Методика поверки «ГСИ. Рефлектометры оптические. Методика поверки» (Р50.2.071-2009)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Издание официальное

Москва

■жТ?К11 Стандарти нформ

2011

Р 50.2.071—2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0—2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о рекомендациях

1 РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП ВНИИОФИ)

2 ВНЕСЕНЫ Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 1119-ст

4 ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящим рекомендациям публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящих рекомендаций соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2011

Настоящие рекомендации не могут быть полностью или частично воспроизведены, тиражированы и распространены в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МЕТРОЛОГИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

РЕФЛЕКТОМЕТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ

Методика поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements. Optical reflectometers. Verification procedure

Дата введения — 2011—01—01

Настоящие рекомендации распространяются на оптические рефлектометры (далее — ОР) — средства измерений ослабления и длины в волоконно-оптических системах передачи информации (ВОСП) и устанавливают методику их первичной и периодической поверок^.

Межповерочный интервал — не более одного года.

В настоящих рекомендациях использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.585—2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений длины и времени распространения сигнала в световоде, средней мощности, ослабления и длины волны для волоконно-оптических систем связи и передачи информации

ГОСТ ^^.1.040—83 Система стандартов безопасности труда. Лазерная безопасность. Общие положения

Примечание — При пользовании настоящими рекомендациями це.песообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

При проведении первичной и периодической поверок выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

Издание официальное

Окончание таблицы 1

4.1                                                               ср^с^/^с^т^Е^га nc^E^f^p^i^i^, у|^г^;^<^1^1^1^ыэ в               2.

Таблица 2

Номер пункта настоящих рекомендаций

Спектральный диапазон чувствительности 0,75—1,65 мкм.

Погрешность градуировки по длине волны не более 2 нм

Диапазон воспроизводимых длин

0,6—500 км.

Погрешность установки длины

(0,1 +5-10®L)m, где L — значение измеряемой длины.

Диапазон воспроизводимых ослаблений ^^0 дБ.

Погрешность измерения ослабления

0,015 дБ/дБ

(в диапазоне до 20 дБ — для одномодового режима; в диапазоне до 10 дБ — для многомодового режима).

Рабочие длины волн*:

1,31; 1,55 мкм —для одномодового режима;

0,85; 1,3 мкм —для многомодового режима.

Длина оптического волокна, входящего в состав РЭ:

• - не менее 25 км — для одномодового режима;

• - не менее 8 км —для многомодового режима

  8.3.5

Аттенюатор оптический регулируемый

Окончание таблицы 2

• 4.2 Допускс^ется примененмэ друп^х с^р^«^,дстЕ! п<^1зеркк^,   те^нич^с^^н^м и слемолс^гт^^^е^скг^м хар^а^кте^-

ристикам де сятспающес указаудым р 4.1.

• 6.1 При приррдедии пирррки сибсюдают требирпния, сстанирсенных прприсами [1], [2], [3]. При работе с сазерами сибсюдают требирания ГОСТ 12.1.040 и прарис [4].

• 6.2 К приредению пирерки дипсскают сиц не мисиже 18 сет, пттрстирпнныс р качестре пиррритр-сей сигсасни прарисам [6], пришедшие инстрсктаж пи исране труда, ибсчение и аттестацию ктнкситесь-ни рабиты с лазерамн и аттестацию на прари рабиты с эсектрисстанирками напряжением ди 1000 В, нмеющнс кваснфнкагниннсю грсппс пи эсектрибезипаснисти не ниже 3-й и изсчиршие настиящие реки-мендагнн и экспссатагниннсю диксментацию на иптические рефсектиметры и средстра ис пирерки.

При приреденнн пиреркн сибсюдают сседсющие сссирия:

• - температсра икрсжающей ср^р^ы . . .

  ........(20 ±5)°С:

  ........(6i5:li1^%/o;

  .......11С^0±)^) кПа;

  (220 :t 2)2) ^:(20 :2 (^,<5) Гц.

• - итниснтесьная рсажнисть ро:^^цдс1^^ . .

• - атмисферние дар.пf^^^^^е........

• - напряженне и частита пнтающей сети

• 7.1 Все иптнческне детасн средстр нзмереннй. нсписьзсемые при пирерке, ичищают ит пыси и притнрают безрирсирий сасфеткий, смиченний р спнрте.

