Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70144-2022 (МЭК 60793-1-47:2017) "Волокна оптические. Часть 1-47. Методы измерений и проведение испытаний. Потери, вызванные макроизгибами" (утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 июня 2022 г. N 460-ст)

Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 70144-2022 (МЭК 60793-1-47:2017)
"Волокна оптические. Часть 1-47. Методы измерений и проведение испытаний. Потери, вызванные макроизгибами"
(утв. и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 июня 2022 г. N 460-ст)

Optical fibres. Part 1-47. Measurement methods and test procedures. Macrobending loss

УДК 681.7.068:006.354
ОКС 33.180.10

Дата введения - 1 ноября 2022 г.
Взамен ГОСТ Р МЭК 60793-1-47-2014

ГАРАНТ:

Вертикальные линии не приводятся

Предисловие

1 Подготовлен Открытым акционерным обществом "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности" (ОАО "ВНИИКП") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 046 "Кабельные изделия"

3 Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 июня 2022 г. N 460-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60793-1-47:2017 "Волокна оптические. Часть 1-47. Методы измерений и проведение испытаний. Потери, вызванные макроизгибами" (IEC 60793-1-47:2017 "Optical fibres - Part 1-47: Measurement methods and test procedures - Macrobending loss", MOD) путем изменения содержания отдельных структурных элементов, которые выделены вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а также путем невключения отдельных структурных элементов. Оригинальный текст измененных и невключенных структурных элементов примененного международного стандарта и объяснение причин внесения технических отклонений приведены в дополнительном приложении ДА.

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДБ

5 Взамен ГОСТ Р МЭК 60793-1-47-2014

Введение

В серии стандартов МЭК 60793-1 приведены методы измерений и порядок проведения испытаний оптических волокон (ОВ).

В рамках серии несколько различных областей применения сгруппированы следующим образом:

части с 1-10 по 1-19. Общие положения;

части с 1-20 по 1-29. Методы измерений и проведение испытаний по определению размеров;

части с 1-30 по 1-39. Методы измерений и проведение испытаний по определению механических характеристик;

части с 1-40 по 1-49. Методы измерений и проведение испытаний по определению передаточных и оптических характеристик;

части с 1-50 по 1-59. Методы измерений и проведение испытаний по определению климатических воздействий на характеристики;

МЭК 60793-1-47:2017 устанавливает единые требования для измерения потерь, вызванных макроизгибами.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает единые требования для измерения потерь, вызванных макроизгибами, для одномодовых оптических волокон (ОВ) (класса B) на рабочей длине волны 1550 или 1625 нм, для многомодовых ОВ категории A1 на рабочей длине волны 850 или 1300 нм и для многомодовых ОВ категорий A3 и A4 на рабочей длине волны 650, 850 или 1300 нм, таким образом содействуя оценке пригодности ОВ и оптических кабелей (ОК) для использования их в коммерческих целях.

В настоящем стандарте указаны два метода измерения чувствительности ОВ к макроизгибам:

- метод A - наматывание ОВ, - относящийся к одномодовым ОВ класса B и многомодовым ОВ категории A1;

- метод B - изгибы в четверть окружности, - относящийся к многомодовым ОВ категорий A3 и A4.

Для обоих этих методов потери, вызванные макроизгибами, могут быть измерены с использованием общих методов измерения затухания в ОВ, например с использованием методики контроля мощности (см. приложение A) или методики обрыва (см. приложение B). Полагают, что измерения, проводимые в соответствии с методами A и B на одном и том же ОВ, приводят к разным результатам.

Это происходит потому, что основное различие между двумя методами заключается в расположении испытуемого ОВ, включая радиус изгиба ОВ и длину ОВ, подвергаемого изгибу. Причиной данного различия является то, что многомодовые ОВ категорий A3 и A4 предполагается размещать на коротких расстояниях с меньшим количеством изгибов на единицу длины ОВ по сравнению с одномодовыми ОВ и многомодовыми ОВ категории A1.

В настоящем стандарте "радиус кривизны" определяют как радиус соответствующей опоры круглой формы (например, оправки или направляющей канавки на плоской поверхности), на которой ОВ может подвергаться изгибу.

