JJG959－光时域反射计检定规程.docx

1、1中华人民共和国国家计量检定规程JJG 959xxxx光 时 域 反 射 计Optical Time Domain Reflectometer(征求意见稿)xxxxxxxx 发布 xxxxxxxx 实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发布JJG 959xxxxI光时域反射计（OTDR) 检定规程Verification Regulation of OpticalTime Domain Reflectometer本规程经国家质量监督检验检疫总局 xxxx 年 xx 月 xx 日批准，并自 xxxx 年 xx 月xx 日起施行。归 口 单 位：全国光学计量技术委员会主要起草单位：国

2、家通信计量站中国计量科学研究院本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释JJG 959xxxxJJG 959xxxxII本规程主要起草人：孙小强（国家通信计量站）张颖艳（国家通信计量站）李天初（中国计量科学研究院）参加起草人：刘 丽（国家通信计量站）傅栋博（国家通信计量站）徐 楠 (中国计量科学研究院)JJG 959xxxxIII目 录引 言 V1 范围 12 术语和计量单位 13 概述 24 计置性能要求 .34.1 中心波长 .34.2 距离偏差 .34.3 损耗标尺系数 .34.4 动态范围 .34.5 衰减盲区 .34.6 事件盲区 .34.7 测量范围 .34.8 光回波损耗偏差 35

3、 通用技术要求 .35.1 标志 35.2 外观 45.3 功能键 .46 计置器具控制 .46.1 首次检定和后续检定 46.2 检定条件 .46.3 检定项目和检定方法 56.4 检定结果的处理 146.5 检定周期 .14附录 A 光时域反射计检定记录基本格式 15附录 B 光时域反射计检定证书和检定结果通知书（内页）格式 .18附录 C 光时域反射计检定不确定度评定示例 .21JJG 959xxxxIV引 言JJF 1002-2010 国家计量检定规程编写规则、JJF 1001-2011通用计量术语及定义、JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示 共同构成支撑本检定规程修订

4、工作的基础性系列规范。本规程替代于 2001 年 5 月 1 日首次发布的 JJG 959-2001 光时域反射计检定规程。与 JJG 959-2001 相比，主要技术变化如下：适用范围覆盖了单模和多模类型的光时域反射计；中心波长检定项目扩充了 850nm、1300nm、1490nm、1625nm 等通信波长窗口；删除了距离标尺系数检定项目；将位置偏差和距离特性检定项目，修改为距离偏差检定项目，检定方法分为两种：标准光纤法（无源法）和时间合成法（有源法）；删除了损耗标尺系数和损耗特性检定项目，修改为损耗标尺系数检定项目，检定方法分为两种：标准光纤法（无源法）和时间合成法（有源法）；增加了测量范

5、围检定项目；增加了光回波损耗偏差检定项目。JJG 959xxxx1光时域反射计检定规程1 范围本规程适用于单模和多模光时域反射计（OTDR）的首次检定和后续检定。2 术语和计量单位2.1 中心波长 central wavelengthOTDR 中心波长为光源加权平均真空波长，用 表示，单位为 nm。c对连续光谱，中心波长定义为（1）cPd对分离光谱，中心波长定义为（2）iciP式中： 光源的谱功率密度；P分立波长；i波长为 激光模的功率。i2.2 参考距离 reference location借助于准确度比 OTDR 高的计量标准或测量仪器确定的 OTDR 前面板到光纤一个特征点之间的距离，用

6、 表示，单位为 m。refL2.3 距离偏差 distance deviationOTDR 测量参考距离的显示值减去参考距离，用 表示，单位为 km。L（3）otdref式中： OTDR 测量参考距离的显示值。otdrL2.4 参考损耗 reference loss借助于不直接利用 OTDR 功率标尺的方法精确标定一段光纤的损耗，用 表示，单refA位为 dB。2.5 损耗标尺系数 loss scale factorOTDR 测量参考损耗的显示值与参考损耗之比，用 表示，单位为 dB/dB。AS（4）otdrAefS式中： 被测 OTDR 测量参考损耗的显示值。otdrJJG 959xxxx2

7、2.6 噪声水平 noise levelOTDR 测试曲线上，在包含 98%噪声功率点的范围内的噪声功率上限，单位为 dBm。2.7 动态范围 dynamic rangeOTDR 发射信号经过一段光纤传输后，接收到的背向散射信号功率等于噪声水平时的衰减量。测量时用背向散射曲线外推与功率轴的交点与噪声水平之间的功率差来代表动态范围（信噪比 S/N =1)，单位为 dB。2.8 衰减盲区 attenuation dead zone在一个反射或衰减事件之后的区域。该区域的始端为事件前沿上升点，末端为 OTDR显示的轨迹偏离未被干扰的背景轨迹超过一个给定的纵坐标 (dB)，其在横坐标（距离）F上的投影

