GB-T16850.1-1997 光纖放大器試驗方法基本規(guī)范 第1部分：增益參數(shù)的試驗方法

GB/T16850門一1997

前言

本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)IECTC86(纖維光學(xué)技術(shù)委員會)正在制訂中的階段性標(biāo)準(zhǔn)草案(TC86/75/CDV,

TC,86/76/CDV,TC86/77/CDV1995)IEC1290-1《光纖放大器試驗方法基本規(guī)范;第1部分:增益參

數(shù)的試驗方法》制訂的，在技術(shù)內(nèi)容上與該國際標(biāo)準(zhǔn)草案等效。

IEC1290-1是由IEC中央辦公室預(yù)先給定的標(biāo)準(zhǔn)號，它包括三個分標(biāo)準(zhǔn):1290-1-1,1290-1-2,

1290-1-3，規(guī)定了三種測量OFA增益參數(shù)的試驗方法:光譜分析儀方法、電譜分析儀方法、光功率計方

法。經(jīng)過TC86第6工作組(WG6:光纖放大器)幾年的工作，這些試驗方法已比較成熟，技術(shù)內(nèi)容不會

再有大的變動，估計1^-2年之內(nèi)就會正式通過，作為IEC正式出版、發(fā)布。所以本標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)內(nèi)容上等

效采用了該國際標(biāo)準(zhǔn)草案。由于三個分標(biāo)準(zhǔn)中內(nèi)容有許戴重復(fù)之處，本標(biāo)準(zhǔn)將三種試驗方法歸納到一個

標(biāo)準(zhǔn)中。這樣既不失國際標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，保持r與國際標(biāo)準(zhǔn)的接軌，又方便了國內(nèi)用者，減少了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目。

GB/T16850-1997在《光纖放大器試驗方法基本規(guī)范》總標(biāo)題下，包括9個獨立的部分。

本標(biāo)準(zhǔn)是第1部分。

本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A是提示的附錄。

本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國郵電部提出。

本標(biāo)準(zhǔn)由郵電部電信科學(xué)研究規(guī)劃院歸口。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:郵電部武漢郵電科學(xué)研究院。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:陳永詩。

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

光纖放大器試驗方法基本規(guī)范

第1部分:增益參數(shù)的試驗方法

Basicspecificationforopticalfibreamplifiertestmethods-

Part1:Testmethodsforgainparameters

GB/T16850.1一1997

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測量光纖放大器(OFA)增益參數(shù)的三種試驗方法:光譜分析儀法、電譜分析儀法、光

功率計法，確定了用這三種方法對OFA增益參數(shù)進行準(zhǔn)確、可靠測量的統(tǒng)一要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于對使用稀土元素?fù)诫s的有源光纖OFA的測量。

2弓I用標(biāo)準(zhǔn)

下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時，所示版本均

為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

GB/T16849-1997光纖放大器總規(guī)范

IEC1291-1(TC86/84/CDV1995)光纖放大器總規(guī)范

3概述

增益參數(shù)是光纖放大器(OFA)最重要的參數(shù)之一。

3.1本標(biāo)準(zhǔn)給出了測量增益參數(shù)的三種方法:光譜分析儀法、電譜分析儀法和光功率計法。其中光功率

計法為基準(zhǔn)試驗方法，其他兩種方法為代用試驗方法。通過測量，確定以下參數(shù)值:

a)小信號增益;

b)反向小信號增益;

C)最大小信號增益;

d)最大小信號增益波長;

e)最大小信號增益的溫度特性;

f)小信號增益波長帶寬;

9)小信號增益波長變化，

h)小信號增益穩(wěn)定性;

i)偏振相關(guān)增益變化。

3.2上述參數(shù)的定義見IEC1291-1和GB/T16849-1997《光纖放大器總規(guī)范》第4章。

3.3本標(biāo)準(zhǔn)中縮寫詞一覽表見附錄A(提示的附錄)。

4光譜分析儀試驗方法

4.1試驗裝置

測量OFA增益參數(shù)的光譜分析儀法試驗系統(tǒng)框圖如圖1所示。

國家技術(shù)監(jiān)督局1997一05一28批準(zhǔn)1998一02一01實施

GB/T16850.1一1997

可變光衰

減器

a)校準(zhǔn)