Приложение E приведено с целью аппроксимации потерь, вызванных изгибами, для одномодовых ОВ класса B в широком диапазоне длин волн при изгибах разного диаметра.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты

ГОСТ Р 57139 Кабели оптические. Термины и определения

ГОСТ Р МЭК 60793-1-1 Волокна оптические. Часть 1-1. Методы измерений и проведение испытаний. Общие положения и руководство

ГОСТ Р МЭК 60793-1-20 Волокна оптические. Часть 1-20. Методы измерений и проведение испытаний. Геометрия волокна

ГОСТ Р МЭК 60793-1-21 Волокна оптические. Часть 1-21. Методы измерений и проведение испытаний. Геометрия покрытия

ГОСТ Р МЭК 60793-1-22 Волокна оптические. Часть 1-22. Методы измерений и проведение испытаний. Измерение длины

ГОСТ Р МЭК 60793-1-30 Волокна оптические. Часть 1-30. Методы измерений и проведение испытаний. Проверка прочности оптического волокна

ГОСТ Р МЭК 60793-1-31 Волокна оптические. Часть 1-31. Методы измерений и проведение испытаний. Прочность при разрыве

ГОСТ Р МЭК 60793-1-32 Волокна оптические. Часть 1-32. Методы измерений и проведение испытаний. Снятие защитного покрытия

ГОСТ Р МЭК 60793-1-33 Волокна оптические. Часть 1-33. Методы измерений и проведение испытаний. Стойкость к коррозии в напряженном состоянии

ГОСТ Р МЭК 60793-1-34 Волокна оптические. Часть 1-34. Методы измерений и проведение испытаний. Собственный изгиб волокна

ГОСТ Р МЭК 60793-1-40 Волокна оптические. Часть 1-40. Методы измерений и проведение испытаний. Затухание

ГОСТ Р МЭК 60793-1-41 Волокна оптические. Часть 1-41. Методы измерений и проведение испытаний. Ширина полосы пропускания

ГОСТ Р МЭК 60793-1-42 Волокна оптические. Часть 1-42. Методы измерений и проведение испытаний. Хроматическая дисперсия

ГОСТ Р МЭК 60793-1-43 Волокна оптические. Часть 1-43. Методы измерений и проведение испытаний. Числовая апертура

ГОСТ Р МЭК 60793-1-44 Волокна оптические. Часть 1-44. Методы измерений и проведение испытаний. Длина волны отсечки

ГОСТ Р МЭК 60793-1-45 Волокна оптические. Часть 1-45. Методы измерений и проведение испытаний. Диаметр модового поля

ГОСТ Р МЭК 60793-1-46 Волокна оптические. Часть 1-46. Методы измерений и проведение испытаний. Контроль изменений коэффициента оптического пропускания

ГОСТ Р МЭК 60793-1-48 Волокна оптические. Часть 1-48. Методы измерений и проведение испытаний. Поляризационная модовая дисперсия

ГОСТ Р МЭК 60793-1-49 Волокна оптические. Часть 1-49. Методы измерений и проведение испытаний. Дифференциальная задержка мод

ГОСТ Р МЭК 60793-1-50 Волокна оптические. Часть 1-50. Методы измерений и проведение испытаний. Испытания влажным теплом (установившийся режим)

ГОСТ Р МЭК 60793-1-51 Волокна оптические. Часть 1-51. Методы измерений и проведение испытаний. Испытания сухим теплом (установившийся режим)

ГОСТ Р МЭК 60793-1-52 Волокна оптические. Часть 1-52. Методы измерений и проведение испытаний. Испытания на воздействие смены температур

ГОСТ Р МЭК 60793-1-53 Волокна оптические. Часть 1-53. Методы измерения и проведение испытаний. Испытания погружением в воду

ГОСТ Р МЭК 60793-1-54 Волокна оптические. Часть 1-54. Методы измерения и проведение испытаний. Гамма-излучение

ГОСТ Р МЭК 60793-2 Волокна оптические. Часть 2. Технические требования к изделию. Общие положения

ГОСТ Р МЭК 60793-2-10 Волокна оптические. Часть 2-10. Технические требования к изделию. Групповые технические требования к многомодовым волокнам категории A1

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57139.

Примечание - Общие определения для ОВ указаны в ГОСТ Р МЭК 60793-2. Определения специальных характеристик приведены в стандарте на соответствующий метод испытаний из серии стандартов ГОСТ Р МЭК 60793-1.

