JIS C 6829:2005 光ファイバ波長分散測定器校正方法

                                                                   C 6829 : 2005 (IEC 61744 : 2001)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日
本工業規格である。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 61744:2001,Calibration of fibre optic
chromatic dispersion test setsを基礎として用いた。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会
は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新
案登録出願について,責任はもたない。
  JIS C 6829には,次に示す附属書がある。
    附属書 A(規定)数学的根拠
    附属書 B(規定)動作に伴う不確かさの評価
    附属書 C(参考)波長分散
    附属書 D(参考)波長分散測定器校正の補正

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C 6829 : 2005 (IEC 61744 : 2001)

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まえがき

  序文                                                                                  1
           ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
  1.  適用範囲                                                                           2
                     ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
  2.  引用規格                                                                           3
                     ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
  3.  定義                                                                               3
              ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
  4.  校正                                                                               8
              ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
    4. 1 波長分散測定器校正の原理説明・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   8
     4. 2  校正のための準備 9
     4.  3 校正手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10
     4. 4  校正点検手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10
  5.   波長校正手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・11
     5.1  一般事項 11
     5.2  離散波長光源 11
     5.3  波長可変光源 11
    5.4 不確かさ及びレポート作成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   13
  6.  遅延(又は分散)校正手順 14
     6.1  一般事項 14
     6.2  装置及び準備 14
     6.3  校正手順 16
    6.4 不確かさ及びレポート作成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   16
  7.   校正点検手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・16
     7.1  一般事項 16
     7.2  装置及び準備 16
     7.3   手順・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・17
    7.4 不確かさ及びレポート作成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   18
    7.5 子の基準光ファイバの形成・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   18
  8.   ドキュメンテーション・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・19
    8.1 仕様,測定データ及び不確かさ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・   19
     8.2  トレーサビリティ情報 20
  附属書A(規定)数学的根拠 21
  附属書B(規定)動作に伴う不確かさの評価・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 25
  附属書C(参考)波長分散 31
  附属書D(参考)波長分散測定器校正の補正・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 34

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                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                              C 6829 : 2005
                                                                            (IEC 61744 : 2001)

光ファイバ波長分散測定器校正方法

Calibration of fibre optic chromatic dispersion test sets

序文 この規格は,2001年に第1版として発行されたIEC 61744 Calibration of fibre optic chromatic dispersion
test setsを翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
 光ファイバにおける波長分散 波長分散とは,ある長さの光ファイバにおける光波長に対する光伝搬遅
延時間の変化を表し,光ファイバの波長分散は,通信信号伝送において帯域を制限する要因となる。更に
詳しくは,附属書C又はIEC 60793-1-1による。
 波長分散測定器 波長分散測定器は,光ファイバの波長分散特性測定に使用し,概して,既知波長の光
源,光ファイバに光を入射する手段及び光を出射させる手段,光検出手段,並びに光源の波長における光
遅延若しくは分散を測定するための電子的又は光学的手段で構成する。波長分散測定器の形は,何種類か
存在し,それぞれが若干異なる校正方法を必要とする。更に詳しくは附属書Cによる。一般的に,すべて
の波長分散測定器は,光ファイバの遅延時間又は分散を波長の関数として,ほとんどの場合グラフ形式で
出力する。この場合の“x軸”は波長,“y軸”は遅延又は分散を表す。
 この規格が規定する校正手順の概要 既知の標準に照らして波長分散測定器を校正することは,光ファ
イバの製造,研究その他の活動における品質管理に必要不可欠なことである。この規格は,波長分散測定
器を正確に校正するための手順を詳細に規定する。波長分散測定器の校正は,既知の校正ジグ及び標準(そ
れ自体が参照基準によって校正されている。)を波長分散測定器に適用してその応答を測定し,得られた
測定結果が標準による値と一致するように,波長分散測定器を調整(補正)することによって確立する。
この手法を採用することによって,この規格の規定に従って校正した波長分散測定器は,同じ方法で校正
した他の波長分散測定器とよく一致した測定結果が得られる。
 使用する主要な校正ジグ及び標準は,次のとおりである。
a) 波長分散測定器に使用する光源波長校正用の波長校正ジグ。この校正ジグの目的は,測定器の励振
  波長(x軸)を正確に評価し,それを用いて遅延又は分散(y軸)を正しく決定することである。
b) 波長分散測定器の遅延又は分散応答(y軸)を校正するための遅延又は分散校正ジグ。
 校正を実行するには必ずこれらの校正ジグを使用する。校正が完了すると,被校正波長分散測定器が
校正時の特性をそのまま保持できるとみなす校正期間を明示する。校正期間の終りに,その波長分散測定
器の校正の更新(又は変更)が必要なときは,再び校正を行わなければならない。校正の更新には前述の
校正ジグを使用するか,又は波長分散特性が既知の標準となる光ファイバ(基準光ファイバ)を使用する。
この作業を校正の点検と呼ぶ。光ファイバは,既知の分散特性を示す安定した分散発生源であり,これを
簡便な分散校正ジグとして利用することができる。規定した不確かさの範囲内で校正の状態に変化が認め
られない場合は,定められた時間幅で校正期間を延長することができる。ただ,波長分散測定器の測定結
果が使用者の要求に対して明らかに変動(すなわち,測定器のドリフト)している場合は,校正ジグを使
用した校正を実行して校正を更新しなければならない。
 前述の理論は,既知標準(校正ジグ)を使用して波長分散測定器を確実に校正する方法を説明したもの

