IEC 61300-3-29:2005

• Abstract:

  This part of IEC 61300 identifies two basic measurement methods for characterising the spectral transfer functions of DWDM filter components. The transfer functions can be used to produce measurements of attenuation (A), polarisation dependent loss (PDL), isolation, centre wavelength and bandwidth (BW).

• Status: Published
• Publication Date: 15-Dec-2005
• ICS: 33.180.20 - Fibre optic interconnecting devices
• Technical Committee: SC 86B - Fibre optic interconnecting devices and passive components
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 19-Mar-2014
• Completion Date: 28-Aug-2026

• Replaces: IEC PAS 61300-3-29:2002 - Fibre optic interconnecting devices and passive components - Basic test and measurement procedures - Part 3-29: Examinations and measurements - Measurement techniques for characterizing the amplitude of the spectral transfer function of DWDM components
• Effective Date: 05-Sep-2023
• Revised: IEC 61300-3-29:2014 - Fibre optic interconnecting devices and passive components - Basic test and measurement procedures - Part 3-29: Examinations and measurements - Spectral transfer characteristics of DWDM devices
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 61300-3-29:2005 is an international standard developed by the International Electrotechnical Commission (IEC) that specifies basic test and measurement procedures for fibre optic interconnecting devices and passive components, with a focus on Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) filter components. This document outlines measurement techniques to characterize the amplitude of the spectral transfer function of DWDM components, enabling precise evaluation of their optical performance.

The standard defines two fundamental measurement methods to determine key parameters such as attenuation (A), polarization dependent loss (PDL), isolation, center wavelength, and bandwidth (BW) of DWDM filters. These parameters are critical for ensuring optical network efficiency and reliability in high-capacity fibre optic communication systems.

Key Topics

• Measurement Methods for Spectral Transfer Functions: IEC 61300-3-29 describes detailed approaches to measure the amplitude response of DWDM components. This involves capturing transmission spectra and analyzing the spectral characteristics that affect overall device performance.

• Attenuation (A): The standard provides procedures to accurately calculate the optical power loss across the device under test (DUT), ensuring components meet attenuation specifications.

• Polarization Dependent Loss (PDL): Detailed techniques are presented to measure how losses vary with the polarization of light, a critical factor influencing signal integrity in fibre optic systems.

• Isolation and Centre Wavelength: The document discusses how to determine isolation between DWDM channels and precisely identify the center wavelength, which ensures proper channel spacing and minimizes crosstalk.

• Bandwidth Characterization: IEC 61300-3-29 defines how to measure bandwidth and spectral width, essential for defining the filter’s operational limits and compatibility within DWDM systems.

• Instrumentation and Setup: Guidelines for the necessary apparatus, including light sources (e.g., tunable lasers), polarization controllers, DUT setup, and power detectors, are provided to ensure standardized and repeatable measurements.

Applications

• DWDM Component Testing: This standard is essential for manufacturers and quality assurance laboratories to certify DWDM filters and passive components, guaranteeing conformance with industry specifications.

• Optical Network Design: Accurate characterization of spectral transfer functions enables network engineers to select and deploy DWDM components that optimize bandwidth utilization and minimize signal degradation.

• Research and Development: The measurement methods serve as a baseline for innovations in fibre optic filtering technology, providing a reliable framework for evaluating new materials and designs.

• Maintenance and Troubleshooting: Technicians use these standardized measurements to monitor the performance and detect faults in existing optical networks, leading to improved system uptime.

Related Standards

• IEC 61300 Series: IEC 61300-3-29 is part of the broader IEC 61300 series covering basic test and measurement procedures for fibre optic interconnecting devices and passive components. Other parts of the series address connectors, mechanical tests, and environmental conditions.

• IEC 61300-3-7: This related standard provides precautions and specific test methods relevant when measuring fiber optic components, supplementing procedures in IEC 61300-3-29.

• ITU-T G.694.1: Defines DWDM frequency grids and channel spacing, aligning with measurement requirements to ensure standardized spectral characteristics.

• IEC 60034-1: Although focusing on different components, this standard shares similar principles for standardized measurement and may provide complementary guidance in equipment calibration.