Общие положения по проведению испытаний указаны в ГОСТ Р МЭК 60793-1-1.

4 Оборудование

4.1 Метод A. Наматывание ОВ

Испытательное оборудование состоит из инструмента (например, оправки или направляющей канавки на плоской поверхности), способного удерживать образец, изогнутый с радиусом, как указано в соответствующих групповых технических требованиях к изделию, и инструмента для измерения потерь в ОВ.

Потери при макроизгибах определяют для конкретного значения длины волны, как указано в соответствующих групповых технических требованиях, используя метод контроля передаваемой мощности (см. приложение A) или метод обрыва (см. приложение B) и обеспечивая соответствующие условия возбуждения для конкретного типа ОВ.

4.2 Метод B. Изгибы в четверть окружности

Испытательное оборудование состоит из одной или более пластин, каждая из которых имеет одну или более "направляющих канавок" и инструмента для измерения потерь в ОВ.

Во время испытания пластины должны располагаться друг над другом, не касаясь испытуемого ОВ в нижней и верхней пластинах; такой контакт повлияет на результаты измерений.

Каждая направляющая канавка должна иметь сегмент в четверть окружности (т.е. 90°), как приведено на рисунке 1. Радиус изгиба r, т.е. радиус сегмента в четверть окружности, должен быть указан в нормативных документах на конкретное изделие.

Рекомендуемая ширина каждой направляющей канавки должна быть на 40 % больше диаметра ОВ.

Потери при макроизгибах для конкретного значения длины волны определяют, как указано в соответствующих групповых технических требованиях, используя метод контроля передаваемой мощности (см. приложение A) или метод обрыва (см. приложение B) и обеспечивая соответствующие условия возбуждения для конкретного типа ОВ.

Рисунок 1 - Направляющая канавка в пластине с изгибом в четверть окружности

4.3 Система ввода излучения в ОВ (возбуждение ОВ)

4.3.1 Источник оптического излучения

Применяют соответствующий источник излучения, такой как лампа, лазер или светодиод.

Выбор источника зависит от типа измерений. Источник должен быть устойчиво расположен, излучать с требуемыми интенсивностью и длиной волны в течение времени, достаточного для проведения измерений. Ширину спектральной линии выбирают так, чтобы эта линия была узкой, например менее 10 нм, и сравнимой с любым элементом спектрального затухания в ОВ. ОВ располагают на одной оси с конусом ввода излучения или соединяют его с возбуждающим ОВ.

4.3.2 Схема ввода излучения

4.3.2.1 Общие положения

На рисунке 2 приведена общая схема ввода излучения, используемая для всех ОВ. В зависимости от измеряемых параметров для полного или ограниченного ввода излучения в ОВ применяют соответствующую схему ввода излучения. В 4.3.2.3, 4.3.2.4 содержится подробная информация по применению данной схемы для отдельных категорий одномодовых и многомодовых ОВ.

Рисунок 2 - Общая схема ввода излучения

4.3.2.2 Схема ввода излучения для одномодовых ОВ

4.3.2.2.1 Общие положения

Система оптических линз или гибкий вывод ОВ (пигтейл) могут использоваться для возбуждения испытуемого ОВ. Мощность, передаваемая в ОВ, должна быть стабильной во время проведения измерения (см. рисунок A.1 или B.1).

4.3.2.2.2 Гибкий вывод ОВ (пигтейл)

При использовании гибкого вывода ОВ (пигтейла) может возникнуть необходимость использования геля для компенсации потерь отражения в ОВ между гибким выводом источника и испытуемым ОВ и исключения эффекта интерференции.

4.3.2.2.3 Система оптических линз

При использовании системы оптических линз обеспечивают стабильную поддержку входного конца ОВ, например с помощью вакуумного держателя. Данную поддержку на позиционирующее устройство устанавливают таким образом, чтобы торец ОВ помещался во входящий луч. Переполнение световым потоком конца ОВ пространственно и под углом позволяет сделать процесс позиционирования ОВ менее чувствительным.

4.3.2.2.4 Фильтр мод высокого порядка

Фильтр мод высокого порядка используют для исключения распространяющихся мод высокого порядка в заданном диапазоне длин волн.

