BS EN 62150——光纤有源器件测试与测量程序标准系列(ATM-PON收发器与接口机械扰动)

Fibre Optic Active Components and Devices — Test and Measurement Procedures — Part 2: ATM-PON Transceivers; Part 3: Optical Power Variation under Mechanical Disturbance(IEC 62150 英国实施版)

📡 BS EN 62150 是国际电工委员会标准 IEC 62150 的英国国家标准实施版,属于”光纤有源器件与器件——测试与测量程序”系列,由 BSI 技术委员会 GEL/86(光纤)下属分委会 GEL/86/3(光纤系统与有源器件)归口。该系列规定了光纤通信系统中有源器件(如光收发器、激光器、探测器等)的测试与测量方法,为器件性能评估、来料检验与质量保证提供统一依据。本批次收录两个分部:Part 2 针对 ATM-PON(异步传输模式-无源光网络)收发器,Part 3 针对光插座与收发器接口在机械扰动下的光功率变化测量。

💡 光网络器件(尤其是 PON 系统中的光模块)性能直接决定网络的传输距离、分光比与可靠性。BS EN 62150 系列将测试方法标准化,使不同厂商的器件、不同实验室的测试结果可比,是从”器件”到”系统”性能联调的基础。

一、标准系列概述 📌

BS EN 62150 系列由 BSI 技术委员会 GEL/86/3(光纤系统与有源器件)归口,对应 IEC SC 86C(光纤系统与有源器件)的工作成果。该系列以分部形式组织,每个分部针对一类具体的测试对象或测试场景。本批次收录的 Part 2(2011 版)取代了 2004 版,其与上一版的主要技术变化之一是:在 7.3.3 平均光功率(Pave)测量中,功率计需具有高于 2×Pmean 的饱和功率能力;Part 3(2015 版)取代 2012 版,聚焦于机械扰动引起的光功率变化。标准正文明确,遵守英国标准不能免除使用者的法律责任。

从测试体系角度看,该系列与 IEC 62150-1(通用方法)配合使用,各分部在通用方法基础上补充特定对象的具体测试条件与判定准则,形成”通用+专项”的标准架构。

二、系列构成与主要分部 🧩

本批次收录的 BS EN 62150 系列文件由两部分构成:

标准号年份标题测试对象与要点
BS EN 62150-2:20112011Part 2: ATM-PON transceivers(ATM-PON 收发器)ATM-PON 光网络单元(ONU)/光线路终端(OLT)光收发模块的测试与测量程序,包括发射光功率、接收灵敏度、平均功率等参数的测量方法
BS EN 62150-3:20152015Part 3: Optical power variation induced by mechanical disturbance in optical receptacles and transceiver interfaces(光插座与收发器接口机械扰动引起的光功率变化)在规定机械扰动(如插拔、振动、弯折)条件下,测量光插座与收发器接口处光功率的变化,评估连接稳定性

值得说明的是,ATM-PON(ITU-T G.983 系列)是早期无源光网络的主流技术,其收发器测试方法具有代表性;后续的 GPON(ITU-T G.984)与 EPON(IEEE 802.3ah)收发器测试虽出现新的规范,但其测试思想仍与 IEC 62150 系列一脉相承。

三、关键技术要求 🔧

3.1 Part 2:ATM-PON 收发器测试

  • 发射性能测量:测量发射光功率(峰值与平均)、消光比、波长与谱宽、眼图与抖动等,确保发射信号满足 PON 系统的上行/下行链路预算。
  • 接收性能测量:测量接收灵敏度(BER=10⁻¹⁰ 等条件下的最小接收光功率)、过载光功率与动态范围。
  • 平均功率测量注意事项:按标准条款(如 7.3.3)要求,功率计饱和功率应高于 2×Pmean,避免平均光功率测量失真。
  • 接口与光功率特性:考核收发器光接口的耦合稳定性与回波损耗。

3.2 Part 3:机械扰动下的光功率变化测量

光插座(光适配器/连接器接口)与收发器接口处,光纤端面在插拔、弯折、振动等机械扰动下可能产生微位移与间隙变化,导致耦合效率波动与光功率变化。Part 3 规定了:

  • 扰动施加方法:规定插拔循环、振动或弯折的幅度、频率与次数。
  • 光功率监测:在扰动过程中连续监测透过光功率,记录变化范围。
  • 判定准则:以光功率变化不超过规定阈值作为通过判据,评估接口的机械稳定性。
  • 试验环境与条件:规定温湿度、波长、输入功率等条件,确保结果可重复。
⚠️ 光功率变化测量看似简单,实则对测量链路要求很高:连接器插损重复性、光纤弯折引入的损耗、光源功率波动都会干扰结果。试验时应采用高稳定度光源与高速采样功率计,并做好参考通道校准,把环境与仪器因素与”被测扰动”分离。

四、测试实施与数据处理 🧪

测试实施遵循”条件设定→连接确认→参数测量→数据记录→结果评定”的流程。对于 ATM-PON 收发器,应先设置符合标准的工作模式与误码测试配置,再依次测量发射与接收参数;对于机械扰动测试,应先确认初始光功率基线,再施加规定的扰动并同步记录。数据处理上,平均光功率、灵敏度等参数需按标准给出的定义与公式计算,并考虑测试系统自身的不确定度(连接损耗、功率计校准等)。

✅ 实践提示:PON 光模块来料检验与产线测试可参考该系列方法建立企业测试规范;对机械稳定性敏感的应用(如车载、工业现场),建议将 Part 3 的扰动测试纳入环境可靠性考核项目。

五、工程实践要点 🛠️

  • 🔍 选型与验证:采购 ONU/OLT 光模块或收发器时,可依据该系列方法编制验收测试项,重点验证发射光功率、灵敏度与接口稳定性。
  • 🔧 系统协调:PON 网络的光功率预算核算应基于收发器实测性能与光纤/分光器损耗,避免按标称值设计导致链路余量不足。
  • 📊 可靠性管理:对连接器与光模块接口进行定期插损与机械稳定性检查,纳入网络运维巡检项目。
  • 📋 文档与追溯:保留测试原始记录与判定结果,作为质量追溯与故障排查的依据。

六、常见问题解答 ❓

❓ 问:BS EN 62150 系列与光模块厂商自有测试规范有什么关系?
答:BS EN 62150 是标准化的通用测试方法,厂商自有规范通常在其基础上增加企业特定参数与判定限值。验证时可要求厂商声明其测试方法对应标准条款,以增强可比性。
❓ 问:为什么 Pave 测量要求功率计饱和功率高于 2×Pmean?
答:ATM-PON 上行信号带有突发特性,若功率计在峰值附近进入饱和区,平均光功率测量将失真。这是 2011 版相对 2004 版的重要技术修订之一,测试配置时应予以核对。
❓ 问:机械扰动测试对哪些场景尤为重要?
答:对存在振动、插拔频繁或长距离敷设导致光纤受力的场景(工业现场、车载、基站与家庭布线)尤为重要。该测试能够发现连接器端面污染、弹簧疲劳等早期隐患。
🔍 问:GPON/EPON 收发器能否直接套用 Part 2 测试?
答:ATM-PON 已属于较早的技术代际,GPON/EPON 收发器应根据其对应的 ITU-T/IEEE 规范与自身协议特性选择测试项;但发射/接收参数的测量原理与方法可参考 BS EN 62150 系列,合理移植。
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