• 7.2 Пидгитарснрают к рабите пиреряемый ОР и средстра пиреркн сигсасни раздесам «Пидгитир-ка к рабите» ис рскиридстр пи экспссатагнн.

8.1 Внешний осмотр

При рнешнем исмитре ОР сстанарснрают:

• - сиитретстрне кимпсектнистн пиррряемиги ОР раздесс «Кимпсект пистаркн» еги рскиридстрп пи экспссатагнн;

• - итсстстрне рнднмыс месаннческнс пиррежденнй;

• - нспрарнисть кабесей и разъемир;

• - нспрарнисть ирганир спрарсення.

8.2 Опробование

• 8.2.1 Пoдгoк^^т^итак^т ОП* к работе -^c^еле сс^о p^-^^д^eла «f^^^дгoкc^^^^£е к |г^Пoтe>- p^е^^х^»o^^<лт^^ по э-Cт пссатагнн.

• 8.2.2 ПровеПро^т пяюзипьноить р^^с5отр| боганор              е г^e^яeкnе^^^e^l^l^я ее^я м<^1^ C^F* в сс^РТ-

ветствии с руководством по эксптуатации, подключив к выходному разъему ОР оптический кабето.

• 8.3 Опрее^еление метрологических ^(ар^актер^р^стт^к

8.3.1 Оррлелелнел ркблека еоен влен лртичлткоио изеучлния нк выаоел ортичлткоио рлф-елирлелррк

• 8.3.1.1 Собирают установку, приведенную на рисунке 1.

  

  Рисунок 1

  1 — поверяемый ОР; 2 — спектральная установка РЭСМ-ВС (СУ); 3 — монохроматор;

  4 — фотоприемное устройство; 5 — регистратор, ОК — оптический кабель

• 8.3.1.2 Оптическим кабелем соединяют выход ОР с входным разъемом спектратоной установки. На поверяемом ОР проводят установку одной из рабочих длин вотн и максиматоного значения дтитето-ности зондирующего импутоса.

• 8.3.1.3 Изменяя дтину вотна на шкате монохроматора спектратоной устаноокc (СУ), регcстрcру-ют дтину вотна, соответствующую максcFалоноFу значению сигната.

• 8.3.1.4 На поверяемом ОР проводят установку другой рабочей дтина вотна и вапотняют операцию по 8.3.I.3.

Зарегистрированнае значения дтин вотн дотжна находитося в предетах допуск^а, заданного дтя каждой из рабочих дтин вотн в руководстве по эксплуатацcc ОР.

• 8.3.2 Oпpeд(^г^(^н^l^^ никн aе^к^h^al илн^к              ы ■и и^cнхвl^<^lГ вИcoлlбтней ри^гpeр^lиентkl лк-

елрлний ыеины

Опредетение диапазона измерения дтина и основной абсотютной погрешности cзFеренcя дтина проводят на каждой рабочей дтине вотна путем сравненcя заданнах с помощою оптического генератора (ОГ) рабочего этатона значений времени задержки оптического импутоса (вараженнах в единицах дтина на шкатах ОГ и ОР), подаваемого с ОГ в ОР, с соответствующcFc значенcяFC времени задер^к^и, потученнами при измерении с помощою ОР.

При этом вапотняют стедующие операции.

• 8.3.2.1

  
  

1 — поверяемый ОР; 2 — оптический генератор рабочего эталона (ОГ РЭ); ОВ — оптическое волокно

Рисунок 2

При вктючении ОГ РЭ в рабочий режим на экране дисптея рефтектометра появтяется им-путос. В меню ОР устанавтивают значение показатетя претомтения п оптического оотокеа одинаковам с заданнам на ОГ. С помощою ОГ устанавтивают время задержки оптического импутоса, соотоетствующее расстоянию не ботее 1 км. Измеряют расстояние L от начата шката до точки, соотоетстоующей потоже-нию маркера, установтенного на переднем фронте импутоса (рекомендуется устанаотиоать маркер в точке, соответствующей уровню 15 дБ от вершина импутоса).

Примечание — Потученнае по 8.3.2.2 пезrтьтата опредетяют состаотяющую погрешности dl встед-стоcе смещения начата шката дтин ОР [сF.фопFrтr (4)].

• 8.3.2.3 Повторяют измерения не менее пяти раз.