Примером такого фильтра мод высокого порядка является петля радиусом, достаточно малым для сдвига критической длины волны ниже минимальной заданной длины волны, однако радиус изгиба не должен быть слишком малым, чтобы не возбуждать колебания, зависящие от длины волны.

Также широко распространено применение в качестве медового фильтра стандартного одномодового ОВ для одномодовых ОВ, нечувствительных к изгибам, или других одномодовых ОВ, имеющих незначительный отклик или его полное отсутствие при изгибе ОВ.

4.3.2.2.5 Фильтр оболочечных мод

Для удаления оптической мощности, распространяющейся в оболочке, которая оказывает значительное влияние на принимаемый сигнал, применяют соответствующую методику. Фильтр оболочечных мод обеспечивает необнаружение излучаемых мод, распространяющихся в области оболочки, в ОВ после прохождения небольшого расстояния. Фильтр оболочечных мод часто состоит из материала, имеющего показатель преломления, равный или больший показателя преломления материала оболочки ОВ. Это может быть гель для компенсации потерь отражения в ОВ, нанесенный непосредственно на концы ОВ без покрытия; в некоторых случаях само покрытие ОВ выполняет эту функцию.

4.3.2.3 Схема ввода излучения (возбуждения) для многомодовых ОВ категории A1

Для проведения измерений потерь, вызванных макроизгибами в многомодовых ОВ категории A1, необходимо использовать ввод оптического излучения с радиальным распределением оптической мощности. Требования к характеристикам источника оптического излучения для проведения измерений на ОВ категории A1 приведены в приложении C.

Оптическая мощность с радиальным распределением, излучаемая ОК, определяется характеристикой источника излучения, расположенного на торце разъема, в точке соединения излучающего ОК с разъемом, ОВ внутри ОК, и режимами ввода мод.

Изготовитель испытательного оборудования представляет технические требования к испытуемому ОК, касающиеся его совместимости с конкретным источником оптического излучения. После согласования технических требований к ОК и испытательному оборудованию устанавливаются требования к оптической мощности с радиальным распределением.

4.3.2.4 Схема ввода излучения (возбуждения) для многомодовых ОВ категорий A2-A4

Некоторые примеры типовых схем расположения оборудования для возбуждения коротких ОВ приведены на рисунках 3-5.

Рисунок 3 - Система линз

Рисунок 4 - Возбуждающее ОВ

Рисунок 5 - Смеситель мод (для ОВ категории A4)

Необходимо обеспечить воспроизводимость результатов измерения затухания в многомодовых ОВ. Следовательно, необходимо иметь четкое описание схемы возбуждения. Такая схема может состоять из коммерчески доступных оптических компонентов, обеспечивающих размеры светового пятна и числовую апертуру возбуждения в соответствии со значениями, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 - Условия возбуждения для ОВ категорий А2-А4

Характеристика	Категория ОВ
	А2 Стеклянная сердцевина/ стеклянная оболочка	A3 Стеклянная сердцевина/ пластмассовая оболочка	А4 Пластмассовая сердцевина/ пластмассовая оболочка
Размер пятна	Равен размеру сердцевины ОВ	Равен размеру сердцевины ОВ	Равен размеру сердцевины волокна с полным возбуждением мод (или следует использовать смеситель мод с равномерным возбуждением мод)
Числовая апертура	Равна максимальной числовой апертуре ОВ a	Равна максимальной числовой апертуре ОВ b	Равна максимальной числовой апертуре ОВ с полным возбуждением мод b
a Данное условие возбуждения можно выполнить путем переполнения медового фильтра, изготовленного из 2 м ОВ, идентичного испытуемому ОВ, с соответствующим фильтром оболочечных мод, и используя выходной сигнал с этого модового фильтра для возбуждения испытуемого ОВ. b Данное условие возбуждения можно выполнить аналогично изложенному в сноске a. Однако некоторые типы ОВ категорий A3 и A4 не требуют фильтра оболочечных мод для модового фильтра.

4.4 Система вывода оптического излучения и детектирования сигнала

4.4.1 Оптический разделитель

Если в схеме вывода оптического излучения необходимо использование оптического разделителя, то он должен иметь коэффициент разделения, который остается постоянным во время проведения испытания. Коэффициент разделения и температурная стабильность должны соответствовать частным техническим требованиям. Могут использоваться устройства, имеющиеся в свободной продаже или изготовленные по проекту заказчика.

