掺铒光纤放大器 第2部分：L波段掺铒光纤放大器 征求意见稿

1GB/T18898.2-20XX掺铒光纤放大器第2部分：L波段掺铒光纤放大器本文件界定了掺铒光纤放大器（以下简称为“EDFA”）的术语和定义、分类；规定了L波段和扩展L波段EDFA技术要求、测试方法、可靠性试验、电磁兼容试验、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于光通信系统中所用的L波段和扩展L波段EDFA的设计、开发、生产和检验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划GB/T9254.1-2021信息技术设备、多媒体设备和接收机电磁兼容第1部分：发射要求GB/T15972.48-2016光纤试验方法规范第48部分：传输特性和光学特性的测量方法和试验程序偏振模色散GB/T16849-2023光放大器总规范GB/T16850.1光放大器试验方法基本规范第1部分:功率和增益参数的试验方法GB/T16850.3光放大器试验方法基本规范第3部分:噪声参数的试验方法GB/T16850.5光放大器试验方法基本规范第5部分:反射参数的试验方法GB/T16850.6光放大器试验方法基本规范第6部分:泵浦泄漏参数的试验方法GB/T26572电子电气产品中限用物质的限量要求GB/T39560（所有部分）电子电气产品中某些物质的测定YD/T1766-2016光通信用光收发合一模块的可靠性试验失效判据YD/T3127-2016混合光纤放大器SJ/T11364-2014电子电气产品有害物质限制使用标识要求IEC60825-1激光器产品防护第1部分：设备分类和技术要求(Safetyoflaserproducts-Part1:Equipmentclassificationandrequirements)IEC61290-10-4光放大器-测试方法-第10-4部分：多波道参数-光谱仪内插减源法（Opticalamplifiers-Testmethods-Part10-4:Multichannelparameters-Interpolatedsourcesubtractionmethodusinganopticalspectrumanalyzer）ITU-TG.691传输媒质的特性－光部件和子系统的特性（Transmissionmediacharacteristics–Characteristicsofopticalcomponentsandsubsystems）ANSI/ESDA/JEDECJS-001-2023静电放电敏感度试验-人体放电模型（HBM）组成等级（ForElectrostaticDischargeSensitivityTesting-HumanBodyModel(HBM)ComponentLevelTelcordiaGR-63-CORE：2012网络设备建造系统(NEBS)要求：物理保护(Networkequipment-buildingsystem(NEBS)Requirements:PhysicalProtection)TelcordiaGR-418-CORE：1999光纤传输系统通用可靠性保证要求(GenericReliabilityAssuranceRequirementsforFiberOpticTransportSystems)2TelcordiaGR-468-CORE：2004电信设备用光电子器件通用可靠性保证要求(GenericReliabilityAssuranceRequirementsforOptoelectronicDevicesUsedinTelecommunicationsEquipment)TelcordiaGR-1312-CORE：1999光纤放大器和专有波分复用系统总规范（GenericRequirementsforOpticalFiberAmplifiersandProprietaryDenseWavelength-DivisionMultiplexedSystems）3术语和定义GB/T16849-2023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1信号与总ASE功率比signaltototalASEpowerratioSig_ASE在EDFA输出端，信号光功率与总ASE功率之比，见公式（1Sig_ASE=PSigPASE……………（1）式中：PSig——EDFA输出信号光功率，单位为毫瓦(mW)；PASE——EDFA输出ASE总功率，见公式（2），单位为毫瓦(mW)。