Номер по Госреестру СИ: 61832-15
61832-15 Системы оптические измерительные многофункциональные
(MAP-200)
Назначение средства измерений:
Системы оптические измерительные многофункциональные МАР-200 (далее по тексту - системы) предназначены для измерений мощности оптического излучения, ослабления и уровня обратных потерь в оптических волокнах и их соединениях, исследований спектрального состава излучения в оптическом волокне.
Внешний вид.
Системы оптические измерительные многофункциональные
Рисунок № 1
Внешний вид.
Системы оптические измерительные многофункциональные
Рисунок № 2
Внешний вид.
Системы оптические измерительные многофункциональные
Рисунок № 3
Внешний вид.
Системы оптические измерительные многофункциональные
Рисунок № 4
Внешний вид.
Системы оптические измерительные многофункциональные
Рисунок № 5
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) предназначено для управления работой модулей MAP-200. ПО разделено на две части. Метрологически значимая часть ПО прошита в памяти микроконтроллера каждого модуля. Интерфейсная часть ПО запускается на базовом блоке системы, работающем под управлением операционной системы Linux, и служит для отображения, обработки и сохранения результатов измерений. ПО состоит из управляющей программы «MAP-200».
Идентификационные данные (признаки) программного обеспечения указаны в таблице 1.
Таблица 1
Идентификационные данные (признаки) |
Значение |
Идентификационное наименование ПО |
MAP-200 |
Номер версии (идентификационный номер) ПО |
8.7.0.3 |
Цифровой идентификатор ПО |
3EA2C048 |
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
CRC32 |
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типананосится на титульный лист руководства по эксплуатации методом штемпелевания и в виде наклейки на корпус прибора методом наклеивания.
Сведения о методиках измерений
Сведения о методиках (методах) измерений«Системы оптические измерительные многофункциональные МАР-200. Руководство по эксплуатации», раздел «Руководства по эксплуатации модулей».
Нормативные и технические документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к системам оптическим измерительным многофункциональным MAP-200ГОСТ 8.585-2013 «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 волоконнооптических систем связи и передачи информации».
Поверка
Поверкаосуществляется по документу МП 030.Ф3-15 «Системы оптические измерительные многофункциональные МАР-200. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИОФИ» 03.07.2015 г.
Основные средства поверки:
Государственный первичный специальный эталон единиц длины и времени распространения сигнала в световоде, средней мощности, ослабления и длины волны для волоконно-оптических систем передачи информации ГЭТ 170-2011.
Основные метрологические характеристики:
Компаратор средней мощности оптического излучения в ВОСП. Калориметрический приемник:
-
- диапазон мощности 10-4 - 10-2 Вт;
-
- спектральный диапазон 500 - 1700 нм;
-
- случайная составляющая погрешности компаратора, выраженная
в виде СКО, 0,4 %;
-
- НСП компаратора 0,8 %;
-
- СКО передачи 0,3 %.
Компаратор средней мощности оптического излучения в ВОСП. Фотоэлектрический ваттметр блока регистрации:
-
- диапазон измеряемых значений средней мощности от 10-9 до 10-2 Вт;
-
- диапазоны длин волн исследуемого излучения 800 - 900 нм, 1250 - 1350 нм, 1500 - 1700 нм;
-
- предел допускаемой основной относительной погрешности измерений средней мощности в рабочем спектральном диапазоне 5 %.
Установка для измерений нелинейности приемников оптического излучения в ВОСП: -12 -2
-
- диапазон измерений нелинейности от 10-12 до 10-2 Вт;
-
- рабочие длины волн 850 нм, 1310 нм, 1550 нм;
-
- погрешность измерений нелинейности 0,1 % на порядок диапазона мощности.
Установка для измерений спектральных характеристик приемников и источников оптического излучения:
-
- диапазон длин волн от 500 до 1700 нм;
-
- погрешность измерений относительной спектральной характеристики 3 %;
-
- предел допускаемой абсолютной погрешности измерений длины волны 1 нм.