4.4.2 Оптический детектор

Оптический детектор должен иметь площадь, достаточную для перехвата всей мощности, излучаемой в выходном конусе, и линейную характеристику в диапазоне принимаемого оптического сигнала.

Оптический детектор должен иметь достаточную площадь для охвата всей излучаемой мощности в выходном конусе и должен быть достаточно линейным при всех уровнях оптической мощности. Этот диапазон должен быть в пределах, определенных механической конструкцией, и не должен оказывать значительного воздействия на результаты.

Если применяют более одного детектора, например на схеме, представленной на рисунке A.1, то детекторы должны быть от одного производителя, одной модели и иметь сравнимые характеристики линейности.

4.4.3 Узел оптического детектора

Вся мощность, излучаемая образцом, должна вводиться в активную область детектора с применением соответствующих средств, например с помощью системы оптических линз, или путем торцевого сращивания ОВ с использованием пигтейла, или непосредственного соединения ОВ с детектором. Если детектор имеет гибкий оптоволоконный вывод (пигтейл), то он должен иметь диаметр сердцевины и числовую апертуру достаточно больших значений для захвата всего светового потока, излучаемого эталонным и испытуемым ОВ.

Используют оптический детектор, имеющий линейную характеристику и стабильно функционирующий в диапазоне интенсивности и времени проводимого измерения. Типовая система может включать фотодиод, работающий в фотогальваническом режиме, и входной усилитель с синхронным детектором.

4.4.4 Обработка сигнала

Как правило, применяют модуляцию источника излучения с целью повышения отношения сигнал/ шум на приемном устройстве. При проведении модуляции детектор соединяют с системой обработки сигналов, синхронизируя их работу на частоте модуляции источника излучения. Система детектирования должна иметь характеристики, изменяющиеся по линейному или другому известному закону.

Если при проведении измерения ожидается низкий уровень потерь, то на испытуемом ОВ могут быть сделаны дополнительные изгибы при наличии отдельных направляющих канавок для каждого дополнительного изгиба для повышения отношения сигнал/шум. Однако дополнительные действия по аппроксимации диаметра изгиба и контролю изгиба могут вносить и дополнительную погрешность.

5 Образец

5.1 Длина образца

5.1.1 Метод A. Наматывание ОВ

Образец представляет собой отрезок ОВ известной длины, как указано в нормативных документах на конкретный ОК. В частности, длина образца, на котором проводят испытание по измерению затухания, определяется конфигурацией испытательной установки, т.е. радиусом изгиба (R) и числом витков (N); избыточная длина не влияет на результаты измерений при условии оптимального отношения сигнал/шум.

5.1.2 Метод B. Изгибы в четверть окружности

Длину образца определяют по 6.2.

5.2 Торцевая поверхность образца

Подготавливают плоскую торцевую поверхность, перпендикулярную к оси ОВ, на входном и выходном концах каждого испытуемого образца.

6 Проведение испытания

6.1 Метод А. Наматывание ОВ

6.1.1 Общие положения

ОВ наматывают без натяжения на инструмент, избегая чрезмерного перекручивания ОВ. Информация о числе оборотов, радиусе кривизны и длине волны, при которой измеряют потери в ОВ, приведена в 6.1.1-6.1.3.

Так как действительный радиус кривизны является крайне важной величиной, то допускается максимальное отклонение 0,1 мм (для значений радиуса не более 15 мм) или 1,0 мм (для больших значений радиуса). Для достижения высокой точности измерений для малых радиусов изгиба требуются меньшие значения допустимого отклонения.

Как для одномодовых, так и для многомодовых ОВ два значения оптической мощности могут быть измерены с использованием;

- метода контроля мощности, при помощи которого измеряют увеличение затухания в ОВ вследствие изменения положения ОВ из прямого в изогнутое, или

- метода обрыва, при помощи которого измеряют общее затухание в ОВ в изогнутом положении. Для определения затухания, вносимого вследствие макроизгибов, данное значение должно быть скорректировано с учетом собственного затухания ОВ.

Длина ОВ за пределами оправки и эталонная длина ОВ, на которой измеряют затухание методом обрыва, не должны содержать изгибов, которые могут вносить значительные изменения в результат измерения.