可變光衰

減器

b)輸入信號功率測量

減器

被試OFA

c)輸出功率測量

圖1光譜分析儀法測量OFA小信號增益的試驗裝置框圖

4門.1光源

光源應(yīng)該是下述固定波長光源或可調(diào)波長光源。

a)固定波長光源

光源應(yīng)產(chǎn)生相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的波長和功率的光。除非另有規(guī)定，光源應(yīng)發(fā)出連續(xù)的光波，其光

譜寬度(半最大全寬FWHM)應(yīng)小于lnm。例如:可以采用DFB激光器、DBR激光器、外腔激光二極管

(ECL)或具有窄帶濾波器的LED,DFB激光器、DBR激光器和ECL的邊模抑制比應(yīng)大于30dB，在光

源輸出端使用一光隔離器可更好地達到這一要求。

b)可調(diào)波長光源

光源應(yīng)產(chǎn)生相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的波長范圍內(nèi)的波長可調(diào)光，光功率應(yīng)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定。除

非另有規(guī)定，光源應(yīng)發(fā)出連續(xù)的光波，其FWHM譜寬應(yīng)小于1nm。例如:可以采用ECL或具有窄帶濾

波器的LED,ECL的邊模抑制比應(yīng)大于30dB,輸出功率波動應(yīng)小于。.05dB，在光源輸出端使用一光

隔離器可更好地達到這一要求。對于ECL,激光譜底部的譜展寬應(yīng)最小。

注:LED僅限于小信號增益測量時使用

4.1.2光功率計

在OFA工作波長帶寬內(nèi)，光功率計的測量不確定度應(yīng)優(yōu)于0.2dB，且與偏振狀態(tài)無關(guān)，動態(tài)范圍

應(yīng)超過測得的增益(例如40dB),

4.1.3光譜分析儀

在OFA工作波長帶寬內(nèi)，譜功率測量的線性度和不確定度應(yīng)分別優(yōu)于士1.5dB和l.0dB,譜功率

測量的偏振相關(guān)性應(yīng)優(yōu)于士0.5dB,波長測量不確定度應(yīng)優(yōu)于。.5nm，動態(tài)范圍應(yīng)超過測得的增益(例

如40dB),波長分辨率應(yīng)等于或小于。.1nm,

4.，.4光隔離器

光隔離器用來將OFA與外部隔離。它的偏振相關(guān)損耗變化應(yīng)優(yōu)于。，2dB，光隔離度應(yīng)優(yōu)于40dB,

每一端的光回波損耗應(yīng)大于40dB.

4.1.5可變光衰減器

衰減可變范圍和穩(wěn)定性應(yīng)分別大于40dB和優(yōu)于+0.1dB，每一端的光回波損耗應(yīng)大于40dB

GB/T16850.1一1997

4.，.6偏振控制器

該器件應(yīng)能提供所有可能的偏振狀態(tài)(例如:各種方向的線偏振、橢圓偏振、圓偏振)作為輸入信號

光。偏振控制器可以由一個線偏振器和一個全光纖型的偏振控制器組成或者由一個線偏振器和一個可

旋轉(zhuǎn)的四分之一波片、一個可旋轉(zhuǎn)的吮分之一波片組成。該器件每一端的光回波損耗應(yīng)大于40dB

4.1.7光纖跳線

光纖跳線中光纖的模場直徑應(yīng)與OFA輸入和輸出端口所用尾纖的模場直徑盡量接近。每一端的

光回波損耗應(yīng)大于40dB，長度應(yīng)短于2mo

4.1.8光連接器

光連接器連接損耗的重復(fù)性應(yīng)優(yōu)于士。.2dB.