---

By adhering to IEC 61300-3-29:2005, organizations ensure consistent, reproducible characterization of DWDM spectral properties, which is indispensable for advancing and maintaining high-performance fibre optic communication infrastructures. This standard supports global interoperability and quality assurance in an increasingly bandwidth-driven world.

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61300-3-29
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2005-12
Dispositifs d'interconnexion et
composants passifs à fibres optiques –
Méthodes fondamentales d'essais
et de mesures –
Partie 3-29:
Examens et mesures –
Techniques de mesure pour caractériser
l'amplitude de la fonction de transfert
spectrale des composants DWDM
Fibre optic interconnecting devices
and passive components –
Basic test and measurement procedures –
Part 3-29:
Examinations and measurements –
Measurement techniques for characterizing
the amplitude of the spectral transfer function
of DWDM components
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61300-3-29:2005
Numérotation des publications Publication numbering
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sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
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ligne sont également disponibles sur les nouvelles issued publications, withdrawn and replaced
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ainsi que sur les corrigenda.
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NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
61300-3-29
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2005-12
Dispositifs d'interconnexion et
composants passifs à fibres optiques –
Méthodes fondamentales d'essais
et de mesures –
Partie 3-29:
Examens et mesures –
Techniques de mesure pour caractériser
l'amplitude de la fonction de transfert
spectrale des composants DWDM
Fibre optic interconnecting devices
and passive components –
Basic test and measurement procedures –
Part 3-29:
Examinations and measurements –
Measurement techniques for characterizing
the amplitude of the spectral transfer function
of DWDM components
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V
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Commission Electrotechnique Internationale
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МеждународнаяЭлектротехническаяКомиссия
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– 2 – 61300-3-29  CEI:2005
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS.6

1 Domaine d'application .10
2 Références normatives.10
3 Description générale .10
3.1 Termes et abréviations .12
4 Appareillage .14
4.1 Source .16
4.2 Contrôleur de polarisation .20
4.3 Dispositif en essai (DEE).20
4.4 Système de réception.22
4.5 Liaisons temporaires (TJ, Temporary joints) .24
5 Procédure .24
5.1 Préparation des éprouvettes.24
5.2 Initialisation du système .26
5.3 Mesure de référence du système.26
5.4 Mesure des spectres du dispositif.28
6 Caractérisation du dispositif en essai .28
6.1 Détermination des fonctions de transfert .28
6.2 Calcul de l’affaiblissement (A) .30
6.3 Mesures des spectres de transmission [T(λ)].30
6.4 Pertes dépendant de la polarisation (PDL(λ)) .40
7 Détails à spécifier.42
7.1 Sous-système de réglage .42
7.2 Détecteur de puissance.42
7.3 DEE .42

Annexe A Mesures du spectre de réflexion .44
Annexe B Détermination du paramètre d’incrément en longueur d’onde.52
Annexe C Détermination d’une valeur moyenne en utilisant la fonction shorth .56
Annexe D Précautions en utilisant la CEI 61300-3-7 .60

Figure 1 – Appareillage de mesure de base .14
Figure 2 – Appareillage de mesure pour le système à laser ajustable .14
Figure 3 – Appareillage de mesure pour le système à récepteur ajustable .16
Figure 4 – Référence du système pour la mesure de transmission.26
Figure 5 – Fonctions de transfert normalisées pour un filtre passe-bande (a) et un filtre
coupe-bande à bande étroite (b) .32
Figure 6 – Largeur de bande et largeur spectrale totale pour un réseau de Bragg sur fibre.36
Figure 7 – Isolation du canal.38
Figure 8 – Dépendance à la polarisation de la fonction de transfert .40

61300-3-29  IEC:2005 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.7

1 Scope.11
2 Normative references .11
3 General description .11
3.1 Overview .11
3.2 Terms and abbreviations .13
4 Apparatus.15
4.1 Source .17
4.2 Polarisation controller.21
4.3 Device under test (DUT).21
4.4 Receiver system.23
4.5 Temporary joints (TJ) .25
5 Procedure .25
5.1 Preparation of specimens .25
5.2 System initialisation .27
5.3 System reference measurement .27
5.4 Measurement of device spectra.29
6 Characterisation of the device under test.29
6.1 Determination of transfer functions .29
6.2 Calculation of attenuation (A) .31
6.3 Transmission [T(λ)] spectra measurements .31
6.4 Polarisation dependent losses (PDL(λ)).41
7 Details to be specified .43
7.1 Tuning sub-system .43
7.2 Power detector .43
7.3 DUT .43