Также возможна перемотка ОВ с оправки большого радиуса (вносящей незначительные потери вследствие макроизгибов) на оправку требуемого радиуса. В этом случае потери вследствие макроизгибов можно определить непосредственно, используя метод контроля мощности (без поправки на собственное затухание ОВ).

Следует избегать скручивания любых частей ОВ во время измерений, так как это влияет на результат измерений.

6.1.2 Одномодовые ОВ

Различные сферы применения ОВ могут потребовать различных условий прокладки: типы ОВ были разработаны для достижения оптимальных характеристик при изгибе для каждого условия прокладки.

Две типовые схемы расположения ОВ рассматриваются для типов ОВ, для которых при определении характеристик данных ОВ следует использовать разные измерительные установки.

a) Магистральные сети:

- вдали от городов обычно нетрудно найти свободное пространство, и изгибы ОВ могут быть ограничены относительно большими радиусами. ОВ, предназначенные для данного применения, испытывают в похожих условиях, то есть с использованием образцов, наматываемых вокруг оправок относительно большого радиуса, например 25-30 мм.

На данную измерительную установку главным образом воздействуют ошибки, определяемые низким отношением сигнал/шум и нежелательным натяжением, скручиванием или наличием петель на относительно длинном отрезке ОВ, используемом при проведении измерений.

b) Сети доступа:

- условия эксплуатации требуют наименьшее возможное значение радиуса изгиба в соответствии с ожидаемым сроком службы и допустимыми потерями. Более подробная информация по сроку службы ОВ указана в [1]. ОВ, предназначенные для данного применения, испытывают в похожих условиях, то есть образцы изгибают с малыми радиусами, например в диапазоне 7,5-15 мм (см. приложение C).

На результаты измерения могут влиять различные источники, один из которых - отражения. Например, отражение света от границы покрытие/воздух или покрытие/стекло, от окружающих поверхностей, включая поверхность оправки, если она используется, или от соединителей. Испытание можно проводить на образцах, совершающих полный(е) оборот(ы) (360°) вне помещения или вокруг соответствующей оправки или совершающих эквивалентное число неполных оборотов, например полуобороты (180°) или четверти оборотов (90°), вне помещения или вокруг соответствующих оправок. Длина испытуемого образца различается в зависимости от того, наматывают ли ОВ вокруг оправки полными или неполными оборотами. Например, длина полного оборота равна удвоенной длине полуоборота или в четыре раза превышает длину четверти оборота. В дальнейшем термин "виток" относится к полному обороту. Один виток может также состоять, например, из двух последовательных полуоборотов ¹⁾ или четырех последовательных четвертей оборота. Это нужно учитывать при нормировании результатов к длине или образцу (число витков).

------------------------------

¹⁾_{Если имеет место чрезмерное смещение между следующими друг за другом полуоборотами ОВ, то длина образца, наматываемого двумя полуоборотами, может быть меньше одного витка. Предлагается максимальное смещение между соседними полуоборотами в 0,5 мм.}

------------------------------

Следующие рекомендации применяют к условиям проведения испытания в обоих случаях [вышеуказанные пункты a) и b)]:

Число оборотов

Число оборотов должно соответствовать значениям, указанным в нормативных документах на конкретное изделие.

Для одномодовых ОВ затухание возрастает по линейному закону с увеличением числа витков.

Для каждого радиуса число оборотов выбирают таким образом, чтобы:

- вносимые потери значительно превышали порог обнаружения испытательной установки; при необходимости, например для ОВ с потерями вследствие малых изгибов, испытания можно проводить при большем числе оборотов, чем требуется в технических требованиях, а затем провести линейное нормирование к установленному числу витков;

- вносимые потери были значительно ниже начального уровня нелинейной области испытательной установки; для радиусов изгиба в диапазоне 5-10 мм это может означать, что должно быть использовано не более 5-10 оборотов.

Радиус изгиба

Значение радиуса изгиба должно соответствовать значениям, указанным в нормативных документах на конкретное изделие ¹⁾.

