GBT 33779.3-2021 光纤特性测试导则 第3部分:有效面积(Aeff).pdf
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附录A (资料性附录) 单模光纤的有效面积与模场直径之间的关系
本附录给出了儿种常规单模光纤的有效面积(Af)与模场直径(MFD)之间的关系
毕业设计A.2 A与 MFD 之间的关系
式中: —修正因子。
采用可变孔径法测试模场直径(MFD),然后,利用汶克尔反变换,从输出光功率P(r)的远场功率 (FFP)计算出近场功率(NFP)。最后利用式(1)从NFP中计算得出Af。 修正因子k取决于波长和光纤参数,例如折射率剖面、MFD和零色散波长。图A.1示出B1.1或 B1.3和B2光纤在1200nm~1600nm波长区内实测的MFD和Af与波长入之间的关系。图A.2给 出B1.1或B1.3、B2和B1.2光纤在这同样波长区内计算的和实测的MFD、Aer和修正因子k与波长入 之间的关系
B.3.1叠合远场辐射功率数据
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设P(0.)作为下标i的角位置0,(rad)函数的实测功率。叠合的功率曲线P,(0,)见式(B.1),其中
B.3.2计算近场光强图
利用适当的数值积分方法来计算式(B.1)的积分。例如使用式(B.2),采用其它积分方法 度不得低于该方法
(r,)= sin(20;)0 .( B.2
利用适当的数值积分方法来计算式(B.2)结果的积分。例如使用式(B.3)和式(B.4)计算,采用其它 积分方法时计算精度不得低于该方法
根据有效面积Aefr的定义,可得到式(B.5): 2元T Af= B 测试远场功率(FFP)数据的一个例子参见图B.2。
根据有效面积Aefr的定义,可得到式(B.5)
测试远场功率(FFP)数据的一个例子参见图B.2。
T=[21(r;)r;△r] B=Z1(r,)r,△r
.............................B.4
GB/T33779.3—20211. 00. 80. 60. 4 0. 20++++++++*+++05101520/(°)图 B.2测试FFP数据的例子10
GB/T33779.3—2021图对中,以减少对光纤的端面角的敏感性。作为装置准备的一个环节,如图C.2所示,要仔细测试和记录光纤输出端位置和圆孔平面之间的距离D和每个孔径的直径X;。确定轮盘内的每个孔径所对的半角,并记录这些の;值(依孔的尺寸增加的次序,i=1~n),以供计算用。这些值与测试波长无关。孔径孔径所对的半角光纤图C.2孔径设备装置C.3计算方法远场可变孔径(VA)法测试通过如图C.2所示的一个给定孔径所对光纤处的远场角6的归一化总功率f(0)。这些功率值等于归一化远场功率分布F(0)的积分。它用式(C.1)表示。f(0) :F2(0)sin(0)do.(C.1 )透过孔径的归一化光功率和角的函数曲线见图C.3。1.20. 80. 40. 200. 050. 1 0. 150. 20. 250. 30/(° )图C.3实测的VA数据曲线图由式(C.2)中给出的四次函数拟合到远场孔径数据:f (0)=A24+B93+C02+DI+E(C.2)有效面积A由近场功率分布I(r)计算得到,计算细节如下:a)对积分功率数据(0)求导,得到远场功率分布F"(0):df(o)F2(0) =1d(0)sing(C.3)12
GB/T33779.3—2021附录D(规范性附录)方法C——近场扫描法D.1概述本附录规定了近场扫描(NFS)法测试单模光纤Aer的具体要求。D.2测试装置D.2.1测试装置框图近场扫描法用测试装置示意图见图D.1。视频监视器GPIB计算机数字处理器摄像机控制光源光导摄像管摄像机R显微镜滤光器被测光纤图D.1近场扫描法的测试框图D.2.2扫描设备采用对近场光强分布进行扫描的机械装置,光检测器光敏面和光纤输出端面的距离应大于40wb入(2w是被测光纤的预期模场直径,6是光检测器的光敏面直径,入是波长)或者它们之间的距离至少有10mm装修CAD图纸,以保证光检测器光敏面在远场覆盖的角度不太大。精确测试时要求测量仪器的最小动态范围应为50dB。对B1.1、B1.3光纤,最大扫描半角应不小于20°,对B2光纤,最大扫描半角应不小于25°对B1.1、B1.3光纤,将测量仪器的最小动态范围和最大扫描半角分别限制在30dB、12.5°;对B2光纤,将测量仪器的最小动态范围和最大扫描半角数值分别限制在40dB、20°时,确定模场直径时就可能导致大于1%的相对误差。对B1.2光纤,可参考B1.1、B1.3光纤的要求。14
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对于二个给定的近场功率(NFP)横截面,在其最大范围内,以r定义位置值,I(r,)表示光强度,其 形中心的定义如式(D.1)
D.3.2叠合近场功率分布
Zr,I(r,) 2I(r.)
利用适当的数值积分方法来对式(D.2)的结果积分,例如采用式(D.3)和式(D.4)描述的方法。当 其它积分方法时,计算精度不得低于该方法
根据有效面积Ar的定义,可得到式(D.5): 2元T Aff= B 计算的近场功率(NFP)的结果见图C.5。
外墙标准规范范本T=[ZI(r,)r;Ar1 B=Z1(r,)r;△r
根据有效面积Aefr的定义,可得到式(D.5): Aff= 计算的近场功率(NFP)的结果见图C.5
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