Аппаратура для хранения, воспроизведения и передачи единицы длины волны оптического излучения в ВОСП:
-
- диапазон воспроизводимых значений для длины волны составляет от 0,6 до 1,7 мкм.
-
- среднее квадратическое отклонение результата измерений не превышает 5,31 • 10-9 мкм при десяти независимых наблюдениях.
-
- неисключенная систематическая погрешность не более 1,17 • 10-7 мкм.
Изготовитель
Компания «JDSU France SAS», Франция Адрес: 34 rue Necker , St. Etienne , 42000, FranceТел. +33 4 77 47 89 00, факс +33 4 77 47 89 70
E-mail: sales.france@jdsu.com www.jdsu.com
Заявитель
Филиал ООО «ДЖЕЙДСЮ Германия ГмбХ», РоссияАдрес: 115093, г. Москва, ул. Павловская, д. 7
Тел. (495)956-47-60, факс (495)956-47-62
E-mail: sales.cis@jdsu.com www.jdsu.com
Испытательный центр
Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научноисследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ»)Адрес: 119361, Москва, ул. Озерная, 46
Телефон: (495) 437-56-33; факс: (495) 437-31-47
E-mail: vniiofi@vniiofi.ru
Система представляет собой прибор, состоящий из базового блока, выполненного в четырех модификациях: MAP-220C, MAP-230B, MAP-280, MAP-280R. Каждая модификация может комплектоваться следующими сменными измерительными модулями в сочетании, зависящем от назначения: модули измерителя мощности mOPM-B1 и mOPM-C1; модуль источника излучения mSRC-C1; модули программируемого источника излучения mTLG-B1 и mTLG-C1; модули измерителя ослабления и обратных потерь mORL-A11, mORL-A13 и mIL-A2; модули программируемого оптического аттенюатора mVOA-A2 и mVOA-C1; модуль переключателя оптических каналов mOSW-C1; модуль оптического спектроанализатора высокого разрешения mHROSA-A1; модуль оптического измерителя длины волны mWAVE-A1.
Модули измерителя мощности mOPM-B1 и mOPM-C1 представляют собой фотоэлектрические измерители мощности, предназначенные для измерений оптической мощности источников с волоконно-оптическим выходом, принцип их действия основан на преобразовании Si- и In-Ga-As-фотодиодом оптического сигнала в электрический с последующим усилением и преобразованием в цифровую форму. Модуль источника излучения mSRC-C1 содержит набор стабилизированных источников излучения с волоконным выходом, основанных на полупроводниковых лазерных диодах или светодиодах, и предназначен для формирования постоянных уровней оптической мощности с длинами волн 850, 1300, 1310 и 1550 нм. Модули программируемого источника излучения MTLG-B1 и MTLG-C1 содержат лазерный диод, принцип действия которого основан на дискретной перестройке длины волны излучения вследствие изменения показателя преломления заднего зеркала резонатора, выполненного в виде комплекса брэгговских решеток - распределенного брэгговского отражателя. Программируемый лазер позволяет производить перестройку и фиксацию длины волны излучения в C-диапазоне (1527 - 1570 нм) и L-диапазоне (1570 - 1609 нм) с шагом 25 ГГц с заданной выходной мощностью. Модули измерителя ослабления и обратных потерь mORL-A11, mORL-A13 и mIL-A2 предназначены для измерений вносимых и обратных потерь в волоконно-оптических линиях, каждый модуль содержит источник и приемник оптического излучения; принцип действия модулей основан на измерении отношения исходного значения мощности и значения мощности сигнала, прошедшего через исследуемую оптическую линию для ослабления или отраженного для обратных потерь. Модули программируемого оптического аттенюатора mVOA-A2 и mVOA-C1 предназначены для внесения ослабления в волоконнооптических линиях. Принцип действия модулей аттенюатора основан на ослаблении оптического сигнала с помощью нейтрального светофильтра переменной толщины, вводимого в сформированный линзами параллельный оптический пучок. Положение светофильтра в пучке и, следовательно, вносимое ослабление регулируется шаговым микроэлектродвигателем, управляемым микроконтроллером. Модуль переключателя
оптических каналов mOSW-C1 предназначен для переключения направления оптического сигнала между двумя или более каналами (до 64) с сохранением уровня мощности. Принцип действия оптического спектроанализатора высокого разрешения mHROSA-A1 и оптического измерителя длины волны mWAVE-A1 основан на применении когерентной техники измерения частоты, где в качестве опорного оптического генератора используется встроенный в модуль перестраиваемый лазер. Смешение сигнала исследуемого излучения и оптического сигнала, полученного от опорного источника, происходит на нелинейном элементе - фотоприемнике. В дальнейшем электрический сигнал от фотоприемника усиливается, фильтруется и обрабатывается цифровым способом.