4.2試樣

OFA應(yīng)工作在標(biāo)稱工作條件下，為避免由于不希望的反射可能引起OFA激射振蕩，應(yīng)使用光隔離

器將試驗下的OFA與外部隔離。這樣將減小信號不穩(wěn)定性和測量的不確定度。

在完成測量第3章中參數(shù)a)-h)的測量期間內(nèi)，應(yīng)注意保持輸人光的偏振狀態(tài)。輸人光偏振狀態(tài)

的變化，將因為所有使用光部件的稍微偏振相關(guān)性而導(dǎo)致輸入光功率變化，從而導(dǎo)致側(cè)量誤差。

4.3測量步驟

4.3.1小In號增益

本方法通過測量OFA輸入信號功率P;>輸出信號功率P..。和信號波長上放大的自發(fā)輻射功率

PASE，從而確定OFA的小信號增益。

測量步驟如下:

a)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗波長上。

b)為校準(zhǔn)光譜分析儀，用光功率計測量P;.，如圖la所示。

c)用光譜分析儀測量P}.加圖1b所示。

d)用光譜分析儀測量P..，如圖lc所示。

e)按照有關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的方法，用光譜分析儀測量PASE，如圖lc所示。

注

1可用不同的方法測量PASE，一種方法是用一外推程序在光譜分析儀顯示器的信號波長上枯計ASE功率電平。另

一種方法是用一偏振器消除OFA翰出中的信號分量來測量ASE功率電平，從而不受放大的信號譜的影響

在后一情況下，箱入光信號應(yīng)是線偏振光，消光比應(yīng)優(yōu)于30dB。如果偏振器方法不能足以消除信號功率，除偏振

器技術(shù)外，還應(yīng)附加使用外推技術(shù)。

2避免由于再連接引起的測量誤差，測量期間不得移去光連接器J】和Jz

4.3.2反向小信號增益

除了將被試OFA的輸入端作為輸出端，輸出端作為輸入端外，測量步驟完全同4.3.1規(guī)定。

4.3.3最大小信號增益

a)設(shè)定波長可調(diào)光源在規(guī)定波長范圍之內(nèi)的一個試驗波長上，設(shè)定波長可調(diào)光源和可變光衰減器

在OFA輸入端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的光功率只。

b)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的波長范圍的不同波長上，重復(fù)4.3.1規(guī)定的步驟。

往

1除非另有規(guī)定，波長應(yīng)以小于1nm的間隔.圍繞著無輸入信號用光譜分析儀觀察時，ASE譜分布產(chǎn)生最大值的

波長逐步改變

2用基于「涉條紋計數(shù)方法的波長計，能得到優(yōu)于0.01。。的波長測量不確定度(在1550nm附近)

4.3.4最大小信號增益波長

如4.3.3規(guī)定。

4.3.5最大小信號增益的溫度特性

待研究。

GB/'r16850.1一1997

4.3.6小信號增益波長帶寬

如4.3.3規(guī)定。

4.3.7小信號增益波長變化

如4.3.3規(guī)定。

4.3.8小信號增益穩(wěn)定性

待研究。

4.3.9偏振相關(guān)增益變化

婦在可變光衰減器和連接器J1(圖1)之間使用一偏振控制器。

b)設(shè)定光源波長在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的測量波長上，調(diào)整偏振控制器到相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的

偏振狀態(tài)，設(shè)定光源和可變光衰減器在OFA輸入端口提供符合相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的光功率只。。

c)在不同的偏振狀態(tài)重復(fù)4.3.1的步驟.