pASEdλ……………式中：PASE(λ)ℴℴASE的谱密度，单位为毫瓦特每纳米(mW/nm)；BASE——EDFA的ASE谱宽,至少包含99%的ASE功率在内的带宽，单位为纳米(nm)。3.2扩展L波段extendedlong-wavelengthbands业务信号工作区间在1575.16nm~1626.43nm之间的波段，也叫L波段扩展。4缩略语下列缩略语适用于本文件。AGC自动增益控制（AutomaticGainControl）AQL接收质量限（AcceptanceQualityLimit）ASE放大的自发辐射（AmplifiedSpontaneousEmission）BA功率放大器(BoosterAmplifier)EDFA掺铒光纤放大器（Erbium-DopedFiberAmplifier）FGA固定增益放大器（FixedGainAmplifier）PDG偏振相关增益（PolarizationDependentGain）Sig_ASE信号与总ASE功率比（SignaltoTotalASEPowerRatio）VGA可变增益放大器（VariableGainAmplifier）3GB/T18898.2-20XXVOA可变光衰减器（VariableOpticalAttenuator）5分类按照EDFA应用的系统可分为：——单波道数字传输应用的EDFA，简称单波道EDFA；——多波道数字传输应用的EDFA，简称多波道EDFA。根据增益是否可动态调整又可分为：l固定增益放大器（FGA）；l可变增益放大器（VGA）。6技术要求6.1单波道EDFA的技术要求单波道的性能参数要求见表1。表1单波道的相关性能参数-6-—3————————-20Sig_ASE3— —-27——-15 -20——-27 -27——46.2多波道EDFA的技术要求多波道EDFA的性能参数要求见表2。表2多波道EDFA的相关性能参数 ———8——3———0—— —————ms —————-20——-30——-30——-20——-20——-27——-275GB/T18898.2-20XX表2（续）根据系统需求，工作波长范围可以是对VGA，应在其最大增益和典型斜率值处测量噪声指数，其余增益值对应的噪声指数在相6.3推荐环境条件EDFA的推荐环境条件如表7所示。表3EDFA推荐环境条件海拔高度-60m～+1800m55%—5—40%—56.4外观要求EDFA的外观应平滑、洁净、无油渍、无伤痕及裂纹，整个器件牢固，尾纤无松动或与连接器插拔平顺。标志清晰牢固。可用目测方法检验。6.5限用物质EDFA各均质材料的限用物质含量应满足GB/T26572的要求，符合表4规定。限用物质含量的测试按GB/T39560（所有部分）的规定进行。表4限用物质含量的要求重金属6重金属6.6激光安全EDFA产品上应标有激光安全标志，安全等级及其测试判定方法应符合IEC60825-1的规定。EDFA输出为人眼不可见的激光，在安装使用和维护过程中，不应直视器件输出端面或与之相连接的光纤连接器/尾纤的端面。带控制的EDFA模块，应该包含输入信号光丢失告警，APR，输出信号光丢失告警，输出反射告警等功能。7测试方法7.1测试环境测试环境要求如下：——相对湿度：45%～75%；——气压：86kPa～106kPa。当不能在标准大气条件下进行测试时，应在测试报告上写明测试环境条件。7.2测试仪表要求测试所用的仪器仪表应在有效校准期内，其精度应高于所测参数精度一个数量级。7.3输入功率范围、输出功率范围、最大总输出功率和工作波长范围测量按GB/T16850.1规定进行测量，并按GB/T16849中对各参数的定义取值。7.4增益、增益平坦度、增益斜率、增益波动和PDG测量对单波道EDFA，小信号增益和PDG按GB/T16850.1规定进行测量，并按定义取值。对多波道EDFA，增益按IEC61290-10-4规定进行测量，并按定义计算增益平坦度、增益斜率和增益波动。7.5噪声指数和反向ASE功率测量对单波道传输用EDFA的噪声指数和反向ASE功率按GB/T16850.3进行测量，并按GB/T16849中对各参数的定义取值。