Annex A (informative)  Reflection spectrum measurements.45
Annex B (informative)  Determination of the wavelength increment parameter .53
Annex C (informative)  Determination of a mean value using the shorth function.57
Annex D (informative)  Precautions using IEC 61300-3-7.61

Figure 1 – Basic measurement apparatus .15
Figure 2 – Measurement apparatus for tuneable laser system.15
Figure 3 – Measurement apparatus for tuneable receiver system.17
Figure 4 – System reference for transmission measurement .27
Figure 5 – Normalised transfer functions for a band pass filter (a) and a notch filter (b) .33
Figure 6 – BW and full spectral width for a fibre Bragg grating .37
Figure 7 – Channel isolation .39
Figure 8 – Polarisation dependence of the transfer function.41

– 4 – 61300-3-29  CEI:2005
Figure A.1 – Appareillage de mesure pour un dispositif à port unique .44
Figure A.2 – Montage de référence de la source.46
Figure A.3 – Montage pour la mesure de la constante du système.48
Figure C.1 – Exemple de réponse et longueurs d’ondes –x dB.56
Figure C.2 – Exemple présentant les longueurs d’ondes de –0,5 dB basées sur la
valeur shorth (lignes verticales en pointillés) et sur la moyenne (lignes verticales
continues).58
Figure D.1 – Comparaison de la fonction de transfert utilisant différentes sources .62

61300-3-29  IEC:2005 – 5 –
Figure A.1 – Measurement apparatus for a single port device .45
Figure A2 – Source reference set-up .47
Figure A3 – Set-up for measurement of system constant .49
Figure C1 – Example response and –x dB wavelengths .57
Figure C2 – Example showing the – 0,5 dB wavelengths based on the shorth (dotted
vertical lines) and the mean (solid vertical lines) .59
Figure D1 – Comparison of transfer function using various sources .63

– 6 – 61300-3-29  CEI:2005
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
DISPOSITIFS D'INTERCONNEXION ET
COMPOSANTS PASSIFS À FIBRES OPTIQUES –
MÉTHODES FONDAMENTALES D'ESSAIS ET DE MESURES –

Partie 3-29: Examens et mesures – Techniques de mesure
pour caractériser l’amplitude de la fonction de transfert spectrale
des composants DWDM
AVANT-PROPOS
1) La Commission Electrotechnique Internationale (CEI) est une organisation mondiale de normalisation
composée de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a
pour objet de favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les
domaines de l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI – entre autres activités – publie des Normes
internationales, des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au
public (PAS) et des Guides (ci-après dénommés «Publication(s) de la CEI»). Leur élaboration est confiée à des
comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent
également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO),
selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les Publications de la CEI se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de la CEI. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que la CEI
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; la CEI ne peut pas être tenue responsable
de l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de la CEI et toutes publications
nationales ou régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) La CEI n’a prévu aucune procédure de marquage valant indication d’approbation et n'engage pas sa
responsabilité pour les équipements déclarés conformes à une de ses Publications.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à la CEI, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou
mandataires, y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités
nationaux de la CEI, pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre
dommage de quelque nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais
de justice) et les dépenses découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de la CEI ou de
toute autre Publication de la CEI, ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Publication de la CEI peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 61300-3-29 a été établie par le sous-comité 86B: Dispositifs
d'interconnexion et composants passifs à fibres optiques, du comité d'études 86 de la CEI:
Fibres optiques.
Cette norme annule et remplace le CEI/PAS 61300-3-29 publié en 2002.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
86B/2216/FDIS 86B/2253/RVD
61300-3-29  IEC:2005 – 7 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
FIBRE OPTIC INTERCONNECTING DEVICES
AND PASSIVE COMPONENTS –
BASIC TEST AND MEASUREMENT PROCEDURES –

Part 3-29: Examinations and measurements –
Measurement techniques for characterising the amplitude
of the spectral transfer function of DWDM components