Управление работой системы осуществляется с помощью встроенного в базовый блок персонального компьютера, работающего под управлением операционной системы Linux. Для управления работой системы к базовому блоку подключаются стандартные USB-клавиатура, манипулятор мышь и монитор. Возможно подключение системы напрямую в локальную сеть через интерфейс Ethernet. У модификации MAP-220C на передней панели имеется встроенный миниатюрный дисплей для отображения информации об измерениях. Для модификации MAP-230B опционально предусмотрена возможность подключения модуля клавиши/дисплей MAP-200KD.
Конструктивно система выполнена в прямоугольном пластмассово-металлическом корпусе настольного типа для модификаций MAP-220C и MAP-230B и встраиваемого в стандартную 19-дюймовую стойку для модификаций MAP-280 и MAP-280R. На передней панели находятся кнопка включения, светодиодные индикаторы, интерфейсные разъемы и отсеки для установки модулей (при отсутствии модуля закрыты заглушкой; для модификации MAP-280R доступ к отсекам осуществляется с тыльной части базового блока системы). Модификация MAP-220C имеет два отсека, MAP-230B - три, MAP-280 и MAP-280R -по восемь. Модуль системы может занимать один или два отсека, в зависимости от модификации.
Для ограничения доступа внутрь каждого модуля системы на тыльную часть корпуса в месте стыка боковой и задней панелей наносится защитная наклейка.
Рисунок 1 - Общий вид базового блока MAP-230B
Рисунок 2 - Общий вид базового блока MAP-280
Рисунок 3 - Схема маркировки базовых блоков MAP-230B и MAP-280 (вид сзади) 1 - место нанесения маркировки базового блока
Рисунок 4 - Общий вид базового блока MAP-230B с измерительными модулями
1 - место установки защитной наклейки
1 2
■ ■ 1 | ||
X. -X | ||
■ W I f |
'S • *. | |
. - |
*• 1 ' s”» | |
ч. I |
X • »; ■ z • r | |
х?*' |
Ф • 3. | |
®= - 3 ; |
Рисунок 5 - Общий вид базового блока MAP-220C с измерительными модулями 1 - место нанесения маркировки модуля; 2 - место установки защитной наклейки
Состав комплекта системы представлен в таблице 11.
Таблица 11
Наименование |
Количество, шт. |
Примечание |
Система оптическая измерительная многофункциональная МАР-200 в составе: |
1 |
Тип базового блока и набор модулей определяется при заказе |
Базовый блок MAP-220C (MAP-230B, MAP-280, MAP-280R) |
1 | |
Модуль измерителя мощности mOPM-B1 (mOPM-C1) |
1 | |
Модуль источника излучения mSRC-C1 |
1 | |
Модуль программируемого источника излучения mTLG-B1 (TLG-C1) |
1 | |
Модуль измерителя ослабления и обратных потерь mORL-A11 (mORL-A13, mIL-A2) |
1 | |
Модуль программируемого оптического аттенюатора mVOA-A2 (mVOA-C1) |
1 | |
Модуль переключателя оптических каналов mOSW-C1 |
1 | |
Модуль оптического спектроанализатора высокого разрешения mHROSA-A1 |
1 | |
Модуль оптического измерителя длины волны mWAVE-A1 |
1 | |
Системы оптические измерительные многофункциональные МАР-200. Руководство по эксплуатации |
1 | |
Системы оптические измерительные многофункциональные МАР-200. Методика поверки |
1 |
системы приведены в таблицах 2 - 10.