7.6最大输入光反射、最大输出光反射、输入端最大光反射容限和输出端最大光反射容限7GB/T18898.2-20XX按GB/T16850.5规定进行测量，并按GB/T16849中对各参数的定义取值。7.7输入端泵浦泄漏功率、输出端泵浦泄漏功率按GB/T16850.6规定进行测量，并按GB/T16849中对各参数的定义取值。7.8偏振模色散该参数按GB/T15972.48-2016规定进行测量，宜采用琼斯矩阵本征值分析方法。7.9瞬态性能参数测试7.9.1.试验装置声光调VOA1滤波器耦合器瞬态性能参数的试验装置如图1所示。图1中的试验装置仅是一种典型的、使用简单光器件的瞬态测量方法。与此试验装置原理类似，但具有相同或更好性能指标的试验装置也可用于瞬态性能参数测试。声光调VOA1滤波器耦合器待测波道待测波道示波器信号发生器待测波道待测波道示波器信号发生器VOA2可调谐光源图1瞬态性能参数试验装置7.9.2.测试设备要求测试设备需符合以下要求：a)多波长光源：1)多波长光源，——波长范围应覆盖EDFA的工作波长范围；——各个波长间的间隔应大于或等于50GHz，并尽可能按EDFA标称工作状态时的情况配置。若光源波长数目不足，可适当增加波长间隔，但不宜大于400GHz；——多波长光源各个波长间的光功率差不大于1.5dB；——在可变光衰减器1（VOA1）的衰减值最小和光调制器处于“开”的状态时，多波长光源在待测EDFA输入端的功率应大于或等于EDFA的最大输入功率。注：多波长光源可由DFB激光器阵列经波分复用器合波后得到，也可使用宽带光源经过解复用—复用器或b)可调谐光源：波长可调谐的范围应覆盖残余（预存）波道的测试范围，可调谐光源的最大输出功率应大于每个EDFA单波道输入时的最大值。c)可变光衰减器（VOA）：VOA1和VOA2的动态范围应满足测试所要求的功率变化范围。注：若光源的输出功率可在所要求的动态范围内调d)声光调制器需满足以下要求：——声光调制器的开关速度应满足所需的最小上升和下降时间的要求，建议开关时间小于18μs；——声光调制器在关断时，调制信道的输入光功率的打开状态下的差值要大于40dB；e)耦合器：选择恰当的耦合比，使得多波长光源和可调谐光源输出的光功率满足测试要求。f)带通滤波器需满足以下要求：——支持测试所需的残余（预存）波道的波长变化范围，可使用可调谐滤波器、多个不同波长的滤波器级联或解复用器件实现带通滤波功能；——在残余（预存）波道的中心波长两侧，1dB带宽至少为±20GHz；——除残余（预存）波道中心波长附近±100GHz范围外，在整个EDFA的工作波长范围内，衰减量至少比最小插损值大20dB，若使用解复用器代替带通滤波器，则要求相邻信道隔离度大于20dB。g)光探测器需满足以下要求：——带宽能支持测试所需的最快上升和下降时间，建议带宽至少大于50MHz；——在残余（预存）波道功率变化范围的±5dB以内，探测器工作在线性区域。h)示波器：示波器带宽能支持测试所需的最快上升和下降时间，建议带宽至少大于50MHz。i)信号发生器：可产生测试所需的最快上升和下降时间的“开—关”信号。7.9.3.测试步骤瞬态性能参数测试步骤如下：a)按测试要求配置多波长光源的各个输出波长；b)设置声光调制器为“开”的状态，使用功率计或光谱仪测量耦合器的输出功率，调整多波长光源的功率和VOA1的衰减值以达到所需功率；c)连接可调谐光源，按待测残余（预存）波道的中心波长设置可调谐光源的波长，用光谱仪在待测EDFA输入端测量残余（预存）波道功率，调整VOA2的衰减值以达到所需功率；d)连接待测EDFA，置于自动增益控制（AGC）模式，设置所需的增益值，并把待测EDFA置于正常工作状态；e)设置信号发生器产生脉冲的上升、下降和持续时间，使光调制器输出的加载/下载波道的上升时间和下降时间满足测试条件，通常按光功率在10%到90%之间变化的时间来计算上升和下降时间，推荐设置为100μs。脉冲的持续时间应大于0.5s，以避免增/减波道过程间的互相干扰；f)设置带通滤波器的中心波长为残余（预存）波道中心波长，通过校准的光探测器和示波器即可测量残余（预存）波道的瞬态参数。