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, IEC publishes International Standards, Technical Specifications,
Technical Reports, Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as “IEC
Publication(s)”). Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested
in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-
governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. IEC collaborates closely
with the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by
agreement between the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all
interested IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence
between any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in
the latter.
5) IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with an IEC Publication.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this IEC Publication may be the subject of
patent rights. IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 61300-3-29 has been prepared by sub-committee 86B: Fibre optic
interconnecting devices and passive components, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
This standard cancels and replaces IEC/PAS 61300-3-29 published in 2002.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
86B/2216/DIS 86B/2253/RVD
– 8 – 61300-3-29  CEI:2005
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 61300 comprend les parties suivantes, regroupées sous le titre général Dispositifs
d'interconnexion et composants passifs à fibres optiques – Méthodes fondamentales d'essais
et de mesures:
Partie 1: Généralités et guide
Partie 2: Essais
Partie 3: Examens et mesures.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant la date de
maintenance indiquée sur le site web de la CEI sous «http://webstore.iec.ch» dans les
données relatives à la publication recherchée. A cette date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
61300-3-29  IEC:2005 – 9 –
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
IEC 61300 consists of the following parts, under the general title Fibre optic interconnecting
devices and passive components – Basic test and measurement procedures:
Part 1: General and guidance
Part 2: Tests
Part 3: Examinations and measurements.

The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
the maintenance result date indicated on the IEC web site under "http://webstore.iec.ch" in
the data related to the specific publication. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 10 – 61300-3-29  CEI:2005
DISPOSITIFS D'INTERCONNEXION ET
COMPOSANTS PASSIFS À FIBRES OPTIQUES –
MÉTHODES FONDAMENTALES D'ESSAIS ET DE MESURES –

Partie 3-29: Examens et mesures – Techniques de mesure
pour caractériser l’amplitude de la fonction de transfert spectrale
des composants DWDM
1 Domaine d'application
La présente partie de la CEI 61300 a pour objet d’identifier deux méthodes fondamentales de
mesure pour caractériser les fonctions de transfert spectrales des composants à filtre DWDM
(dense wavelength division multiplexing, multiplexage par répartition en longueur d’onde à
forte densité).
Les fonctions de transfert peuvent être utilisées pour produire des mesures d’affaiblissement
(A), de perte dépendant de la polarisation (PDL, polarisation dependent loss), d’isolation, de
longueur d’onde centrale et de largeur de bande (BW, bandwidth).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références
non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60050-731: Vocabulaire Electronique International – Chapitre 731: Télécommunications
par fibres optiques
CEI 61300-3-2: Dispositifs d’interconnexion et composants passifs à fibres optiques – Méthodes
fondamentales d’essais et de mesures – Partie 3-2: Examens et mesures – Dépendance à la
polarisation de l’affaiblissement dans un dispositif pour fibres optiques monomodes
CEI 61300-3-7: Dispositifs d’interconnexion et composants passifs à fibres optiques –
Méthodes fondamentales d’essais et de mesures – Partie 3-7: Examens et mesures –
Affaiblissement et pertes par réflexion en fonction de la longueur d’onde
CEI 61300-3-12: Dispositifs d’interconnexion et composants passifs à fibres optiques –
Méthodes fondamentales d’essais et de mesures – Partie 3-12: Examens et mesures –
Sensibilité à la polarisation de l’affaiblissement d’un composant à fibres optiques
monomodes: Méthode du calcul matriciel
3 Description générale
3.1 Vue d’ensemble
Le présent document est un complément aux méthodes de mesure applicables, respective-
ment, à la dépendance à la longueur d’onde de l’affaiblissement et du facteur d’adaptation
(CEI 61300-3-7), à la dépendance à la polarisation de l’affaiblissement (CEI 61300-3-2), et à
la dépendance à la polarisation de l’affaiblissement, en utilisant des procédures d’essai de
méthodes de matrice (CEI 61300-3-12). En général, ces dispositifs DWDM ont des largeurs
de bande de canal inférieures à 1 nm, des pentes de réponse de filtre supérieures à
100 dB/nm, et une réjection hors-bande s’étendant sur des dizaines de nanomètres.

