(高清版)GBT 28504.3-2021 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Part3:Characteristicsofdouble-claddingerbium-ytterbiumco-dopedopticalfibreIGB/T28504.3—2021前言 2规范性引用文件 13术语和定义 4分类和型号 24.1分类 24.2型号 25要求 25.1总则 25.2几何尺寸 25.3光学性能 35.4机械性能 35.5环境性能 45.6交货长度 46试验方法 6.1几何尺寸试验方法 46.2光学性能试验方法 56.3机械性能试验方法 56.4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 7附录B(规范性附录)纤芯吸收系数试验方法 9附录C(规范性附录)包层泵浦吸收系数试验方法 ⅢGB/T28504《掺稀土光纤》分为以下几个部分：——第1部分：双包层掺镱光纤特性；——第2部分：双包层掺铥光纤特性；——第3部分：双包层铒镱共掺光纤特性；——第4部分：掺铒光纤特性；本部分是GB/T28504的第3部分。本部分按照GB/T1.1—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。本部分由中华人民共和国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、中国信息通信研究院、长飞光纤光缆股份有限公司。1掺稀土光纤第3部分：双包层铒镱共掺光纤特性GB/T28504的本部分规定了双包层铒镱共掺光纤的分类、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铒镱共掺光纤。2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件。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。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几何参数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GB/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GB/T15972.52光纤试验方法规范第52部分：环境性能的测量方法和试验程序温度循环GB/T15972.53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—2012掺稀土光纤第1部分：双包层掺镱光纤特性3术语和定义GB/T28504.1—2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。2双包层铒镱共掺光纤double-claddingerbium-ytterbiumco-dopedopticalfibre纤芯中掺入稀土镱离子(Yb³+)和铒离子(Er³+)的光纤。注：其结构由纤芯、包层和涂覆层构成，纤芯为铒镱共掺的石英玻璃，内包层为石英玻璃。外包层为低折射率聚合纤芯吸收系数coreabsorptioncoefficient光纤每单位长度纤芯对光功率的吸收值。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： (1)式中：x——测试光纤轴向长度，单位为千米(km);P(≥)——沿光纤轴向距离为≈处的功率，单位为瓦特(W);P(0)——沿光纤轴向距离为0处的功率，单位为瓦特(W)。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。4分类和型号本部分规定的双包层铒镱共掺光纤按照纤芯和内包层标称直径进行分类：a)纤芯标称直径6μm,内包层标称直径125μm;b)纤芯标称直径10μm,内包层标称直径125μm。双包层铒镱共掺光纤的型号由如下两部分组成：a)双包层铒镱共掺光纤(EYDF);b)几何参数，以芯径和内包层直径表示。5要求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铒镱共掺光纤几何尺寸要求见表1。3表1几何尺寸几何尺寸单位型号EYDF-6/125EYDF-10/125纤芯直径6.0±0.510.0士1.0内包层直径纤芯/内包层同心度误差涂覆层直径245±15245±155.3光学性能双包层铒镱共掺光纤的光学性能要求见表2。表2光学性能光学性能单位型号EYDF-6/125EYDF-10/125工作波长915nm包层泵浦吸收系数1530nm纤芯吸收系数45.0±15.01095nm衰减系数1550nm模场直径光纤截止波长纤芯数值孔径内包层数值孔径宏弯损耗[100圈，弯曲半径(30±2)mm,λ=1200nm]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机械性能双包层铒镱共掺光纤的机械性能要求见表3。表3机械性能机械性能单位型号EYDF-6/125EYDF-10/125筛选应力MPa动态疲劳参数涂覆层剥离力N平均值：1.0～5.0;峰值：1.0～8.9翘曲度m45.5环境性能工作温度范围：-15℃~70℃。在经过干热试验、湿热试验和温度特性试验后，在25℃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%。双包层铒镱共掺光纤的环境性能要求见表4。表4环境性能环境试验性能单位型号EYDF-6/125EYDF-10/125温度循环涂覆层剥离力N平均值：1.0～5.0,峰值：1.0～8.9包层泵浦吸收系数变化量%湿热涂覆层剥离力N平均值：1.0～5.0,峰值：1.0～8.9包层泵浦吸收系数变化量%浸水涂覆层剥离力N平均值：1.0～5.0,峰值：1.0～8.9包层泵浦吸收系数变化量%双包层铒镱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铒镱共掺光纤几何尺寸试验方法见表5。表5几何尺寸试验方法几何尺寸试验方法纤芯直径内包层直径见附录A纤芯/内包层同心度误差涂覆层直径注：纤芯/内包层同心度误差的内包层圆心确定见附录A。56.2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。采用GB/T15972.40所规定的方法进行衰减系数测试。采用GB/T15972.45所规定的方法进行模场直径测试。采用GB/T15972.44所规定的方法进行截止波长测试。6.2.5纤芯数值孔径采用GB/T15972.43规定的方法进行纤芯数值孔径测试(需滤除包层模式)。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铒镱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动态疲劳参数涂覆层剥离力翘曲度6.4环境性能试验方法双包层铒镱共掺光纤的环境性能试验方法见表7。6表7环境性能试验方法环境性能试验方法温度循环恒定湿热浸水7(规范性附录)内包层直径试验方法A.1概述本方法适用于双包层铒镱共掺光纤内包层直径的测试。双包层铒镱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。当双包层铒镱共掺光纤内包层为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、L₂、L₃、L₄、Ls、L₇、Ls,则可取图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铥光纤结构示意图。1——纤芯；2——内包层；3——外包层；4——涂覆层。图A.2典型的八边形内包层双包层铒镱共掺光纤结构示意图8GB/T28504.3—2021A.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15℃~35℃,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D₁、D₂、D₃。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):式中：D——内包层直径；……………D₁——(L₁、L₂、L₃)三边切线圆直径，单位为微米(μm);D₂—-(L₂、L₃、L₄)三边切线圆直径，单位为微米(μm);D₃——(L₃、L₄、L₅)三边切线圆直径，单位为微米(μm)。9(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铒镱共掺光纤纤芯吸收系数的测量。B.2测量设备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。被测光纤被测光纤熔接点宽谱光源包层模剥除器光谱分析仪图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覆层，清洗干净，用专用光纤切割刀处理端面。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15℃~35℃,相对湿度45%～60%。B.5.2把制备好端面的被测光纤接入测量光路，输入端对准光源，输出端接入光谱分析仪中，光纤的长度为l₁,单位为米(m)。B.5.5在距离光纤输入端l₀(一般为1m)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F²。F₂纵坐标数值减去与曲线F₁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：(规范性附录)包层泵浦吸收系数试验方法C.1概述本方法适用于双包层铒镱共掺光纤包层泵浦吸收系数的测试。取长度为l₁的光纤，首先通过光谱仪确定激发阈值的泵浦功率，确保非激发状态泵