Таблица 2 - Модули измерителя мощности mOPM-B1
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | ||
Общего применения (GP) |
Повышенной точности (PP) |
Высокой мощности (HP) | |
Диапазон длин волн исследуемого излучения, нм |
800 - 1650 |
750 - 1700 |
800 - 1650 |
Диапазон измерений средней мощности оптического излучения, Вт |
10-10 - 1,2 • 10-2 |
10-11 - 1,2 • 10-2 |
3,2 • 10-8 - 5 • 10-1 |
Пределы допускаемой относи- |
ОЛЛ (.? 100 I |
ОЛЛ алл 10000 I | |
800 - 900 нм: ± | 3,5 +----1 * |
800 - 1600 нм: ± I 3,5 +--1 |
800 - 900 нм: ± I 5,0 +--1 | |
тельной погрешности измере- |
L w 0 |
L w 0 |
L w 0 |
ний средней мощности оптиче- |
( 500 I |
( 100 I |
( 10000I |
ского излучения в спектраль- |
900 - 960 нм: ± I 5,5 +--1 |
1600 - 1635 нм: ± I 4,0 +--1 |
900 - 960 нм: ± ( 8,0 + 10 I |
ном диапазоне, % |
L W 0 |
L w 0 |
L w 0 |
( 500 I |
( 10000 I | ||
960 - 1600 нм: ± I 3,5 +--1 |
960 - 1600 нм: ± I 5,0 +--1 | ||
L W 0 |
L w 0 | ||
( 500 I |
( 10000 I | ||
1600 - 1635 нм: ± I 4,0 +--1 |
1600 - 1635 нм: ± | 5,5 +--1 | ||
L W 0 |
L w 0 | ||
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений относительных уровней |
± ( “ + V 0 |
■ ("■>+1W 0 |
В диапазоне 3,2 • 10-8 - 10-2 Вт: ■ („.=I |
мощности**, % |
В диапазоне 10-2 - 5 • 10-1 Вт: ± 0,7 | ||
* - здесь и далее W обозначает измеренное значение мощности в пВт ** - погрешность измерений отношения двух значений мощности |
Таблица 3 - Модули измерителя мощности mOPM-C1
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | |||
Общего применения (GP) |
Повышенной точности (PP) |
Повышенной чувствительности (UP) |
Высокой мощности (HP) | |
Диапазон длин | ||||
волн исследуемого |
800 - 1650 |
750 - 1700 |
750 - 1700 |
800 - 1650 |
излучения, нм | ||||
Диапазон измере- | ||||
ний средней мощ- |
10-10 - 1,2 • 10-2 |
10-11 - 1,2 • 10-2 |
10-13 - 1,2 • 10-2 |
3,2 • 10-8 - 5 • 10-1 |
ности оптического | ||||
излучения, Вт | ||||
Пределы допус- |
L с 5001 |
„„„ ( 1001 |
( 100001 | |
800 - 900 нм: ± I 3,5 +--1 |
800 - 1600 нм: ±I 3,5 +--1 |
800 - 1600 нм: ±| 3,5 +--1 |
800 - 900 нм: ± | 5,0 +--1 | |
каемой относи- |
L W 0 |
L W 0 |
L W 0 |
L W 0 |
тельной погрешно- |
( 500 1 |
( 100 1 |
( 20 1 | |
сти измерений |
900 - 960 нм: ± I 5,5 +----1 |
1600 - 1635 нм: ±I 4,0 +--1 |
1600 - 1635 нм: ±| 4,0 +--1 |
( 10000 1 900 - 960 нм: ± | 8,0 +--1 L 0 0 |
1 W 0 |
L 0 0 |
L 0 0 | ||
средней мощности | ||||
оптического излу- |
960 - 1600 нм: ±(3,5 + — | |
960 - 1600 нм: ± (5,0 + 100001 | ||
чения в спектраль- |
L w 0 |
L w 0 | ||
ном диапазоне, % |
( 500Л |
( 10000 1 | ||
1600 - 1635 нм: ±I 4,0+---1 |
1600 - 1635 нм: ±| 5,5 + 1 | |||
L W 0 |
L W 0 | |||
Пределы допус- |
В диапазоне 3,2 • 10-8 - 10-2 Вт: | |||