8、长度即为衰减盲区，单位 m。2.9 事件盲区 event dead zone对于一个特定的反射回损，反射迹线上低于反射峰值点 1.5 dB 的两个点之间在横坐标（距离）上的投影为事件盲区，单位为 m。2.10 测量范围 measurement rangeOTDR 发射信号经过一段光纤传输或光无源器件衰减后，仍能准确测量衰减后熔接事件的熔接损耗和反射事件的光反射。测量时用背向散射曲线外推与功率轴的交点与衰减后仍能准确测量事件点之间的功率差来代表测量范围，单位为 dB。2.11 光回波损耗偏差 optical return loss deviation借助于准确度比 OTDR 高的计量标准或测量仪

9、器确定的光回波损耗标准件的参考光回波损耗为 ，用被测 OTDR 测量该光回波损耗标准件的测量值为 ，用 表示光回波refR otdrR损耗偏差，单位为 dB。（5）otdrefR3 概述OTDR 发出的光脉冲单端注入被测光纤，通过接收光纤的瑞利背向散射光和菲涅尔反射光，以得到光纤的损耗和长度信息。OTDR 是用于测量单模或多模光纤的损耗、衰减系数、光回波损耗及光纤长度和故障点位置的测量仪器（以下简称“仪器”）。OTDR 结构框图如 图 1 所示，OTDR 的激光器发出光脉冲， 经耦合器注入被测光纤。光电探测器接收到的瑞利背向散射和菲涅尔反射信号是一列按时间顺序分布的光强度信号，每个时刻的信号强

10、度对应着相应的光纤位置的瑞利背向散射或菲捏尔反射强度。光电探测器将光信号转换成电信号，交给信号处理与控制系统，进行处理和运算，从最终由显示器显示出沿光纤整个路段返回的光强度的分布。 JJG 959xxxx3图 1 OTDR 结构框图4 计置性能要求4.1 中心波长850 nm 窗口 ：（850 20) nm； 1300 nm 窗口 ：（1300 20) nm；1310 nm 窗口 ：（1310 20) nm； 1490 nm 窗口 ：（1490 20) nm；1550 nm 窗口 ：（1550 20) nm； 1625 nm 窗口 ：（1625 20) nm；或按送检仪器技术说明书要求。4.2

11、 距离偏差优于（1+210 -5L+取样分辨力）m，L 为测试距离。4.3 损耗标尺系数4.4 动态范围4.5 衰减盲区4.6 事件盲区4.7 测量范围4.8 光回波损耗偏差优于2dB注：4.34.7 按送检仪器技术说明书要求。5 通用技术要求5.1 标志受检仪器应具有标牌，标明仪器的名称、型号、制造厂名、出厂编号。JJG 959xxxx45.2 外观受检仪器外观不能有影响工作性能的机械损伤。5.3 功能键受检仪器各种开关、按键的标志清楚。开关、按键等接触良好，工作正常。屏幕显示清晰。6 计置器具控制6.1 首次检定和后续检定首次检定和后续检定的计量性能和技术要求应符合本规程 4.14.8 和

12、 5.15.4 的要求。6.2 检定条件6.2.1 测量标准器6.2.1.1 长度标准光纤光纤光学长度检定扩展不确定度：优于 m（k=2）。5(0.21)UL6.2.1.2 损耗标准光纤或模拟接头光纤损耗检定扩展不确定度：优于 dB/dB（k=2）。.36.2.1.3 光回波损耗模拟器光回波损耗检定扩展不确定度：优于 dB（k=2）。0.86.2.2 检定用其它设备6.2.2.1 波长计或光谱分析仪中心波长测量扩展不确定度：优于 nm（k=2）。.2U波长分辨力：优于 0.01 nm。6.2.2.2 时间合成器合成时间范围：03 ms，可随意调整，分辨力优于 100 ps；输出脉冲宽度：（11