注

1在每次測量P,.,P-‘和PA二以后，應(yīng)用偏振控制器改變輸入信號的偏振狀態(tài).原則上使得大體所有的偏振狀態(tài)連

續(xù)地注入到被試OFA的軸入端口。

2偏振控制器應(yīng)按相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定工作。當(dāng)使用一線偏振器后跟一四分之一可旋轉(zhuǎn)波片時，一種可能的方法

如下:調(diào)線偏振器使OFA物出功率最大，四分之一波片在至少90"范圍內(nèi)以一定的步進角度一步步旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一

步.半波片至少在1800范圍內(nèi)一步步旋轉(zhuǎn)。

3為了減少由可能的應(yīng)力和各向異性感應(yīng)的偏振狀態(tài)的變化，應(yīng)使用一短段光纖跳線，并盡量保持平直

4光連接器的偏振相關(guān)損耗變化應(yīng)小于。.2dB

4.4計算

4.4.1小信號增益和反向小信號增益。

小信號增益G用下面公式計算:

G=lolg[(P_，一PAsE)/P}.](dB)·“·”“·“·“·····一(1)

G是僅僅當(dāng)被試OFA工作在線性區(qū)域時的小信號增益。它可用繪出G-P。關(guān)系曲線確定。線性區(qū)域要求P，是

在增益完全與它無關(guān)的范圍(見圖2),翰入信號功率一般是在一30dBm一一40dBm,

測量誤差優(yōu)子士1.5dB.它取決于光譜分析儀的不確定度，主要是與它的偏振相關(guān)性有關(guān)。如果使用線偏振光

(例如激光器產(chǎn)生的光)和一偏振控制器，通過調(diào)整怡入到OFA信號光的偏振狀態(tài)使得每次測量中光譜分析儀

總是顯示最小(或最大)信號功率，就能大大減小測量誤差。另一方面，用一LED和一單色儀作光源，可使光譜分

析儀的測量誤差減小到士。.2dB，因為LED發(fā)出的是非偏振光。但是LED光源發(fā)射的光功率要比激光器的光

功率低得多.

小信號增益

m廳一一一

翎l

卿}鰭件a

00卜一‘二二二二一二

罵

軸入信號功率一(dB-)

圖z增益與輸入信號功率關(guān)系曲線

4.4.2最大小信號增益和最大小信號增益波長

GB/T16850.1一1997

如4.4.1，按公式(1)計算出不同波長下的小信號增益值，所有波長下小信號增益值的最大者即為

最大小信號增益.最大小信號增益發(fā)生的波長即為最大小信號增益波長。

4.4.3最大小信號增益的溫度特性

待研究。

4.4.4小信號增益波長帶寬

如4.4.2，計算出最大小信號增益，找出比最大小信號增益低3dB的小信號增益所在的波長，由該

兩個波長之間的波長間隔給出小信號增益波長帶寬。

4.4.5小信號增益波長變化

如4.4.2，計算出最大小信號增益和在規(guī)定的測量波長范圍之內(nèi)的最小小信號增益。由最大小信號

增益減去最小小信號增益就能得到小信號增益隨波長變化量。

4.4.6小信號增益穩(wěn)定性

待研究。

4.4.7偏振相關(guān)增益變化

如4.4.1，按公式((1)計算出不同偏振狀態(tài)下的小信號增益值，找出所有小信號增益值中的最大值

G-和最小值Gm}o，偏振相關(guān)增益變化AG。可由下式算出:

AGp=Gm。二一G.;.(dB)······················”······??(2)

注

1AG不一定表示偏振相關(guān)可能的最大變化。這是因為被試OFA的衰減僅僅當(dāng)每一輸入偏振狀態(tài)對該OFA中的

每一部件同時產(chǎn)生最大衰減時才為最大。

2瀏量誤差優(yōu)于士1dB，這取決于光譜分析儀的測量不確定度，主要是與它的偏振相關(guān)性有關(guān)。

4.5測量結(jié)果

測量結(jié)果報告應(yīng)包括:

e)試驗方法的標(biāo)準(zhǔn)編號;

h)試驗裝置的框圖;

c)光源的FWHM譜寬;

d)泵浦光功率;

e)環(huán)境溫度和相對濕度;

f)輸入信號光功率Pin;

