JIS C 6183-1:2019 光スペクトラムアナライザ―第１部：試験方法 | ページ 4

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C 6183-1 : 2019
                                  mT
                                1              100
                         DPt,Tj           P0T
                                     P1Tj,i         (27)
                               mT i 1          P0T
                      ここに,        mT :  繰返し測定の回数
  4) 3) の測定を,設定した全ての温度に対して実施する。各温度におけるかたよりDPt,Tj( j=1, 2,···)
      の値から,式(28)によって,波長依存性に伴う不確かさuPt,T(%)を算出する。
                               1
                        uPt, T   max
                                   j

(pdf 一覧ページ番号 )

                                     (| DPt,Tj |)
                                3
        なお,繰返し測定の回数mTは,mT≦100の範囲で,測定のばらつきに伴うDPt,Tjの不確かさ
      uPtd /mが,不確かさの寄与uPt,Tに比べて十分小さくなるように設定する。
             T

7.4 パワーレベル不確かさの合成

  標準試験条件におけるパワーレベルの不確かさ及び各動作条件におけるパワーレベルの不確かさの測定
結果を式(1)に代入すれば,合成パワーレベル不確かさuPt(%)の算出式として,式(29)を得る。
                               2    2    2     2    2
                        uPt   uPto uPt,
                                     λ uPt,
                                           R uPt,
                                                P uPt,
                                                     T   (29)

7.5 確度

  パワーレベルのかたより及び不確かさの算出結果を式(3)に代入すれば,パワーレベルの確度を規定する
誤差の上限εPtu(%),下限εPtl(%)の算出式として,式(30)を得る。
                         εPtu                    2    2    2     2    2
                              DPt  k uPt  Dλt k uPto uPt,
                                                        λ uPt,
                                                             R  uPt,
                                                                   P uPt,
                                                                        T  (30)
                         εPtl
  包含係数kの値は,求めるべき確度の信頼水準に応じて適切に選択するとともに,その値を明記する。

8 分解能試験

8.1 分解能試験の概要

  被試験器のスペクトル分解能は,単一波長光源に対するスペクトル分布測定結果の3 dB帯域幅(波長幅)
で規定する。ただし,分解能試験では,設定スペクトル分解能に対する実測値のかたよりだけを評価し,
不確かさは評価しない。
  光増幅器の雑音指数測定に被試験器を適用する場合,3 dB帯域幅に代えて,連続波長光源の光パワーを
正確に評価できるようにスペクトル分解能を規定する必要がある。このため,光増幅器の雑音指数測定に
適用するスペクトル分解能は,JIS C 6122-3-1の6.1.1(光帯域幅の校正)に記載の方法に従って評価する
ことが望ましい。

8.2 試験

  図9に分解能試験の試験系を示す。試験は,標準試験条件で行う。
                    光源                                             被試験器
                                          光ファイバ
                                    図9−分解能試験の試験系
  分解能試験における装置及び試験手順は,次による。

――――― [JIS C 6183-1 pdf 16] ―――――

                                                                                             15
                                                                                 C 6183-1 : 2019
a) 装置
  1) 光源 被試験器にその校正用光源の設定がある場合には,その光源を用いる。設定がない場合は,
      スペクトル半値幅が被試験器の設定スペクトル分解能より十分狭く,かつ,その波長安定度が,被
      試験器の波長不確かさに対して十分よい光源を用いる。光源は,表1に示すレーザ又は波長安定化
      単一縦モード半導体レーザであることが望ましい。
b) 試験手順
  1) 光源波長をλ0とし,不明の場合は波長計によってあらかじめ測定しておく。被試験器のスペクトル
      分解能を,試験すべき設定値R0に設定し,測定したスペクトル分布の波形の詳細が明瞭に観測でき
      るように,波長掃引範囲を十分狭く設定する。
  2) 被試験器によって光源のスペクトル分布を測定し,そのピークパワーレベルから3 dB低いパワーレ
      ベルにおけるスペクトル波長幅を測定する。この測定を10回以上繰り返して行い,i番目の波長幅
      の測定値をR1i(nm)として,式(31)によって平均R1(nm)を算出し,波長λ0,設定スペクトル分
      解能R0(nm)における被試験器のスペクトル分解能の実測値とする。また,式(32)によって,設定
      値R0に対する実測値R1の百分率のかたよりDRt(%)を算出する。
                               m
                             1
                         R1       R1i  (31)
                             mi1
                              R1  R0
                         DRt          100  (32)
                                R0
                      ここに,         m :  繰返し測定の回数
  3) 必要であれば,光源又は被測定器の設定スペクトル分解能を変更して2) の測定を実行し,当該波
      長及び設定スペクトル分解能における被試験器のスペクトル分解能のかたよりを求める。