13、0) s，可调整；输出脉冲幅度：50 阻抗，（0.55) V 可调整，正负极性可选择；抖动：不超过 200 ps rms；时基扩展不确定度：优于 l10-7t（t 为选择的合成时间）（ k=2）；总扩展不确定度：优于 1.5 ns+时基扩展不确定度（k =2）。6.2.2.3 光衰减器衰减范围：060 dB；分辨力：优于 0.001 dB；重复性：优于 0.01 dB；工作波长：满足检定需要的工作波长；插人损耗：45 dB ；衰减扩展不确定度：优于 0.05 dB（k=2）；最大允许输人光功率：25 dBm。6.2.2.4 光耦合器Y 型 50:50 耦合器两只，Y 型 10:90 耦合器一只

14、。波长范围：满足检定需要的工作波长；总插人损耗：50 dB 。6.2.2.5 光电转换器（O/E)波长范围：满足检定需要的工作波长；带宽：优于 DC200 MHz；变换增益及输出阻抗应符合时间合成器对外触发信号的要求。6.2.2.6 电光转换器（E/O)激光器类型：F-P 型激光器；波长范围：满足检定需要的工作波长；带宽：优于 DC200 MHz；外调制后输出光脉冲幅度变化标准偏差 0.04 dB。6.3 检定项目和检定方法6.3.1 检定项目一览表表 1 检定项目一览表检定类别序号 检定项目首次检定 后续检定1 外观 + -2 中心波长 + +5 距离偏差 + +7 损耗标尺系数 + +8

15、动态范围 + +9 衰减盲区 + +10 事件盲区 + +11 测量范围 + +12 光回波损耗偏差 + +注：“ + ”表示应检定项目；表示任选检定项目。6.3.2 外观JJG 959xxxx6用目力观测，手感实验，符合 5.15.3 的要求。6.3.3 中心波长6.3.3.1 检定设备a) 光谱分析仪或波长计。b) 可变光衰减器。6.3.3.2 检定方法a) 按 Error! Reference source not found.连接检定装置。图 2 中心波长检定装置b) 受检仪器发出的光，经过可变光衰减器，使光功率在光谱分析仪或波长计的测量范围内。读出光脉冲中心波长值。c) 将读出的中心

16、波长值填入表 A.1。6.3.4 距离偏差6.3.4.1 标准光纤法（无源法）a) 检定设备经过校准的标准光纤循环延迟线，包括3段光纤和一个高质量宽波长范围的22 耦合器，按图3熔接制成。其中引导光纤的长度L a应大于lkm。标准光纤的长度L a, Lb应进行校准，其扩展不确定度应优于 m（k=2），式中，L 为标准光纤几5(0.21)U何长度，单位为m。耦 合 器引 导 光 纤环 中 光 纤TaTbLaLb1 23 4图 3 标准光纤循环延迟线b) 检定方法1) 按 Error! Reference source not found.将标准光纤循环延迟线接入被检 OTDR。图 4 标准光纤法

17、检定距离特性装置2) 循环延迟线产生一系列反射特征点，显示在被检 OTDR 的显示屏上，即逐次的反射JJG 959xxxx7产生了如 图 5 所示的梳状曲线。图 5 循环延迟线产生的梳状曲线图 5中，0号峰代表OTDR输出接头的反射。1号峰是光脉冲通过引导光纤,并直接在耦合器2端反射，再直接沿耦合器和引导光纤（返回未经过环中光纤）返回到OTDR。2号峰是光脉冲通过引导光纤经耦合器分两部分，一部分由耦合器4端进入环中光纤（环中1次循环），然而经耦合器2端反射，再直接沿耦合器和引导光纤（返回未经过环中光纤）返回到OTDR；另一部分经耦合器2端反射，由耦合器3端进入环中光纤（环中1次循环），再由耦合

18、器1端直接返回OTDR。3号峰是光脉冲通过引导光纤经耦合器分两部分，一部分由耦合器4端进入环中光纤（环中2次循环），然而经耦合器2端反射，再直接沿耦合器和引导光纤（返回未经过环中光纤）返回到OTDR；另一部分经耦合器2端反射，由耦合器3端进入环中光纤（环中2次循环），再由耦合器1端直接返回OTDR。其余的依此类推，只是光脉冲通过环中循环次数不同。从1号峰起，每两个相邻的峰的间隔都是L b/2,即环路的长度的一半。用数学表达式描述上述过程，即1号峰位置： ；0otdraL2号峰位置： ；12t b3号峰位置： ；2otdra（i+1）号峰位置： ；2otdriabiL式中：L a光纤循环延迟线引