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C 6829 : 2005 (IEC 61744 : 2001)
であるが,波長分散測定器が指定した校正期間にわたって十分に安定している場合は,より簡便な校正の
点検によって校正状態を確認し,校正期間を延長する(正当とする。)こともできる。校正期間は繰り返
し複数回にわたって延長することが可能であり,その全期間にわたって波長分散測定器の特性が許容した
不確かさの範囲に収まっている限り,延長回数についての制限はない。校正が実施済みで,かつ,この規
格を満足しているとみなすためには,波長分散測定器の主要パラメータである波長及び遅延(又は分散)
は,校正ジグとの比較によって校正しなければならない。
 主要パラメータについては,すべてのケースで校正を実施しなければならないが,更に波長分散測定器
を要求する不確かさに対して校正するにはこれだけでは不十分な場合がある。これに加えて,波長分散測
定器の校正状態については,校正済み基準光ファイバを用いた確認又は補正が必要となる場合がある。波
長分散測定器校正の補正については,附属書Dで更に詳しく記載する。
 校正済み基準光ファイバだけでは,波長分散測定器の正しい校正を実施するには不十分であるというこ
とに,注意が必要である。校正済みの波長分散測定器に校正済み基準光ファイバを利用した補正を行う場
合は,その校正の範囲及び限界は,校正の補正実施時の条件(波長,光ファイバのタイプ,損失領域など)
に限定されることに注意が必要である。すなわち,この方法で校正及び補正を行った測定器は,実際に校
正を行った範囲に限定して使用しなければならない。一組の波長を用いて一つのタイプの光ファイバに対
して補正を行った調整を,そのまま異なる最小分散波長をもつ別のタイプの光ファイバに適用した場合は,
測定の不確かさを増大させる可能性がある。
1. 適用範囲 この規格は,光ファイバの波長分散測定器を校正するときの標準的な手順について規定す
る。また,この規格は,波長分散測定器の校正の点検を実施する場合の作業手順を規定する。校正の点検
による測定器の校正期間延長の可否についてもこの規格に基づいて決定することができる。この規格は,
マルチモード光ファイバを使用する測定を除いて,あらゆる種別の波長分散測定器に適用することができ
る。この規格の目的は,光ファイバの波長分散測定器を校正する標準的な手順を明確にすることである。
この作業に用いる校正手順の詳細は,波長分散測定器に使用する測定技術によって異なる。マルチモード
光ファイバでも波長分散が起こることは一般に認識されており,多くの波長分散測定器は,この種の光フ
ァイバも測定の対象としているが,この規格では,対象をシングルモード光ファイバの測定に限定する。
この規格の手順は,波長分散測定器の製造業者及び使用者が考えるすべての条件下で,光ファイバの波長
分散測定における不確かさを減少させることを目的としている。この規格の手順は,校正機関はもとより,
波長分散測定器の製造業者及び使用者が次のa)   c)を目的とする作業を行う場合に適用することができる。
a) 波長分散測定器の校正
b) 波長分散測定器の仕様設定
c) 校正済み波長分散測定器の校正期間延長
  備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
    なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide 21に基づき,IDT(一致している),
     MOD(修正している),NEQ(同等でない)とする。
          IEC 61744:2001,Calibration of fibre optic chromatic dispersion test sets (IDT)