• 8.3.2.4 Поочередно устанавливают с помощью ОГ РЭ временные задержк^и, соответствующие минимальному и максимальному значениям длины для каждого предела шкалы ОР согласно его спецификации и проводят измерения каждой из длин в соответствии с 8.3.2.2—8.3.2.3. При этом в меню ОГ и ОР выставляют минимальную длительность импульса, соответствующую расстоянию L.

• 8.3.2.5 Рассчитывают средние значения измеряемых длин L по формуле

п

L=

п

где /.,• — i-e значение длины; п — число измеряемых длин.

Определяют для каждого значения длин основную абсолютную погрешность А (при доверительной вероятности Р = 0,95) по формуле

А = 1,1д/©2 + л2,.

где Ад — погрешность ОГ РЭ;

0— неисключенная систематическая погрешность,

© = L-Lq,

где Lq — значение длины по шкале ОГ РЭ.

Случайную составляющую погрешности в данном случае не учитывают, так как для всех современных рефлектометров она пренебрежимо мала.

Результаты поверки считают положительными, если ОР обеспечивает измерения установленных длин, а значение основной абсолютной погрешности Адля всех шкал не превышает значений, определяемых по формуле

(4)

где L — измеряемая длина, м;

dl — составляющая погрешности ОР вследствие смещения начала шкалы длин;

к — коэффициент, определяющий нелинейность шкалы длин ОР;

8счит — дискретность считывания на рассматриваемом пределе шкалы расстояний.

Примечание — Значения dl, к, 8сит соответствуют значениям, указанным в технической документации на поверяемый ОР.

8.3.3 Определение динамического диапазона измерений ослабления

• 8.3.3.1 Подключают к поверяемому ОР оптическое волокно из состава РЭ. Устанавливают параметры ОР (режим и время усреднения, длительность импульса) согласно спецификации.

• 8.3.3.2 По рефлектограмме определяют для каждой длины волны динамический диапазон как разность в децибеллах меж,ду уровнем сигнала, рассеянного от ближнего к ОР конца измеряемого оптического волокна, и уровнем шумов, равным 98 % максимума шумов в последней четверти диапазона длин.

Результаты поверки считают положительными, если полученное значение динамического диапазона не менее значения, приведенного в технической документации ОР.

8.3.4 Определение основной абсолютной погрешности оптического рефлектометра при измерениях ослабления

Определение предела допускаемой основной абсолютной погрешности измерения ОР при измерениях ослабления проводят на каждой рабочей длине волны путем сравнения заданных с помощью ОГ РЭ значений перепадов амплитуд двух оптических импульсов, имитирующих ослабление, подаваемых в ОР, с соответствующими значениями перепадов, полученными при измерении с помощью ОР.

При этом проводят следующие операции:

• 8.3.4.1 Подклк^'^ёкют поютр?^е^в^1^1й С^|ы к генер^тс^р^у ОГ 1^Э с пс^м о щью ^ороткопо т^т^р^^зка с^г^-кичепт^о-го волокна (рисунок 2).

• 8.3.4.2 При включении ОГ РЭ в рабочий режим на экране дисплея ОР появляются два импульса длительностью не менее 1 мкс. С помощью ОГ РЭ устанавливают первый импульс в начале шкалы и поочередно вводят значения ослабления между импульсами 1,0; 3,0; 5,0; 10,0; 15,0 дБ (значения могут быть изменены в зависимости от шкалы данного ОР). При этом желательно второй импульс устанавливать на таком расстоянии от первого, которое соответствует типовому коэффициенту ослабления оптического волокна для данной длины волны.

• 8.3.4.3 Определяют поочередно значения ослаблений А по шкале ОР для каждого из установленных на ОГ РЭ значений ослабления для каждой длины волны. Измерения проводят не менее т = 10 раз.

• 8.3.4.4 Определяют средние значения ослабления А по формуле

п

А =      ,

п

где — i-е значение ослабления.

Рассчитывают среднее квадратическое отклонение результата измерений S по формуле

Е(А- -л )^

Определяют основную абсолютную погрешность ОР А при измерениях ослабления по формуле

(7)

где © = А - Aq, где Ад — значение ослабления, установленное по РЭ;

Ад — погрешность установки ослабления РЭ.