19、导光纤的长度；Lb光纤环长度。3) 将仪器调整到正常测量状态。设定被测 OTDR 群折射率 n= 1.4600。JJG 959xxxx84) 根据标准光纤循环延线反射峰的位置和损耗，选择 OTDR 的设置（如测量范围、分辨率、脉冲宽度、平均时间、缩放功能等） ，以便最大程度发挥被检 OTDR 检定后的测量准确度。在受检仪器的显示屏上得到如 图 5示的梳状反射曲线。依次读取第i个峰上升沿的位置并填入表A.2,每点测量次数不小于2次。直到在接近OTDR测量动态范围的末端测得L n,继续测量时，由于信噪比（S/N)下降使得测量第i+1个反射峰的定位重复性大于选取的相应读数分辨率。6.3.4.2 时间

20、合成法（有源法）a) 检定设备1) 时间合成器（或数字延迟发生器）2) Y 型 1:1 光耦合器3) 光电变换器（O/E)4) 电光变换器（E/O)5) 光衰减器b) 检定方法1) 按图 6 连接检定装置。2) 使时间合成器处于外触发状态，并使其输出宽度100ns 的电脉冲，其幅度与极性满足 6.2.2.6 的要求。3) 选择延迟时间值 ，使 OTDR 上出现的模拟反射光脉冲分别出现在量程的近端、it中间和远端，对应的标准距离值为：（6）0()/2refiiLctn式中： 时间合成器的延迟时间，i=1，2，3，m（m 3）；it真空中光速；c受检OTDR设定的光纤群折射率值。本规程用1.460

21、0 (有特殊要求除外）；n检定装置已检定的固有插入延迟时间。0t图 6 时间合成法距离特性检定装置JJG 959xxxx94) 记录下模拟反射光脉冲在 OTDR 上出现的位置 ，计算对应各点的距离偏差值，otdriL并填人表 A.3。（7）iotdriefiL式中： 模拟标准光纤的长度；refiL被检 OTDR 对模拟标准光纤长度的测量值。otd6.3.5 损耗标尺系数6.3.5.1 损耗标准光纤法（无源法）a) 检定设备 1) 损耗标准光纤或模拟损耗接头。标准光纤的长度应大于 8 km。标准光纤或模拟接头损耗值应进行校准，其扩展不确定度应优于 dB/dB（k=2） 。0.3U2) 引导光纤3

22、) 可变衰减器b) 检定方法1) 按图 7 连接检定装置。图 7 损耗特性无源法检定装置损耗标准光纤或模拟损耗接头的损耗检定值是已知的。调节可变光衰减器，以模拟不同的功率电平。对应于不同的功率电平，用被检OTDR测出相应的损耗值，由公式（5)计算得到损耗标尺系数。2) 将仪器调整到正常测量状态，设定被测 OTDR 群折射率 1.4600。设置衰减器衰减量为 0 dB。3) 根据标准光纤测量段或模拟接头的损耗量值和位置，选取被测 OTDR 的设置 (如测量范围、脉冲宽度、平均时间、LSA 等）以便最大程度地发挥被测 OTDR经检定后的测量准确度。4) 用跳线连接被测 OTDR 的光输出端和标准光

23、纤或模拟接头的指定输入端。对于标准光纤，移动OTDR的光标A，使A远离标准光纤前端菲涅尔反射产生的反射峰（使得实际背向散射曲线和背向散射曲线的直线部分向前方向的直线外延线之间的差足够小）；移动光标B。在被测OTDR上读取A，B间光纤段的衰减 (dB/km)。对于模拟接头，01A利用被测OTDR测量模拟接头损耗 (dB/km)。01A调整衰减器，使测量功率水平下降S = 1 dB1.5 dB，重复上述测量。5) 对应于每一个功率电平，测量损耗标准光纤或模拟损耗接头的损耗值，并将测JJG 959xxxx10量结果填人表 A.4。直到衰减器引入损耗 nS，使得 OTDR 显示的标准光纤段或模拟接头背

24、向散射曲线的噪声大于 OTDR 测量损耗的分辨力（此时 OTDR 测量损耗/衰减的重复性明显下降） 。将表A.4中每个功率电平下对损耗标准光纤或模拟损耗接头的测量平均值代入公 式（5)，即可以得到相应的损耗标尺系数。受检仪器对损耗的测量值应按下式进行修正：（8）otdrAefS6.3.5.2 时间合成法（有源法）a) 检定设备同6.3.4.3a)，另增加一台已检定过的标准光衰减器。b) 检定方法用外光源法检定损耗特性。通过对被检OTDR的检定，可以得OTDR损耗 标尺偏差。1) 按图 8 连接检定装置。图 8 损耗特性有源法检定装置2) 衰减器 1 为已检定的标准衰减器，用来模拟一固定标准衰减