61300-3-29  IEC:2005 – 11 –
FIBRE OPTIC INTERCONNECTING DEVICES
AND PASSIVE COMPONENTS –
BASIC TEST AND MEASUREMENT PROCEDURES –

Part 3-29: Examinations and measurements –
Measurement techniques for characterising the amplitude
of the spectral transfer function of DWDM components

1 Scope
This part of IEC 61300 identifies two basic measurement methods for characterising the
spectral transfer functions of DWDM filter components.
The transfer functions can be used to produce measurements of attenuation (A), polarisation
dependent loss (PDL), isolation, centre wavelength and bandwidth (BW).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document.
For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition
of the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60050-731: International Electrotechnical Vocabulary – Chapter 731: Optical fibre
communication
IEC 61300-3-2: Fibre optic interconnecting devices and passive components – Basic test and
measurement procedures – Part 3-2: Examinations and measurements – Polarisation
dependence of attenuation in a single mode fibre optic device
IEC 61300-3-7: Fibre optic interconnecting devices and passive components – Basic test and
measurement procedures – Part 3-7:– Examinations and measurements – Wavelength
dependence of attenuation and return loss
IEC 61300-3-12: Fibre optic interconnecting devices and passive components – Basic test
and measurement procedures – Part 3-12: Examinations and measurements – Polarisation
dependence of attenuation of a single-mode fibre optic component: Matrix calculation method
3 General description
3.1 Overview
This document is complementary to the wavelength dependence of attenuation and return
loss (IEC 61300-3-7), polarisation dependence of attenuation (IEC 61300-3-2), and the
polarisation dependence of attenuation using matrix methods (IEC 61300-3-12) test
procedures. In general, these DWDM devices have channel bandwidths less than 1 nm, filter
response slopes greater than 100 dB/nm, and out-of-band rejection extending over tens
of nm.
– 12 – 61300-3-29  CEI:2005
Les méthodes décrites dans cette norme montreront comment obtenir la fonction de transfert
d’un seul port d’entrée à un seul port de sortie (trajet de conduction unique). Pour un
dispositif m × n, il sera nécessaire de répéter cette procédure en utilisant toutes les
combinaisons possibles des ports d’entrée et de sortie.
Ces deux méthodes sont destinées à être applicables à toute bande de longueur d’onde (C, L,
S, O, etc.), même si des exemples peuvent être montrés dans la bande C à des fins
d’illustration.
Les deux méthodes qui sont présentées dans cette norme diffèrent principalement dans la
façon par laquelle la résolution en longueur d’onde est obtenue. La méthode A utilise une
source laser ajustable et un détecteur à large bande, tandis que la méthode B utilise une
source à large bande et un récepteur ajustable. La méthode A doit être considérée comme la
méthode d’essai de référence pour les dispositifs DWDM.
La présente norme comprend des annexes illustrant les éléments suivants:
Annexe A: Mesures du spectre de réflexion;
Annexe B: Détermination du paramètre d’incrément en longueur d’onde;
Annexe C: Détermination d’une valeur moyenne, en utilisant la fonction shorth;
Annexe D:. Précautions à prendre lors de l’application de la CEI 61300-3-7 à des dispositifs
DWDM.
3.2 Termes et abréviations
De nombreux termes et abréviations de ce document sont décrits dans la CEI 60050-731.
Certains des termes et des abréviations spécifiques à cette technique de mesure sont inclus
ci-dessous.
ESA Emission spontanée amplifiée
BW Largeur de bande: largeur spectrale d’un signal ou d’un filtre. Dans le cas d’un signal
laser semblable à une source laser ajustable, le terme largeur de raie est
généralement préféré. Souvent définie par la largeur à une distance d’une puissance
choisie à partir du niveau de puissance de crête du dispositif (par exemple 3 dB BW
ou 1 dB BW). Doit être définie comme la distance entre les croisements les plus
proches de chaque côté de la longueur d’onde centrale dans les cas où la forme
spectrale a plus de 2 points de ce type. La distance entre les croisements situés les
plus à l’extérieur peut être considérée comme la largeur spectrale totale.
δ Incrément d’échantillonnage en longueur d’onde au cours des mesures
λ Canal central ou longueur d’onde de fonctionnement nominal pour un composant
h
OWR Gamme de longueurs d’ondes de fonctionnement (Operating wavelength range).
La gamme spécifiée de longueurs d’ondes de λ à λ centrée autour de la
hmin hmax
longueur d’onde de fonctionnement nominal, dans laquelle un dispositif WDM
fonctionne.
SOP Etat de polarisation (State of polarisation). La distribution d’énergie lumineuse
parmi les deux solutions linéairement indépendantes des équations d’ondes pour
le champ électrique.
SSE Emission de source spontanée (Source spontaneous emission): Emissions à large
bande provenant d’une cavité laser qui n'ont pas de relation de phase avec le
champ de la cavité. Ces émissions peuvent être considérées comme le bruit de
ligne de base sur un analyseur de spectre optique.
TLS Source laser ajustable (Tuneable laser source)