каемой относи- | ||||
тельной погрешно- |
± 10,3 + 5001 |
± 10,3 +1001 L 0 0 |
± (0,3 + 101 L 0 0 |
( 10000 1 ± Г+ W 1 |
сти измерений от- |
L W 0 | |||
носительных уров- |
В диапазоне 10-2 - 5 • 10-1 Вт: | |||
ней мощности, % |
± 0,7 |
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | ||||||||
Одномодовые |
Многомодовые | ||||||||
Основные FP (FB) |
Суперлюминесцентные (SL) |
Светодиодные (LP) |
Основные FP (FB) | ||||||
Длина волны, нм |
1310±20 1550±20 |
1310±20 |
1550±20 |
1310±20 1550±20 |
850 ± 20 |
1300±20 |
850 ± 20 1300±20 |
850±20 1310±20 |
850 ± 20 1310±20 |
Ширина * спектра, нм |
не более 5 |
не менее 20 |
не менее 50 |
1310 нм: не менее 20 1550 нм: не менее 50 |
не менее 40 |
не более 5 | |||
Уровень мощности на выходе, дБм, не менее |
0 |
минус 4 |
минус 20 |
минус 25 |
минус 6,5 |
минус 3,5 |
850 нм: минус 11 1310 нм: минус 8 | ||
Нестабильность уровня мощности за 15 мин, дБ, не более |
0,1 |
0,005 |
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
* - определяется как полная ширина на полувысоте - FWHM
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | ||||||
mTLG- B1C10, mTLG- C1C10 |
mTLG- B1C20, mTLG-C1C20 |
mTLG- B1C40, mTLG- C1C40 |
mTLG-B1L10, mTLG-C1L10 |
mTLG-B1L20, mTLG-C1L20 |
mTLG-B1L40, mTLG-C1L40 |
mTLG-B1C1L1, mTLG-C1C1L1 | |
Спектральный диапазон, нм |
1527 - 1570 |
1570 - 1609 |
1527 - 1570 1570 - 1609 | ||||
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки длины волны, пм |
± 16 | ||||||
Нестабильность длины волны за 15 минут, пм, не более |
5 | ||||||
Диапазон установки уровня выходной средней мощности лазерного излучения, дБм |
от 7 до 13 |
от 7 до 10,5 |
от 7 до 13 от 7 до 10,5 | ||||
Пределы допускаемой относительной погрешности установки уровня выходной средней мощности, дБ |
± 0,1 | ||||||
Нестабильность уровня выходной средней мощности за 15 мин, дБ, не более |
0,005 | ||||||
Оптические выходы, шт |
1 |
2 |
4 |
1 |
2 |
4 |
2 по 2 |
Таблица 6 - Модули измерителя ослабления и обратных потерь mORL-A11, mORL-A13 и mIL-A2
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | ||
mORL-A13 одномодовое волокно |
mORL-A11 многомодовое волокно |
mIL-A2 многомодовое волокно | |
Рабочие длины волн, нм |
1310, 1490, 1550, 1625 |
850, 1300 |
850, 1300 |
Диапазон измерений ослабления, дБ |
не менее 50 |
не менее 25 |
не менее 25 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений ослабления, дБ |
± 0,07 |
± 0,1 |
± 0,1 |
Диапазон измерений уровня обратных потерь, дБ |
30 - 70 |
15 - 60 | |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня обратных потерь, дБ, в диапазоне, дБ |
от 30 до 70: ± 1,0 |
от 15 до 20: ± 1,8 от 20 до 60: ± 1,3 |
Таблица 7 - Модули программируемого оптического аттенюатора mVOA-A2 и mVOA-C1