25、值。3) 设置时间合成器使其输出极性、幅度适当、宽度为（110)s 的脉冲信号。调整衰减器 2 的衰减值及时间合成器的延迟时间，在用户常用的功率与位置区域进行测量。4) 把衰减器 1 置于 OdB 挡，OTDR 平均足够长时间，获得满意的信噪比之后，读出此时 OTDR 上模拟背向散射信号的相对功率电平。再把标准衰减器置于已检定的衰减值 ，读出此时模拟背向散射信号的相对功率电平，计算 OTDR 在当前refA状态下的损耗显示值 。otdr5) 改变衰减器 2 的衰减值，以（12) dB 步进。重复上述测量步骤。此项检定在OTDR 的线性区内进行，利用（6)式进行计算并将测量结果填人表 A.5。6

26、.3.6 动态范围JJG 959xxxx116.3.6.1 检定设备c)光纤d)可变衰减器6.3.6.2 检定方法a)按图 9 连接检定装置。图 9 动态范围检定装置图 10 动态范围检定OTDR测量曲线b) 打开受检仪器，使其正常工作，按仪器说明书要求设置脉冲宽度，设定平均次数或平均时间。测量光纤链（光纤 1，可变光衰减器和光纤 2)的瑞利散射和回波曲线。c) 改变可变衰减器衰减量，使光纤链尾端背向散射电平等于噪声峰值电平。如图 10所示。根据定义，动态范围是指使背向散射信号等于噪声水平的衰减量。将背向散射信号曲线外推与功率轴相交，交点为A。噪声水平与功率轴交于点A。则A点与A点的功率差值即

27、为动态范围（ S/N = 1）。6.3.7 衰减盲区6.3.7.1 检定设备a) 光纤b) Y 型耦合器：1:1c) 可变衰减器6.3.7.2 检定方法JJG 959xxxx12a)按图 11 连接检定装置。图 11 衰减盲区和事件盲区检定装置图 12 衰减盲区测量曲线0TDR发出的光脉冲通过耦合器后分成两路，一路是沿光纤传输的光产生的背向散射信号，另一路通过可变光衰减器，其衰减值模拟了回损特性。两路光通过耦合器返回OTDR，形成了一个仿真反射事件。如果整个光纤环路的长度为 L，则仿真事件出现在L/2处，在此点没有任何附加损耗（如图12所示）。根据定义，从图12就能得出衰减盲区。b) 将仪器调

28、整到正常测量状态，获得平滑的迹线。根据定义，衰减盲区是一个反射或衰减事件之后的区域，在此区域中，0TDR 显示的轨迹偏差离未被干扰的背景轨迹超过一个给定的纵坐标距离 F (见图 12)。在图 12 的迹线上找出 F 值，即可得到长度（AB)，F = 0.5 dB。c) 改变输出光脉冲宽度，可以得到不同光脉冲宽度下的衰减盲区，将 其值填人表A.7。6.3.8 事件盲区JJG 959xxxx13图 13 事件盲区测量曲线6.3.8.1 检定设备同衰减盲区检定用设备。6.3.8.2 检定方法a) 按图 11 连接检定装置如前所述，被检OTDR发出的光脉冲经图11所示检定装置形成了一个仿真反射事件，如

29、图13所示。根据定义可以从图13得到事件盲区。b) 将仪器调整到正常测量状态，获得平滑的轨迹线。c) 根据定义，事件盲区是对于一个特定的反射回损，反射信号迹线上低于反射峰值点1.5 dB 的两个点之间的距离，在图 13 的反射信号迹线上找出低于反射峰值 1.5 dB 的两个点 C、D，C、D 两点对应的位置距离 CD即是事件盲区。d) 改变输出光脉冲宽度，可以得到不同光脉冲宽度下的事件盲区，将其值填人表A.7。6.3.9 测量范围6.3.9.1 检定设备a) 光纤b) 可变衰减器6.3.9.2 检定方法a) 按图 14 连接检定装置，光纤 1 和光纤 2 的长度均为 2km。B 点为光纤熔接点

30、，熔接损耗为 0.5dB。光纤末端的光回波损耗为 45dB。图 14 测量范围检定装置JJG 959xxxx14b) 打开受检仪器，使其正常工作。测量光纤链路（光纤 1，可变光衰减器和光纤 2)的瑞利散射和回波曲线。c) 设定好平均次数或平均时间。d) 改变可变衰减器衰减量，使得被检 OTDR 可以准确测量出熔接点 B 的熔接损耗和光纤末端的光回波损耗。将背向散射信号曲线外推与功率轴相交点，与光纤末端对应功率轴位置的差值记为测量范围，将测量结果填入表A.8。6.3.10 光回波损耗偏差6.3.10.1 检定设备a) 光回波损耗模拟器6.3.10.2 检定方法a) 按图 15 连接检定装置。图