9)光譜分析儀波長分辨率和波長測量不確定度;

h)測量波長和測量波長范圍;

i)小信號增益，

J)反向小信號增益(需要時);

k)最大小信號增益和最大小信號增益波長;

1)小信號增益波長帶寬;

m)小信號增益波長變化;

n)偏振相關(guān)增益變化(需要時);

。)光譜分析儀功率準(zhǔn)確度的偏振相關(guān)性(需要時);

P)輸人光偏振狀態(tài)變化(需要時);

9)試驗日期和測量人員。

5電譜分析儀試驗方法

5.1試驗裝置

測量OFA增益參數(shù)的電譜分析儀法試驗系統(tǒng)框圖如圖3所示。

422

GB/T16850.1一1997

a)時間平均輸入信號光功率測量

b)輸入信號調(diào)制電功率測量

c)輸出信號調(diào)制電功率測量

圖3電譜分析儀法測量OFA小信號增益的試驗裝置框圖

5.1，光源

如4.1.1規(guī)定。

5門.2光功率計

如4.1.2規(guī)定。

5.1.3電譜分析儀

譜功率測量誤差應(yīng)優(yōu)于士。.5

5.，.4光隔離器

如4.1.4規(guī)定。

5.1.5可變光衰減器

如4.1.5規(guī)定。

5.1.6偏振控制器

如4.1.6規(guī)定。

5.1.7光纖跳線

如4.1.7規(guī)定。

5.1.8光連接器

dB,線性度應(yīng)優(yōu)于士。.2dB,

JS.1.

5門.

5.2

如4.1.8規(guī)定。

9光檢測器

光檢測器應(yīng)對偏振高度不敏感，并具有優(yōu)于士0.2dB的線性度。

注:為了減小高直流電平引起的飽和效應(yīng)，光檢測器袖出應(yīng)是交流藕合的。

10信號發(fā)生器

信號發(fā)生器應(yīng)產(chǎn)生一個頻率高于幾百千赫的正弦波，線性度優(yōu)于士1.5dB.

注:對于小信號增益測量，可用光嶄波系統(tǒng)替代信號發(fā)生器。

試樣

GB1T1fi850門一1997

試樣要求如4.2規(guī)定。

5.3測量步驟

5.3.1小信號增益

本方法通過測量信號波長上OFA輸入和輸出光功率的調(diào)制電功率P;。和Po,，來確定OFA的小信

號增益。該方法使用一調(diào)制的輸入信號和一電譜分析儀，允許將輸出信號中ASE噪聲功率分離出來，因為

ASE在規(guī)定的頻率上沒有被調(diào)制。因此，在調(diào)制頻率上的電輸出功率認(rèn)為沒有ASE,測量步驟如下:

a)設(shè)置信號發(fā)生器使得光源發(fā)射的光強在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的頻率上被調(diào)制，除非另有規(guī)定，

為了避免由于慢增益響應(yīng)引起的波形畸變，調(diào)制頻率應(yīng)高于幾百千赫芝(例如:1MHz).

b)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗波長上。

。)為校準(zhǔn)電譜分析儀，用光功率計測量時間平均輸入光信號功率，如圖3a所示。設(shè)定光源和調(diào)節(jié)

可變光衰減器，在OFA輸人端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的時間平均輸入光信號功率。

d)用光檢測器和電譜分析儀，測量調(diào)制頻率下相應(yīng)于規(guī)定時間平均輸人光功率的電功率P;.，如圖

36所示。

e)用光檢測器和電譜分析儀，測量凋制頻率下相應(yīng)于OFA輸出光信號的電功率P-，如圖3c所

示。

注，為避免由于再連接引起的測量誤差，測量期間不得移去光連接器J,和Jae

2反向小信號增益

除了將被試OFA的輸入端作為輸出端，輸出端作為輸入端外，測量步驟完全同5,3.1規(guī)定。

最大小信號增益

設(shè)定波長可調(diào)光源在規(guī)定波長范圍之內(nèi)的一個波長上。

在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的波長范圍內(nèi)的不同波長上，重復(fù)5.3.1規(guī)定的步驟。

、少、J

3ab注

，.