------------------------------

¹⁾_{Потери, вызванные изгибами, на одномодовом ОВ увеличиваются экспоненциально при увеличении значения длины волны и при уменьшении радиуса (см. приложение A).}

------------------------------

Длина волны

Значения длины волны при измерении должны находиться в диапазоне 1550-1625 нм согласно соответствующим требованиям нормативных документов на конкретное изделие; нужно учитывать, что потери, вызванные изгибами, увеличиваются экспоненциально при увеличении значения длины волны.

Однородность потерь, вызванных изгибами, в разных угловых положениях в поперечном сечении ОВ необходимо проверять путем проведения испытаний во многих угловых положениях или проверки однородности действительного профиля показателя преломления, определяющего основные характеристики испытуемого изогнутого ОВ.

6.1.3 Многомодовые ОВ категории A1

Потери, вызванные макроизгибами в многомодовых ОВ категории A1, изменяются в зависимости от радиуса изгиба и числа оборотов ОВ вокруг оправки, но в значительной мере не зависят от измеряемого значения длины волны, за исключением случаев влияния возможных осциллирующих эффектов, которые зависят от последовательных отсечек в модовых группах и приводят к увеличению потерь, вызванных изгибами для данных значений длины волны.

Значения радиуса изгиба и число оборотов должны соответствовать значениям, указанным в технических требованиях. При проведении испытания с числом оборотов более одного затухание в конкретном витке зависит от затухания в предыдущих витках. Нарастание потерь, вызываемых макроизгибами, добавляемых с каждым витком, уменьшается с каждым дополнительным витком. Потери, вызванные макроизгибами, накопленные при многократных оборотах ОВ, не должны быть выражены в единицах "дБ/оборот", полученных путем деления значения общих накопленных потерь на число оборотов. Вместо этого они должны указываться в дБ для конкретного числа оборотов. Экстраполяция для числа оборотов больше указанного приводит к завышенной оценке общих потерь.

Только в случае многомодовых ОВ параметры возбуждения источника света для испытуемого ОВ, находящегося в положении для ввода излучения, должны соответствовать ожидаемой области применения ОВ. Более подробная информация по условиям ввода излучения в ОВ с макроизгибами указана в приложении C.

6.2 Метод B. Изгибы в четверть окружности

Данный метод применяют к многомодовым ОВ категорий A3 и A4. Испытуемое ОВ осторожно помещают в направляющую канавку (канавки) (см. рисунок 1). Начало каждого регулируемого изгиба должно составлять s метров, не считая начала следующего регулируемого изгиба. Начало регулируемого изгиба, ближайшего к концу ОВ, в которое вводят излучение, должно быть расположено на расстоянии 1 м от точки ввода излучения (см. рисунок 6).

Минимальную длину образца определяют в соответствии с уравнениями (1) и (2):

,

(1)

,

(2)

где L - минимальная длина образца, м;

n - число изгибов в четверть оборота;

s - интервал между каждым изгибом, м;

R - радиус изгиба ненатянутого ОВ, м.

Рисунок 6 - Многократное изгибание ОВ с использованием пластин, расположенных друг над другом

Потери, вызванные макроизгибами, обусловленные многократными изгибами разного радиуса, можно измерять одновременно, размещая друг над другом пластины с вырезанными в них канавками, имеющими разные установленные значения радиуса (см. рисунок 6).

Если в нормативных документах на конкретное изделие не указано иное, то для проведения данного испытания используют следующие значения:

- радиус макроизгиба r = 25 мм,

- число макроизгибов n = 10,

- радиус изгиба ненатянутого ОВ R  150 мм,

- длина волны 650, 850 или 1300 нм.

Данные параметры соответствуют интервалу между каждым макроизгибом s  1 и длиной образца L  11 м.

Накопленные потери в ОВ, вызываемые изгибами, измеряют с использованием метода контроля передаваемой мощности (см. приложение A) или метода обрыва (см. приложение B). Используют фильтры оболочечных мод на концах образца ОВ вблизи источника света и детектора. Соответствующий фильтр оболочечных мод состоит из трех оборотов испытуемого ОВ, намотанных вокруг оправки радиусом 15 мм.

При проведении испытания придерживаются следующей последовательности:

a) обрезают ОВ до соответствующей длины и наматывают его на катушку или располагают его на плоской поверхности таким образом, чтобы ОВ имело радиус изгиба (R) равным или более 150 мм;

b) измеряют передаваемую мощность;

c) помещают ОВ в измерительное оборудование (см. рисунки 1 и 6);

d) измеряют передаваемую мощность.