9 その他の性能試験

9.1 試験系

  図9に示した試験系を用いる。試験は,標準試験条件で行う。

9.2 近傍ダイナミックレンジ

  光源は,スペクトル半値幅が被試験器のスペクトル分解能より十分狭く,かつ,測定誤差に影響する他
のスペクトル成分の抑圧比が,被試験器に対して製造業者が設定した近傍ダイナミックレンジより十分大
きい光源を用いる。試験用の光源は,表1に示すレーザであることが望ましい。半導体レーザを用いる場
合は,サイドモードの影響に対して十分な注意を払わなければならない。
  試験光のパワーレベルは,測定に最適なレベルとなるようにする。
  図9で,被試験器のスペクトル分解能を適切な値に設定する。このときのピークパワーP1及びピーク波
長からDλ離れた波長でのパワーP2を読み取る。
  近傍ダイナミックレンジSDR(dB)は,式(33)によって算出する。
                                      P2
                         SDR  −10 log10   (33)
                                      P1
  Dλの値は,被試験器に対して製造業者が設定した値を用いる。被試験器に規定がない場合の推奨値とし
ては,0.2 nm,0.5 nm及び1 nmがある。
  また,試験結果には,Dλの値を併記する。

――――― [JIS C 6183-1 pdf 17] ―――――

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9.3 高次光抑圧比

  光源は,スペクトル半値幅がスペクトル分解能より十分狭く,かつ,測定誤差に影響する他のスペクト
ル成分の抑圧比が被試験器に対して製造業者が設定した高次光レベルより十分大きい光源を用いる。試験
用の光源は,表1に示すレーザ又は波長安定化単一縦モード半導体レーザであることが望ましい。
  試験光のパワーは,測定に最適なレベルとなるようにする。
  図9で,被試験器の測定波長範囲全域にわたり,入射光波長の整数倍の波長近傍に現れる高次光のスペ
クトルのレベルを測定する。このときの入射光のピークパワーP1,高次光のピークパワーP2を読み取る。
  高次光抑圧比SH(dB)は,式(34)によって算出する。
                                     P2
                         SH  −10 log10  (34)
                                     P1
    注記 被試験器が,回折格子の1次以外の回折次数を利用して光スペクトルを測定している場合には,
          波長λの信号光に対してm/k(mは整数,kは被試験器が利用している回折次数)の波長にm次
          の回折光が現れる。このとき,m>kの回折光が高次光であり,m          例えば,2次の回折光を利用している光スペクトラムアナライザでは,波長λの信号光に対し
          て,波長3λ/2, 2λ, 5λ/2, 3λ,···の高次光及び波長λ/2の低次光が観測されることがある。
  なお,高次光抑圧比の試験では,この低次光も高次光とみなして測定を行う。

9.4 迷光抑圧比

  光源は,スペクトル半値幅が被試験器のスペクトル分解能より十分狭く,かつ,測定誤差に影響する他
のスペクトル成分の抑圧比が被試験器に対して製造業者が設定した迷光抑圧比より十分大きい光源を用い
る。試験用の光源は,表1に示すレーザであることが望ましい。
  試験光のパワーは,測定に最適なレベルとなるようにする。
  図9で,被試験器のスペクトル分解能の設定は,被試験器に規定がない場合には被試験器で設定できる
最大のスペクトル分解能で試験する。被試験器の測定波長範囲全域で,入射光のピークパワーP1と入射光
及びその高次光を除いたスペクトルのピークパワーP2とを読み取る。
  迷光抑圧比SS(dB)は,式(35)によって算出する。
                                     P2
                         SS −10 log 10   (35)
                                     P1

10 過負荷試験

  被試験器に対して製造業者が設定した波長範囲の光源を用いて,被試験器に対して製造業者が設定した
最大許容レベルの光パワーを10分間連続入射する。光入射の前後に6.2の試験を実施し,光入射に伴うパ
ワーレベルのかたよりDPtの変化を評価する。DPtの変化が,拡張不確かさkuPtd以内かどうかで合否を判断
することが望ましい。ただし,被試験器が製品規格によって他の試験方法又は試験の厳しさを規定してい
る場合は,それに従う。
  なお,光源の光出力が最大許容レベルに達しない場合は,その旨を試験条件に明記する。