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                                                                   C 6829 : 2005 (IEC 61744 : 2001)
2. 引用規格 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格のうちで,発効年又は発行年を付記してあるものは,記載の年の版だけがこの規格
の規定を構成するものであって,その後の改正版・追補には適用しない。発効年又は発行年を付記してい
ない引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
  JIS C 6802:1997, レーザ製品の安全基準
   備考 IEC 60825-1:1993, Safety of laser products - Part 1: Equipment classification, requirements and users
          guideからの引用事項は,この規格の該当事項と同等である。
  IEC 60050 (731):1991   International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Chapter 731: Optical fibre
                          communication
  lEC 60793-1-1:1995     Optical fibres - Part 1: Generic specification - Section 1: General
  IEC 62129               Calibration of optical spectrum analyzers
  ISO 9000(全ての部)   Quality management and quality assurance standards
  ISO 10012-1:1992,      Quality assurance requirements for measuring equipment - Part 1: Metrological
                         confirmation system for measuring equipment
  ISO 10012-2:1997       Quality assurance for measuring equipment - Part 2: Guidelines for control of
                         measurement processes
  ISO, ISBN 02-67-10188-9: 1993, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement
  EN 45001:1989           General criteria for the operation of testing laboratories
3. 定義 この規格で用いる主な用語の定義は,IEC 60050 (731)によるほか,次による。
3.1 認定校正機関(accredited calibration laboratry) 適切な国立標準機関から,規定する最小の不確か
さの範囲で検定を行い,校正証明を発行する認可を受けた校正機関。校正内容の国家標準へのトレーサビ
リティを保証している。
3.2 調整(adjustment) 波長分散測定器の測定結果を国家標準又は類似の校正済み波長分散測定器と一
致させることを目的として,波長分散測定器のハードウエア又はファームウエアを変更する。調整の結果
は,当該波長分散測定器が行うそれ以降のすべての測定に影響を与える。
3.3 校正ジグ(artefact) 波長分散測定器を校正する作業の過程で,波長及び遅延(又は分散)の測定
に使用するデバイス,計器,装置など。校正ジグは,これらのパラメータを波長分散測定器に移すための
手段である。
3.4 校正(calibration) 校正する波長分散測定器が示す値と校正標準が示す既知の値との相互関係を,
特定の条件下で確立するプロセス。校正を行う目的は,すべての波長分散測定器が示す値を適切な国立標
準機関の値に,基本的に一致させることである。校正作業は,第1段階として測定校正ジグが示すパラメ
ータと波長分散測定器が示す該当値との比較を行い,続いて,波長分散測定器の調整又は校正証明書に校
正係数を記録することによって,値付けを行う。通常は,使用した環境条件及び装置の状態についても記
録する。校正にはあらゆる測定の不確かさの評価を含む。基準光ファイバは,校正の点検用としてだけに
使用できる。
3.5 校正連鎖(calibration chain) 国家(一次)標準から参照標準,仲介(中間)及び/又は実用標準を
介して波長分散測定器に至る途切れない値付けの連鎖(図1参照)。

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