При испытании многократных макроизгибов, например, используя значение по умолчанию n = 10, распределение мод в случае конкретного макроизгиба может зависеть от числа предшествующих макроизгибов. Например, первый изгиб может влиять на условия ввода излучения на второй изгиб, и второй изгиб может влиять на условия ввода излучения на третий изгиб и т.д. Следовательно, накопленные потери в ОВ, вызываемые макроизгибами, для конкретного изгиба могут отличаться от потерь, накопленных при макроизгибах для другого изгиба. В частности, первый изгиб может оказывать наибольшее влияние на последующие изгибы. Следовательно, накопленные потери в ОВ, вызываемые макроизгибами, обусловленные многократными изгибами, не должны выражаться в единицах "дБ/изгиб" (путем деления всех накопленных потерь на число изгибов). Следовательно, в соответствующих технических требованиях накопленные потери в ОВ, вызываемые макроизгибами, не должны указываться в единицах "дБ/изгиб".

7 Расчеты

Результаты указывают в отчете в следующем виде:

,

(3)

где - потери, дБ;

P _str - мощность, измеренная на выходе ОВ без изгиба;

P _Bend - мощность, измеренная на выходе ОВ текущего изгиба ¹⁾.

------------------------------

¹⁾_{Мощность на выходе прямого ОВ можно рассчитать, используя коэффициент затухания ОВ, длину ОВ, на котором проводились измерения, и выходную мощность источника.}

------------------------------

Примечание - Для одномодового ОВ потери могут быть представлены в отчете в единицах "дБ/оборот".

8 Результаты

8.1 Информация, представляемая по каждому измерению

По каждому измерению в отчете представляется следующая информация:

- дата проведения и наименование измерения;

- обозначение образца;

- длина образца;

- радиус кривизны как радиус макроизгиба и измерительная установка (метод A);

- радиус макроизгиба (метод B);

- число оборотов (метод A);

- число макроизгибов (метод B);

- интересующее(ие) значение(я) длины волны;

- условия ввода излучения (только для многомодовых ОВ);

- потери, вызванные макроизгибами.

8.2 Информация, представляемая по требованию

По запросу представляется следующая информация:

- используемый метод измерения: A или B;

- метод измерения мощности: метод контроля мощности или метод отсечки;

- описание схемы измерительного оборудования;

- подробное описание методики проведения вычислений;

- дата последней калибровки оборудования.

9 Информация, указываемая в технических требованиях

В нормативных документах на конкретное изделие указывают следующую информацию:

- тип волокна, на котором проводят измерение;

- условия ввода излучения (только для многомодовых волокон);

- радиус кривизны как радиус макроизгиба (метод A);

- радиус макроизгиба (метод B);

- число оборотов (метод A);

- число макроизгибов (метод B);

- критерий приемки или отбраковки;

- информация, представляемая в отчете;

- интересующее(ие) значение(я) длины волны;

- любые отклонения от установленной процедуры проведения измерения.

Библиография

[1]	ITU-T G Suppl. 59:2016	Дополнение к рекомендациям. Руководство по надежности оптического волокна и кабеля (Guidance on optical fibre and cable reliability)
[2]	МЭК 61280-1-4:2009	Методики испытаний подсистем волоконно-оптической связи. Часть 1-4. Общие подсистемы связи. Метод измерения обведенного потока света источника (Fibre optic communication subsystem test procedures - Part 1-4: General communication subsystem - Light source encircled flux measurement method)
[3]	IEC 61280-4-1:2019	Методики испытаний подсистем волоконно-оптической связи. Часть 4-1. Кабельный участок и каналы связи. Измерение затухания на многомодовом волоконно-оптическом кабельном участке (Fibre optic communication subsystem test procedures - Part 4-1: Installed cable plant - Multimode attenuation measurement)
[4]	IEC TR 62547	Руководящие указания по измерению чувствительности к повреждениям, вызываемым высокой мощностью излучения источника одномодовых волокон при изгибах. Руководство для интерпретации результатов (Guidelines for the measurement of highpower damage sensitivity of single-mode fibre to bends - Guidance for interpretation of results)

Ключевые слова: волокна оптические, потери, макроизгибы, испытательное оборудование, методы испытаний, обработка результатов.