九魂曰，J

，，

尸OUJ

1除非另有規(guī)定，波長應(yīng)以小于1nm的間隔，圍繞著無輸入信號時用光譜分析儀或單色儀觀察到的ASE譜分布

產(chǎn)生最大值的波長逐步改變.

2用基于干涉條紋計數(shù)方法的波長計，在1550nm附近，能得到士0.01n.的波長測量不確定度某些可調(diào)外腔激

光二極管儀器能提供士。2nm的波長不確定度。

5.3.4最大小信號增益波長

如5.3.3規(guī)定。

5.3.5最大小信號增益的溫度特性

待研究。

5.3.6小信號增益波長帶寬

如5.3.3規(guī)定。

5.3.7小信號增益波長變化

如5.3.3規(guī)定。

5.3.8小信號增益穩(wěn)定性

待研究。

5.3.9偏振相關(guān)增益變化

a)在可變光衰減器和連接器J，之間(圖3)使用一偏振控制器。

b)置光源波長在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的測量波長上，調(diào)節(jié)偏振控制器到相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的偏

振狀態(tài)。

c)在不同的偏振狀態(tài)，重復(fù)5.3.3規(guī)定的步驟。

注

1在每次測量P;.,Pe.,以后，應(yīng)用偏振控制器改變輸入信號的偏振狀態(tài)，原則上使得大體所有的偏振狀態(tài)連續(xù)地注

入到被試OFA的輸入端口。

GBJr16850.1一1997

2偏振控制器應(yīng)按有關(guān)詳細(xì)規(guī)范中的規(guī)定工作，當(dāng)使用一線偏振器后跟四分之一可旋轉(zhuǎn)波片時，一種可能的方法

為調(diào)線偏振器，使OFA輸出功率最大，四分之一波片在至少900范圍內(nèi)以一定的步進角度一步步旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一

步，半波片至少在1800范圍內(nèi)一步步旋轉(zhuǎn)

3為了減小由可能的應(yīng)力和各向異性感應(yīng)的偏振狀態(tài)的變化，應(yīng)使用一短段光纖跳線，并盡量保持平直狀態(tài)

4光連接器的偏振相關(guān)損耗變化應(yīng)小于0.2dB

5.4計算

5.4.1小信號增益和反向小信號增益

小信號增益G用下面公式計算:

G=51g(P_/P,,)(dB)·”··“·”·········??(3)

注

1G是僅僅當(dāng)被試OFA工作在線性區(qū)域時的小信號增益，它可用繪出G-P;。關(guān)系曲線確定。線性區(qū)域要求P;是

在增益完全與它無關(guān)的范圍，如圖2所示平均輸入光信號功率范圍一般為一30dBm~一40dBm

2測量誤差優(yōu)于土0.4dB，它主要取決于光檢測器和電譜分析儀的線性度

5.4.2最大小信號增益和最大小信號增益波長

如5.4.1，按公式((3)計算出不同波長下的小信號增益值，所有波長下小信號增益值的最大者.即為

最大小信號增益。最大小信號增益發(fā)生的波長，即為最大小信號增益波長。

5.4.3最大小信號增益的溫度特性

待研究。

5.4.4小信號增益波長帶寬

如5.4.2，計算出最大小信號增益，找出比最大小信號增益低3dB的小信號增益所在的波長，由該

兩個波長之間的波長間隔給出小信號增益波長帶寬。

5.4.5小信號增益波長變化

如5.4.2，計算出最大小信號增益和在規(guī)定的測量波長范圍之內(nèi)的最小小信號增益。最大小信號增

益減去最小小信號增益就可得到小信號增益隨波長變化量。

5.4.6小信號增益穩(wěn)定性

待研究。

5.4.7偏振相關(guān)增益變化

如5.4.1，按公式(3)計算出不同偏振狀態(tài)下的小信號增益，從中找出最大值Gm,:和最小值G->偏

振相關(guān)增益變化△C，可由下式算出:

OG,=G。二一G.,.(dB)..............................(4)

注

、1AG，不一定表示偏振相關(guān)可能的最大變化.這是因為被試OFA的衰減僅僅當(dāng)每一輸入偏振狀態(tài)對該OFA中每

一部件同時產(chǎn)生最大衰減時才為最大。

2測量誤差優(yōu)于士。.4dB，它主要與光檢測器偏振相關(guān)性有關(guān)。

5.5測量結(jié)果

測量結(jié)果報告應(yīng)包括:

e)試驗方法的標(biāo)準(zhǔn)編號;

b)試驗裝置的框圖;

。)光源的FWHM譜寬;

d)泵浦光功率;

e)環(huán)境溫度和相對濕度;

f)時間平均輸人信號光功率;

9)強度調(diào)制波形、調(diào)制頻率和調(diào)制指數(shù);

h)電譜分析儀分辨率帶寬;

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il測量波長;

i)小信號增益;

k)反向小信號增益(需要時);

U最大小信號增益和最大小信號增益波長;

m)小信號增益波長帶寬;

n)小信號增益波長變化;

。)偏振相關(guān)增益變化(需要時);

P)光檢測器的偏振相關(guān)性(需要時);

q)輸入光偏振狀態(tài)變化(需要時);

r)試驗日期和測量人員。

6光功率計試驗方法

6.，試驗裝置

測量OFA增益參數(shù)的光功率計法有兩種可能的選擇，試驗系統(tǒng)框圖如圖4和圖5所示。

減器

光濾波器

a)輸入信號功率測量

光濾波器

b)輸出信號功率和ASE測量

圖4光功率計法測量OFA小信號增益的試驗裝置(選擇1)框圖

減器

a)拾入信號功率測量

減器被試OF人

b)輸出信號功率測量

圖5光功率計法測量OFA小信號增益的試驗裝置(選擇2)框圖

6.1.1光源

如4.1.1規(guī)定。

6.1.2光功率計

在OFA工作波長帶寬內(nèi)，光功率計應(yīng)有優(yōu)于。.2dB的測量不確定度，且與偏振狀態(tài)無關(guān)，動態(tài)范

圍應(yīng)超過測得的增益(例如40dB)。當(dāng)測量小信號增益特性時，為探測強度調(diào)制光信號，需要有電帶通

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濾波功能。

6.1.3光濾波器

光濾波器應(yīng)該是波長可調(diào)，具有小于3nm的帶通(FWHM)o

6.1.4光隔離器

如4.1.4規(guī)定。

6.1.5可變光衰減器

如4.1.5規(guī)定。

6.1.6偏振控制器

6.1

1.1.C乙

;.

CU︵卜︺卜b

6.3

6.3.

如4.1.6規(guī)定。

7光纖跳線

如4.1.7規(guī)定。

8光連接器

如4.1.8規(guī)定。

9波長計

波長計應(yīng)具有優(yōu)于0.1nm的波長測量不確定度。

試樣

試樣要求按4.2規(guī)定。

測量步驟

1小信號增益

本方法通過測量OFA輸入信號功率P,、輸出信號功率P。和考慮到信號波長的ASE功率PASS來

確定小信號增益。有兩種可能的選擇方法來考慮ASE.