11 強度試験

11.1 強度試験の概要

  機械的な振動及び衝撃を与えて被試験器の損傷及び特性の変化の有無を試験する。強度試験は,被試験
器を包装していない状態で行う。特性の変化は,強度試験後に6.2の試験を実施し,被試験器の波長かた

――――― [JIS C 6183-1 pdf 18] ―――――

                                                                                             17
                                                                                 C 6183-1 : 2019
よりDλtの強度試験前後の変化が,拡張不確かさkuλto以内かどうか,さらに,7.2の試験を実施し,被試験
器のパワーレベルかたよりDPtの強度試験前後の変化が,拡張不確かさkulto以内かどうかで合否判断する
ことが望ましい。
  被試験器が機械的にぜい(脆)弱な構造となっていて,強度試験によって回復不可能となるおそれがあ
る場合には,この試験を省いてもよい。また,被試験器が製品規格によって他の規格又は他の試験の厳し
さを規定している場合は,それに従う。

11.2 振動試験

  試験は,JIS C 60068-2-6に従って実施する。
  なお,試験の厳しさは,次による[JIS C 60068-2-6の表C.2(掃引耐久試験−高い折れ点振動数の例)
を適用する。]。
− 振動数範囲 10 Hz55 Hz
− 振幅(片振幅) 0.15 mm
− 各軸方向の掃引サイクル数 10

11.3 落下試験

  試験は,JIS C 60068-2-31の5.1.3.1(面落下)又は5.1.3.2(角落下)に従って実施する。試験の厳しさ
は,面落下,角落下のいずれも,25 mm又は30°の厳しさの小さいほうを適用する。

――――― [JIS C 6183-1 pdf 19] ―――――

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                                          附属書A
                                          (規定)
                                      不確かさの規定
A.1 一般
  この附属書は,測定における不確かさ及びかたよりの規定を要約したものである。これは,ISO/IEC
Guide 98-3:2008の“計測における不確かさの表現のガイド”に基づくが,この附属書は,ISO/IEC Guide
98-3:2008に記載されている詳細内容を十分には反映していない。
  標準として,測定の不確かさの評価方法について二つのタイプを規定する。タイプAは,同じ測定に対
する一連の繰返し測定を統計的に分析し,不確かさを評価する方法である。タイプBは,他の知識に基づ
いて,不確かさを評価する方法である。
A.2 タイプA評価の不確かさ
  タイプA評価の標準不確かさは,同じ測定条件の下で,個別の独立した測定の場合に適用できる。
  量Xについて,n回の独立な測定で得たXkに対しての算術平均は,式(A.1)によって算出する。
                               n
                             1
                         X       Xk   (A.1)
                             nk 1
  この平均は,その量の推定値となる。つまり,x=Xとする。測定に基づいて実験の標準偏差は,式(A.2)
によって算出する。
                                                12
                                     n
                                 1
                         s(X)          ( XkX) 2     (A.2)
                                n  1k1
                      ここに,         X :  測定値の算術平均
                                       Xk :  一連の測定の測定サンプル
                                        n :  測定の回数で,例えば,n≧10のような大きな数字を想
                                             定する。
  推定値をxとするとき,タイプAの標準不確かさutypeA(x) は,式(A.3)によって算出し,実験の平均値に
おける標準偏差で表す。
                                        s(X)
                        utypeA (x)
                                 s( X)        (A.3)
                                          n
A.3 タイプB評価の不確かさ
  タイプB評価の標準不確かさは,一連の測定の統計的な分析以外によって不確かさを評価する方法であ
る。ここでは,数値の変動に関して得ることができるあらゆる情報に基づいた科学的な判断によって評価
する。
  量Xの推定値xが,製造業者の仕様,校正証明書,ハンドブック又は他の情報源から得ることができ,
その引用した不確かさU(x) が,標準偏差のk倍ある場合,標準不確かさu(x) は,単に,式(A.4)となる。
                              U (x)
                        u(x)         (A.4)
                                k

――――― [JIS C 6183-1 pdf 20] ―――――

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