НЭ РБ 54-19 Национальный эталон единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне
BY
Механиков Александр Владимирович, 8 (017) 284-19-67, a.zhumar@ifanbel.bas-net.by, Аверьянов Яков Валерьянович, 8(017) 237-81-35, galygo@belgim.by
Государственное научное учреждение «Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси»
-
02.08.2019
Постановление Госстандарта № 44 от 02.08.2019
PR.7.7.0
Работоспособен
2019
Организация-хранитель (наименование организации) |
краткое наименование организации-хранителя | Государственное научное учреждение «Институт физики имени Б.И.Степанова Национальной академии наук Беларуси» (ИФ НАН Беларуси) |
---|---|
юридический адрес | Республика Беларусь, г. Минск, пр-т Независимости, 68 |
телефон | 8(017) 284-17-50 |
Эталон позволяет:
воспроизводить и хранить единицу ПМД и передавать размер единицы при помощи рабочих эталонов рабочим СИ;
создать государственную систему метрологического обеспечения единства измерений оптических величин в волоконно-оптических системах связи и передачи информации;
проводить калибровку (поверку) и контроль параметров СИ, используемых при строительстве, монтаже и пуско-наладке волоконно-оптических линий связи;
принимать участие в международных сличениях;
проводить научные исследования в области измерения оптических величин в волоконно-оптических системах связи и передачи информации с целью повышения их точности.
Принцип действия эталона единицы ПМД в оптическом волокне на основе поляриметрического метода основан на определении матрицы Джонса, связывающей параметры состояния поляризации излучения на входе и выходе исследуемого объекта (компаратора-имитатора). Состояние поляризации излучения описывают с помощью параметров вектора Стокса.
Для входного излучения данные параметры являются фиксированными и описывают три линейно поляризованных волны с углом наклона плоскости поляризации 0°; 45° и 90°. При изменении длины волны излучения фазовые соотношения ортогонально поляризованных составляющих световой волны в исследуемом объекте изменяются, и, как следствие, изменяется матрица Джонса. Данное изменение связано с дифференциальной групповой задержкой (ДГЗ). Результат измерений ДГЗ определяется алгоритмом нахождения собственных значений матрицы Джонса исследуемого объекта, построенного с помощью аппарата линейной матричной алгебры. В зависимости от типа связи мод ПМД определяется как среднее или среднеквадратичное результата измерений ДГЗ,
Принцип действия эталона единицы ПМД в оптическом волокне на основе интерферометрического метода основан на измерении временно́й задержки между ортогонально поляризованными модами излучения, вносимой двулучепреломляющей средой, с помощью интерферометрического метода. Данный метод является косвенным методом измерений ПМД в оптическом волокне, основанным на анализе излучения широкополосного источника, прошедшего указанную среду, с помощью интерферометра. Интерферограмма такого излучения содержит боковые автокорреляционные пики, симметрично расположенные вокруг центрального пика. Воспроизведение и передачу размера единицы ПМД в оптическом волокне на основе интерферометрического метода осуществляют следующим образом. Производится измерение расстояния между боковым и центральным пиками в количестве интерференционных полос, что, при соответствующем пересчёте, является искомой усреднённой временной задержкой, то есть ПМД в оптическом волокне.
Диапазон воспроизведения и передачи размера единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне на фиксированной длине волны оптического излучения 1550 нм поляриметрическим методом, от 0,05 до 0,5 пс.
Диапазон воспроизведения и передачи размера единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне на фиксированных длинах волн оптического излучения 1310 и 1550 нм соответственно, интерферометрическим методом от 0,5 до 120,0 пс.
единицы поляризационной модовой дисперсии
- поляриметрическим методом до 0,0033 пс
- интерферометрическим методом (для диапазона от 0,5 до 120,0 пс)
для 1550 нм, от 0,0019 до 0,016 пс
для 1310 нм, от 0,0012 до 0,0022 пс.
единицы поляризационной модовой дисперсии,
-поляриметрическим методом 0,001 пс
-интерферометрическим методом 0,007 пс
-оцененная по типу А:
-поляриметрическим методом до 0,0004 пс
-интерферометрическим методом
для 1550 нм, от 0,0008 до 0,0084 пс
для 1310 нм, от 0,0012 до 0,0022 пс
-оцененная по типу В:
-поляриметрическим методом до 0,0002 пс.
-интерферометрическим методом
для 1550 нм, от 0,0018 до 0,1267 пс
для 1310 нм, от 0,0012 до 0,0422 пс
– суммарная стандартная неопределенность воспроизведения единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне на фиксированной длине волны 1550 нм поляриметрическим методом не превышает 0,004 пс для значения ПМД 0,50 пс;
– суммарная стандартная неопределенность воспроизведения единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне на фиксированных длинах волн 1310 и 1550 нм соответственно, интерферометрическим методом не превышает 0,003 пс для значения ПМД 0,5 пс и 0,4 для значения ПМД 120,0 пс соответственно.
– расширенная стандартная неопределенность воспроизведения единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне на фиксированной длине волны 1550 нм поляриметрическим методом не превышает 0,008 пс для значения ПМД 0,50 пс;
– расширенная стандартная неопределенность воспроизведения единицы поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне на фиксированных длинах волн 1310 и 1550 нм соответственно, интерферометрическим методом не превышает 0,006 пс для значения ПМД 0,5 пс и 0,8 для значения ПМД 120,0 пс соответственно.
Общий вид эталона НЭ РБ 54-19 |
Система управления, регистрации и обработки результатов измерений НЭ РБ 54-19 |
Функционально эталон состоит из
– комплекса средств измерений для воспроизведения единицы поляризационной модовой дисперсии поляриметрическим методом, предназначенного для воспроизведения и хранения размера единицы ПМД в процессе его работы в составе эталона ;
– комплекса средств измерений для воспроизведения единицы поляризационной модовой дисперсии интерферометрическим методом, предназначенного для воспроизведения и хранения размера единицы ПМД в процессе его работы в составе эталона ;
– прибора контроля параметров окружающей среды;
– системы управления, регистрации и обработки результатов измерений на основе персонального компьютера (ПК) со специальным программным обеспечением.