選擇I中，如圖4所示，由于小信號條件下的PA二與無輸人信號時兒乎一樣，首先在無輸入信號時

測量ASE功率，將它從OFA輸出總功率中減去。此時，為了減小ASE功率，使用一個可調(diào)到輸人信號

波長的光濾波器(應(yīng)考慮它的插入損耗)。

選擇I中，如圖5所示，輸入信號功率被調(diào)制，用一個帶電帶通濾波器的光功率計探測調(diào)制頻率下

OFA輸出的功率，該方法測得的輸出功率中排除了ASE的功率。

對選擇I和皿的測量步驟分別敘述如下:

a)選擇正時

1)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗波長上，測量輸入信號波長(例如，用波長計)。

2)置光濾波器在信號波長上，使得經(jīng)過濾波器后探測到的信號功率最大，如圖4a所示。

3)調(diào)整光源和可變光衰減器，在OFA輸入端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的光功率Pi.，并測量

OFA輸人信號功率，如圖4a所示。

4)通過測量無輸入信號時OFA的光輸出功率，如圖4b所示，估算通過光濾波器的ASE功率電平

尸ASEa

5)用光功率計測量相應(yīng)于輸入功率P。的總的OFA輸出功率電平P_.如圖4b所示。

注

如果被試OFA中已有一個窄帶光濾波器，外部的光濾波器就可省去。

為避免由于再連接引起的測量誤差，測量期間不得移開光連接器J，和J_e

b)選擇五時

1)置光源在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的試驗波長上，測量輸入信號波長(例如，用波長計)。

2)在一個按相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中的規(guī)定的調(diào)制頻率上調(diào)制光源發(fā)出的光強，或者直接調(diào)制，或者用-

個外部調(diào)制器。

3)調(diào)光源和可變光衰減器，在OFA輸入端口提供在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范中規(guī)定的時間平均輸入光信一號

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功率，如圖5a所示，但要用不帶電帶通濾波器的光功率計測量OFA輸入信號功率。

4)按照有關(guān)詳細(xì)規(guī)范，用具有適合調(diào)制頻率的帶電帶通濾波器的光功率計測量OFA輸入端口強

度調(diào)制信號光功率P,，如圖5a所示。

5)測量OFA輸出端口的強度調(diào)制信號光功率Paot，如圖5b所示。

注

1商用功率計上典型的電帶通濾波器帶通頻率是270Hz

2為了避免由于再連接引起的測量誤差，側(cè)量期間不得移開光連接器J.和il.

6.3.2反向小信號增益

除了將被試OFA的輸入端作為輸出端，輸出端作為輸入端外，測量步驟完全同6-3.1規(guī)定。

6.3.3最大小信號增益

a)設(shè)定波長可調(diào)光源在規(guī)定波長范圍之內(nèi)的一個波長上，測量輸入信號波長(例如用一波長計測

量)。

b)在相關(guān)詳細(xì)規(guī)范規(guī)定的波長范圍內(nèi)的不同波長上，重復(fù)6.3.1的步驟。

注

1除非另有規(guī)定.波長應(yīng)以小于1nm的間隔，圍繞著無愉入信號時用光譜分析儀或單色儀觀察到的ASE譜分布

產(chǎn)生最大值的波長逐步改變。

2用基于千涉條紋計數(shù)方法的波長計，在1550am附近，能得到0.01n。的波長測量不確定度。某些可調(diào)外腔激

光二極管儀器能提供0.2nm的波長不確定度.

6.3.4最大小信號增益波長

如6.3.3規(guī)定。

6.3.5最大小信號增益的溫度特性

待研究。

6.3.6小信號增益波長帶寬

如6.3.3規(guī)定。

6.3.了小信號增益波長變化

如6.3.3規(guī)定。

6.3.B小信號增益穩(wěn)定性

待研究。

6.3.9偏振相關(guān)增益變化

如5.3.9規(guī)定。

6.4計算

6.4門小信號增益和反向小信號增益

小信號增益G用下面公式計算:

對選擇I:

G=1olg[(P-一PAse)/P,](dB)·“···········，···········??(5)

對選擇卜

G=lolg(P_/P;)(dB)·······”········??(6)

注

1在選擇I情況，如果濾波器帶寬很窄，以至Pp5:相對信號光功率足夠小，上面計算中，可忽略P-.