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | |||
mVOA-A2, mVOA-C1 одномодовое волокно |
mVOA-A2, mVOA-C1 многомодовое волокно | |||
без контроля мощности |
с контролем мощности |
без контроля мощности |
с контролем мощности | |
Собственные вносимые потери, дБ, не более |
1,0 |
1,7 |
1,5 |
2,4 |
Рабочий спектральный диапазон, нм |
1260 - 1650 |
750 - 1350 | ||
Длины волн градуировки, нм |
1310 ±15 1550 ±15 |
850 ± 15 1300 ±15 | ||
Диапазон установки ослабления, дБ |
70 |
65 | ||
Пределы допускаемой абсолютной погрешности установки ослабления на длинах волн градуировки в диапазоне от 0 до 45 дБ, дБ |
± 0,1 |
± 0,1 |
Таблица 8 - Модуль переключателя оптических каналов mOSW-C1
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | |
mOSW-C1 одномодовое волокно |
mOSW-C1 многомодовое волокно | |
Рабочий спектральный диапазон, нм |
1290 - 1330 нм 1520 - 1650 нм |
760 - 1360 |
Вносимые потери, дБ, не более |
1,2 | |
Воспроизводимость, дБ |
0,03 |
Таблица 9 - Модуль оптического спектроанализатора высокого разрешения mHROSA-A1 и модуль оптического измерителя длины волны mWAVE-A1
Наименование характеристики |
Значение характеристики для модулей | |
mHROSA-A1 |
mWAVE-A1 | |
Спектральный диапазон, нм |
1526 - 1569 |
1526 - 1569 |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений длины волны, пм |
3 |
3 |
Диапазон отображаемых значений уровня входной мощности лазерного излучения (на канал), дБм |
от минус 60 до 10 |
от минус 60 до 10 |
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня средней мощности оптического излучения, дБ, при уровне средней мощности (минус 20 ± 1) дБм |
± 0,5 |
± 1 |
Таблица 10 - Общие характеристики
Наименование характеристики |
Значение |
характеристики | |
Габаритные размеры (Ш*В*Г), мм, не более: | |
- базовый блок MAP-220C |
292 х 135 х 420 |
- базовый блок MAP-230B |
292 х 149 х 420 |
- базовый блок MAP-280 |
496 х 149 х 420 |
- базовый блок MAP-280R |
496 х 149 х 420 |
- однослотовый модуль |
41 х 133 х 370 |
- двухслотовый модуль |
81 х 133 х 370 |
Масса, кг, не более: | |
- базовый блок MAP-220C |
5,3 |
- базовый блок MAP-230B |
5,9 |
- базовый блок MAP-280 |
6,8 |
- базовый блок MAP-280R |
6,8 |
- однослотовый модуль |
2,0 |
- двухслотовый модуль |
4,0 |
Лист № 12 Всего листов 14 Электропитание системы осуществляется от сети переменного тока напряжением
220 ± 22 В, частотой 50 ± 0,5 Гц. Рабочие условия эксплуатации системы:
-
• температура окружающей среды, °С............................................от 10 до 40
-
• относительная влажность воздуха при 20 оС, %, не более...............................80
-
• атмосферное давление, кПа..................................................от 95 до 105