31、15 光回波损耗检定装置b) 打开受检仪器，使其正常工作。测量光回波损耗模拟器的光回波损耗值。c) 将测量结果填入表 A.9。6.4 检定结果的处理检定合格的 OTDR，发给检定证书。检定不合格的 OTDR，发给“检定结果通知书”，并注明不合格项目和内容。6.5 检定周期光时域反射计检定周期一般不超过 1 年。JJG 959xxxx15附录 A 光时域反射计检定记录基本格式证书编号： 共 页第 页表 A.1 中心波长标称波长 /nm 中心波长值/nm表 A.2 距离偏差（无源法）波长： 脉冲宽度： 群折射率：距离参考值/kmrefiL距离测量值/otdrikm距离偏差/kmiL表 A.3 距离

32、偏差（有源法）波长： nm，系统插人延迟时间： us，群折射率 n=1.4600距离量程： km 脉宽： ns延迟时间设置/ s距离参考值/kmrefiL距离测量值 /kmotdriL距离偏差 /kmiLJJG 959xxxx16表 A.4 损耗标尺系数（无源法）损耗标准光纤或模拟损耗接头损耗检定值 ：refA波长：功率电平（范围） 测量值 测量平均值 损耗标尺系 数 AS表 A.5 损耗标尺系数（有源法）波长： 标准损耗值： 群折射率=1.4600距离量程： 脉宽： 位置点/km相对于 0dB 参考点的功率电平示值y/dB相对于 参考refA点的功率电平示值A2/dB损耗标尺系数 AS表 A

33、.6 动态范围波长： nm， SNR=1量程(km) 脉宽(ns) 平均时间(min) 动态范围(dB)JJG 959xxxx17表 A.7 事件盲区和衰减盲区波长： nm量程(km) 脉宽(ns) 反射回损(dB) 事件盲区(m) 衰减盲区(m)表 A.8 测量范围波长： nm， 熔接点损耗：0.5 dB，光纤末端回波损耗：45 dB量程(km) 脉宽(ns) 平均时间(min) 测量范围(dB)表 A.9 光回波损耗偏差波长： nm参考值（dB ） 测量值（dB ） 光回波损耗偏差（dB）检定时间： 年 月 日检定员： 年 月 日审核员： 年 月 日JJG 959xxxx18附录 B 光时

34、域反射计检定证书和检定结果通知书（内页）格式表 A.1 中心波长标称波长 /nm 中心波长值/nm表 A.2 距离偏差（无源法）波长： 脉冲宽度： 群折射率：距离参考值/kmrefiL距离测量值/otdrikm距离偏差/kmiL表 A.3 距离偏差（有源法）波长： nm，系统插人延迟时间： us，群折射率 n=1.4600距离量程： km 脉宽： ns延迟时间设置/ s距离参考值/kmrefiL距离测量值 /kmotdriL距离偏差 /kmiLJJG 959xxxx19表 A.4 损耗标尺系数（无源法）损耗标准光纤或模拟损耗接头损耗检定值 ：refA波长：功率电平（范围） 测量平均值 损耗标尺

35、系 数 AS表 A.5 损耗标尺系数（有源法）波长： 标准损耗值： 群折射率=1.4600距离量程： 脉宽： 位置点/km相对于 0dB 参考点的功率电平示值y/dB相对于 参考refA点的功率电平示值A2/dB损耗标尺系数 AS表 A.6 动态范围波长： nm， SNR=1量程(km) 脉宽(ns) 平均时间(min) 动态范围(dB)表 A.7 事件盲区和衰减盲区波长： nm量程(km) 脉宽(ns) 反射回损(dB) 事件盲区(m) 衰减盲区(m)表 A.8 测量范围JJG 959xxxx20波长： nm， 熔接点损耗：0.5 dB，光纤末端回波损耗：45 dB量程(km) 脉宽(ns)