若使用解复用器，则在与残余（预存）波道中心波长相应的输出端口引出待测波道；g)通过示波器测量瞬态过程中待测波道功率的变化，按相关定义得到瞬态持续时间、瞬态增益上冲、瞬态增益下冲和瞬态增益偏差等参数；h)在整个工作波长范围内，选择不同的残余（预存）波道重复进行上述测试步骤，以瞬态增益增加量（瞬态增益减小量）最大处的瞬态参数作为待测EDFA的瞬态参数值。8可靠性试验8.1可靠性试验环境要求可靠性试验环境要求同7.1。9GB/T18898.2-20XX8.2可靠性试验要求可靠性试验要求见表5。表5EDFA可靠性试验要求C-50 50 50-50 -50）， 50-50光纤光缆保负载：0.5kg(250μm光纤)/1.0k 50-50高相对湿度-50 50表5（续）C 50 50温度范围-5℃~最高工作温度，温度变化速率30℃/h，极限温度下的停留时间 50机械完整性的每项试验前，先将试样在室温下放置10min对900μm松套管，若套管不是与EDFA连接的受力部件，则采用250μm光纤试验方法。环境温度耐久性试验宜按照低温存储/热冲击、高相对湿度存储、高温存储/热冲击的顺序进行试验。在整8.3失效判据每项试验后，出现下列故障中的任意一种情况即判定为不合格：a）出现变形﹑裂痕等机械损伤，出现光纤断裂﹑光纤外层破损，尾纤拉出或尾纤密封损坏等物理损伤。但在机械冲击试验后允许表面出现少量擦痕、边角小凹坑等外观损伤；b）光学性能参数应符合表1和表2中要求，并满足产品规定的具体性能指标要求；c）性能参数在各项试验后的变化量超出表6要求。表6各种环境和机械试验前后EDFA性能参数允许的最大变化量GB/T18898.2-20XX表6（续）9电磁兼容试验9.1电磁兼容试验要求EDFA的电磁兼容试验要求见表7。表7电磁兼容试验要求-509.2失效判据射频电磁场辐射发射试验失效判据见YD/T1766-2016中8.2的规定。10检验10.1检验分类检验分为出厂检验和型式检验。10.2出厂检验出厂检验分为常规检验和抽样检验。10.2.1常规检验常规检验应百分之百进行，检验项目如下：a）外观：目测，符合6.4的要求。b）性能检测：按第7章规定的测试方法，对输出功率、增益和噪声系数性能参数进行检测，检测结果应满足表1和表2规定的性能指标要求。c）高温老化试验——老化条件：在EDFA正常工作状况下，以小于1℃/min的速率升温至最高工作温度，至少保持24h；——恢复：在正常大气条件下恢复1h后测试；——失效判据：输出功率、增益和噪声指数等不满足表1和表2规定的性能指标要求，或老化试验前、后性能参数的变化量不满足表6的规定。10.2.2抽样检验从批量生产中生产的同批或若干批产品中，按GB/T2828.1规定，取一般检查水平Ⅱ,接收质量限（AQL）和检验项目如下：a）外观——AQL取1.5；——检验方法：目测，其结果符合6.4的要求。b)外形尺寸——AQL取1.5；——检验方法：用满足精度要求的量度工具测量，应符合产品技术条件规定。b）性能检测——AQL取0.4；——检验方法：按第7章的规定进行测试，其结果按产品分类符合表1和表2的规定。若产品有更严格的性能参数规定，则应满足其相应规定。10.3型式检验10.3.1检验条件EDFA有下列情况之一时，应进行型式检验：——产品定型时或已定型产品转场时；——正式生产后，如果结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；——产品长期停产12个月后，恢复生产时；——出厂检验结果与定型时的型式检验有较大差别时；——正常生产24个月后；——国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。10.3.2电磁兼容试验条件EDFA有下列情况之一时，应进行电磁兼容试验：——产品设计定型时；——正式生产后，如果结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品的电磁兼容性能时。10.3.3检验要求在进行型式检验前，应按第7章的要求，对样品的性能参数进行测试，并记录测试结果。GB/T18898.2-20XX10.3.4检验项目及抽样方案型式检验的检验项目及抽样方案见表5。电磁兼容的试验项目及抽样方案见表7。10.3.5样品的使用规则样品的使用规则如下:a)凡经受了型式检验的样品，一律不能作为合格品交付使用；b)在不影响检验和试验结果的条件下，一组样品可用于