Определяют значение приведенной погрешности измерения ослабления ОР 5а, дБiдБ, при измерениях ослабления А по формуле

5д = AA.

Значение 8а (определяемое нелинейностью шкалы ослабления ОР) не должно превышать значения, указанного в технической документации на поверяемый ОР.

Примечания

• 1 Аопускается поверка по 8.3.4 путем последовательного сравнения амплитуд импульсов ОГ РЭ.

• 2 При необходимости оценки линейности шкалы в узких участках рефлектограммы проводят аналогичные операции, располагая импульсы на расстоянии порядка 1 км друг от друга.

• 8.3.5 Определение ллер'^вой       при изк^1врениях (^с^и^г^бления и пс^ложения [^неоднород

ности

• 8.3.5.1                 сх^^е^м^, пп^^е^с^^^^л^нн^н<нэ Нс1            3.

  

  Рисунок 3

  1 — поверяемый ОР; 2 — оптический ответвитель; 3 — оптический кабель; 4 — оптический аттенюатор; 5 — оптический соединитель; ОВ — оптическое волокно

• 8.3.5.2 Устанавливают минимальную длительность зондирующего импульса ОР, указанную в технической документации на поверяемый ОР, и диапазон измерений по шкале длин 10 км. С помощью аттенюатора устанавливают значение ослабления, достаточное для отсутствия насыщения отраженного импульса (как правило, порядка 35 дБ). Отраженный импульс находится в средней части рефлектограммы.

• 8.3.5.3 Определяют мертвую зону при измерениях ослабления как расстояние меж,ду началом отраженного импульса и точкой заднего фронта отраженного импульса, отстоящей от кривой обратного рассеяния на 0,5 дБ, в соответствии с рисунком 4.

  

Результаты проверки считают положительными, если полученные значения мертвой зоны при измерениях ослабления и расстояния до положения неоднородности не превышают значений, приведенных в технической документации на поверяемый ОР.

• 8.3.5.4 Определрн^т мяртвую с^ону пз^и изплерезиех             1^1^|^^ноеоднортд к^^к:,ил1^г^у длежду

точками переднего и заднего фронтов отраженногт еулимьса, стттвютствиющеуе ихтвою тсмабмюоея

• 1,5 дд оо вeех^иеоlноюоcсlы^eюнотг и мулимca, в вoттвeюcсвие с слтмиeюооT pхЮ^лмю^oтэхму^уT, в ид дoтoт рой представлен на рисунке 5.

  

Результаты проверки считают положительными, если полученные значения мертвой зоны при измерениях ослабления и положения неоднородности не превышают значений, приведенных в технической документации на поверяемый ОР.

8.3.6 Определение длительности зондирующих импульсов

• 8.3.6.1                 с)^(^1^;у,                         Н!а р1^<^;унк1Э 6.

  

1 — поверяемый ОР, 2 — фотоприемное устройство, 3 — осциллограф

Рисунок 6

• 8.3.6.2 Поочередно устанавливая имеющиеся в меню ОР длительности импульсов и включая лазер ОР, регистрируют с помощью фотоприемного устройства и осциллографа их длительность по уровню 0,5.

• 8.3.6.3 Фактические значения длительности импульса вносят в свидетельство о поверке.

• 9.1 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке в соответствии с правилами [6] и (или) наносят на оптический рефлектометр оттиск поверительного клейма в соответствии с правилами [7].

• 9.2 При отрицательных результатах поверки оптический рефлектометр к эксплуатации не допускают, свидетельство о поверке аннулируют, оттиск поверительного клейма гасят и выдают извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с правилами [6].

Р 50.2.071—2009

Ключевые слова: рефлектометры оптические, волоконно-оптические системы, средства измерений ослабления и длины

Рекомендации по метрологии

Государственная система обеспечения единства измерений

РЕФЛЕКТОМЕТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ

Методика поверки

Р 50.2.071—2009

Р^^актор Л.В. Афанасенко Технический редактор В.Н. Прусакова

Корректор Л. С. Черноусова Компьютерная верстка В.И. Грищенко

Сдано в набор 21.04.2011. Подписано в печать 06.05.2011. Формат 60х84^/8. Бумага офсетная. Гарнитура Ариал.

Печать офсетная. Уел. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,05. Тираж 1^(ээкз. Зак. 336. Изд. № 4000/4.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ru info@gostinfo.ru

Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.