36、 平均时间(min) 测量范围(dB)表 A.9 光回波损耗偏差波长： nm参考值（dB ） 测量值（dB ） 光回波损耗偏差（dB）光时域反射计检定结果通知书（内页）格式要求同上，须注明不合格项目。JJG 959xxxx21附录 C 光时域反射计检定不确定度评定示例依据光时域反射计检定规范的各检定项目的计量性能要求、检定条件及检定方法的规定，对 EXFO 公司生产的 FTB-200 型 OTDR 进行了检定，针对中心波长、距离偏差、损耗标尺系数、衰减盲区、事件盲区、动态范围、测量范围和光回波损耗偏差测量结果的不确定度进行了评定。C.1 中心波长C.1.1 不确定度来源C.1.1.1 被检 O

37、TDR 输出光波长稳定性引入的不确定度；C.1.1.2 光谱分析仪或光波长计测量波长准确性引入的不确定度。C.1.2 标准不确定度评定C.1.2.1 被检OTDR输出光波长稳定性引入的标准不确定度 u1。被检 OTDR 的输出光波长稳定性为0.1nm（5min），区间半宽度 a1=0.1nm，按照均匀分布, k= , u1=a1/ =0.1/ =0.06 nm。33C.1.2.2 光谱分析仪或光波长计测量波长准确性引入的标准不确定度u 2。光谱分析仪波长测量不确定度为 0.2 nm，包含因子 k=2，则 u2=0.2/2= 0.1 nm。C.1.3 不确定度合成C.1.3.1 标准不确定度评定

38、表i ui 不确定度来源 分布 ki uA/nm uB/nm1 u1 被检 OTDR 波长的稳定性 均匀 30.062 u2 光谱分析仪测量波长准确性 2 0.1C.1.3.2 合成标准不确定度dB2210.6.10.2cuuC.1.3.3 扩展不确定度包含因子 k=2，则nm203cUu得到 OTDR 中心波长测量结果的不确定度 U=0.3 nm，k =2。C.2 距离偏差（无源法）C.2.1 距离偏差测量模型(C.1)otdrefL距离偏差，km；L OTDR 测量参考距离的显示值，km；otdr 距离参考值，km。efC.2.2 不确定度来源C.2.2.1 标准光纤参考距离准确性引入的不

39、确定度；C.2.2.2 温度引起标准光纤的长度变化引入的不确定度；C.2.2.3 被检 OTDR 距离测量分辨力引入的不确定度。C.2.3 标准不确定度评定C.2.3.1 标准光纤参考距离准确性引入的标准不确定度u 1。JJG 959xxxx22以 2km 标准光纤长度为例，标准光纤长度的不确定度为 0.2m， k=2, 则 u1=0.2/2=0.1 m。C.2.3.2 温度引起标准光纤的长度变化引入的标准不确定度u 2。检定过程中温度变化量为 2，温度引起标准光纤的长度变化为0.1m ，区间半宽度a1=0.1m，按照均匀分布， k= ， 则 u2= a1/ =0.06 m。33C.2.3.3

40、 被检OTDR距离测量分辨力引入的标准不确定度 u3。量程为 10km，脉宽为 100ns 时，被检 OTDR 的分辨力为 0.5 m，a 2 为分辨力的一半，即 a2=0.25 nm，按照均匀分布，k = ， 则 u3= a2/ =0.2 m。C.2.4 不确定度合成C.2.4.1 标准不确定度评定表i ui 不确定度来源 分布 ki uA/m uB/m1 u1 标准光纤参考距离准确性 均匀 30.12 u2 温度引起光纤长度变化 均匀 2 0.063 u3 被检 OTDR 距离测量分辨力 均匀 0.2C.2.4.2 合成标准不确定度 22222130.1.604mcuuC.2.4.3 扩展

41、不确定度包含因子 k=2，则20.4.5mcUu可得到标准光纤长度为 2km 时，OTDR 距离测量结果的不确定度 U=0.5m，k=2。C.3 距离偏差（有源法）C.3.1 参考距离与延迟时间的数学关系为(C.1)02refcLtn距离参考值，m；refLc 光在真空中的光速，即 ，m/s；8.971n 光纤折射率，通常取 1.4600； 时间合成器的延迟时间，s；t系统插入延迟时间，s。0C.3.2 不确定度来源C.3.2.1 时间合成器延迟时间引入的不确定度；C.3.2.2 系统插入延迟时间引入的不确定度；C.3.2.3 被检 OTDR 距离测量分辨力引入的不确定度。C.3.3 标准不确

