管(SLD)光源,光源功率应保持在激发非线性效应闵值 之下 C.2.2光谱仪 以光电倍增管等光探测器测量谱线不同波长位置强度的装置 C.2.3功率计 用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器 C.3试样制备 C.3.1 端面处理 剥去光纤两端的涂覆层,清洗干净,用专用光纤切割刀处理端面 C3.2光纤放置 将光纤一端与泵浦光源连接,另一端与光谱仪连接 C.4测试条件 在测量期间,温度15C35C,相对湿度45%60% C.5测试步骤 C.5.1接通测量系统相关仪器的电源,按规定进行预热 C.5.2取长度为的光纤,将光纤两端涂层剥除,切割端面 11
GB/T28504.3一2021 C.5.3将光纤一端与光源尾纤熔接,另一端接人功率计,读取系浦光输出功率值(w. C.5.4在距离光纤输人端处截断该光纤,重新熔接后测试其输出功率值(w) C.5.5包层泵浦吸收系数按照公式(C.1)进行计算 C.6计算 包层泵浦吸收系数计算见公式(C.1): 10(lgW 一lgW C.1 式中 包层泵浦吸收系数,单位为分贝每米(dB/m); w 截断后光纤输出功率,单位为毫瓦(mw W -截断前光纤输出功率,单位为毫瓦(mw); 截断前光纤长度，范围为5.07.0,单位为米(m); 截断后剩余光纤长度，/ 范围为0.5~1.0,单位为米(m) 12