42、定度评定C.3.3.1 时间合成器延迟时间引入的标准不确定度u 1。时间合成器延迟时间设置值的不确定度为 1ns， k=2, 则JJG 959xxxx23m (C.2)910.62cunC.3.3.2 系统插入延迟时间引入的标准不确定度u 2。系统插入延迟时间为 225ns，不确定度为 2ns， k=2, 则m (C.3)C.3.3.3 被检OTDR距离测量分辨力引入的标准不确定度 u3。量程为 10km，脉宽为 100ns 时，被检 OTDR 的分辨力为 0.5 m，a 2 为分辨力的一半，即 a2=0.25 nm，按照均匀分布，k = ， 则 u3= a2/ =0.2 m。C.3.4 不确

43、定度合成C.3.4.1 标准不确定度评定表i ui 不确定度来源 分布 ki uA/m uB/m1 u1 标准光纤参考距离准确性 均匀 2 0.062 u2 温度引起光纤长度变化 均匀 2 0.113 u3 被检 OTDR 距离测量分辨力 均匀 30.2C.3.4.2 合成标准不确定度 22222130.6.104mcuuC.3.4.3 扩展不确定度包含因子 k=2，则20.4.5mcUu可得到标准光纤长度为 2km 时，OTDR 距离测量结果的不确定度 U=0.5m，k=2。C.4 损耗标尺系数（无源法）C.4.1 不确定度来源C.4.1.1 损耗标准光纤或模拟损耗接头准确性引入的标准不确定

44、度；C.4.1.2 温度引起损耗变化引入的标准不确定度；C.4.1.3 OTDR 光波长误差引入的标准不确定度；C.4.1.4 测量重复性引入的标准不确定度。C.4.2 不确定度评定C.4.2.1 损耗标准光纤或模拟损耗接头准确性引入的标准不确定度u 1。损耗标准光纤损耗值的不确定度为 0.03dB/dB，k=2, 则 u1= 0.03/2=0.015 dB/dB。C.4.2.2 温度引起损耗变化引入的标准不确定度u 1。温度引起损耗变化为0.01dB/dB，区间半宽度 a1=0.01 dB/dB，按均匀分布，k = , 3则 u2=a1/ =0.01/ =0.006 dB/dB。3C.4.2

45、.3 OTDR光波长误差引入的标准不确定度u 1。OTDR 光波长最大误差为 20nm，引起光纤衰减系数变化量为 0.01 dB/dB，按均匀分布，k= , 则 u3= 0.01/ =0.006 dB/dB。C.4.2.4 测量重复性引入的标准不确定度u 2。1550nm 波长对标准光纤衰减系数重复测量 3 次，得到 0.204，0.201，0.203，单位为dB/km, 采用极差法,查表得测量次数 n=3 时, dn=1.69。则单次测量作为检定结果时，JJG 959xxxx24=0.0018 dB/km，则 dB/dB。maxin/1.6940.18/.203.9uC.4.3 不确定度合成

46、C.4.3.1 标准不确定度评定表i ui 不确定度来源 分布 ki uA/m uB/m1 u1 损耗标准光纤或模拟损耗接头准确性 均匀 2 0.0152 u2 温度引起损耗变化 均匀 30.0063 u3 OTDR 光波长误差 均匀 0.0064 u4 测量重复性 0.009C.4.3.2 合成标准不确定度 2222221340.15.06.0.9.0 dB/cuuC.4.3.3 扩展不确定度包含因子 k=2，则dB/dB204cUu可得到 OTDR 1550nm 处损耗标尺系数测量结果的不确定度 U=0.04 dB/dB, k=2。C.5 损耗标尺系数（有源法）C.5.1 不确定度来源C.

47、5.1.1 标准衰减器衰减准确性引入的标准不确定度；C.5.1.2 标准衰减器设置重复性引入的标准不确定度；C.5.1.3 OTDR 损耗测量分辨力引入的标准不确定度。C.5.2 不确定度评定C.5.2.1 标准衰减器衰减准确性引入的标准不确定度u 1。标准衰减器衰减量设置为 3dB 时，衰减不确定度为 0.1 dB，k=2, 则 u1= 0.1/2/3=0.0084 dB/dB。C.5.2.2 标准衰减器设置重复性引入的标准不确定度u 1。标准衰减器设置重复性为 0.01dB，按均匀分布，k= , 则3u2=a1/ /3=0.01/ /3=0.002 dB/dB。3C.5.2.3 OTDR损耗测量分辨力引入的标准不确定度 u1。被检 OTDR 测量损耗的分辨力为 0.01 dB，a 2 为分辨力的一半，即 a2=0.005 dB，按照均匀分布，k = ， 则 u3= a2/ /3=0.001 dB/dB。C.5.3 不确定度合成C.5.3.1 标准不确定度评定表i ui 不确定度来源 分布 ki uA/m uB/m