61300-3-29  IEC:2005 – 13 –
The methods described in this standard will show how to obtain the transfer function from a
single input to a single output port (single conducting path). For an m x n device, it will be
required to repeat this procedure using all possible combinations of input and output ports.
The methods described in this standard are intended to be applicable to any wavelength band
(C, L, S, O, etc.) although examples may be shown in the C-band for illustrative purposes.
The two methods contained in this standard differ mainly in the way in which the wavelength
resolution is obtained. Method A uses a tuneable laser source and a broad band detector,
while Method B uses a broad band source and a tuneable receiver. Method A shall be
considered the reference test method for DWDM devices.
This standard also includes Annexes that illustrate the following:
Annex A: Reflection spectrum measurements;
Annex B: Determination of wavelength increment parameter;
Annex C: Determination of a mean value using the shorth function;
Annex D Precautions in using IEC 61300-3-7 for DWDM devices.
3.2 Terms and abbreviations
Many of the terms and abbreviations in this document are described in the generic standard
IEC 60050-731. Some terms and abbreviations specific to this measurement technique are
included below.
ASE: Amplified spontaneous emission.
BW: Bandwidth: The spectral width of a signal or filter. In the case of a laser signal
such as a tuneable laser source, the term linewidth is commonly preferred. Often
defined by the width at a set power distance from the peak power level of the
device (i.e. 3 dB BW or 1 dB BW). Must be defined as the distance between the
closest crossings on either side of the centre wavelength in the cases where the
spectral shape has more than 2 such points. The distance between the outermost
crossings can be considered the full spectral width.
δ: Wavelength sampling increment during the measurement.
λ : Centre channel or nominal operating wavelength for a component
h
OWR: Operating wavelength range. The specified range of wavelengths from λ to
hmin
λ centred about the nominal operating wavelength, within which a WDM
hmax
device operates.
SOP: State of polarisation. The distribution of light energy among the two linearly
independent solutions of the wave equations for the electric field.
SSE: Source spontaneous emission: Broad band emissions from a laser cavity that bear
no phase relation to the cavity field. These emissions can be seen as the baseline
noise on an optical spectrum analyzer.
TLS: Tuneable laser source.
– 14 – 61300-3-29  CEI:2005
4 Appareillage
Le montage de mesure de base pour la caractérisation des composants DWDM est présenté
à la Figure 1 ci-dessous.
Contrôle de
Source
DEE Récepteur
polarisation
IEC  2538/05
Figure 1 – Appareillage de mesure de base
Comme il a été mentionné dans la discussion générale, cette procédure contient deux
méthodes distinctes qui diffèrent fondamentalement dans la façon par laquelle la résolution
en longueur d’onde est obtenue. Il y a trois influences clés sur la résolution en longueur
d’onde: la largeur de raie de la source ou la largeur de bande du récepteur ajustable, la
largeur de bande analogique du système de détection, et le taux de variation en longueur
d’onde.
Après détermination de la résolution en longueur d’onde de la mesure, il convient que
l’incrément d’échantillonnage en longueur d’onde (δ) soit inférieur à la moitié de la largeur de
bande du système, afin de permettre une mesure précise de la valeur moyenne de
l’affaiblissement.
La largeur de bande du système est déterminée par la convolution de la largeur de bande
effective de la source avec le taux de variation en longueur d’onde sur la constante de temps
du récepteur. Des contraintes pratiques peuvent entraîner des largeurs de bande plus petites
ou plus grandes que recommandé. Deux précautions sont à prendre avec des largeurs de
bande plus petites: premièrement, les effets de perturbation cohérents peuvent entraîner des
erreurs de mesure supplémentaires, et, deuxièmement, le sous-échantillonnage du dispositif
pourrait entraîner des déformations de la fonction de transfert reconstruite. Si des largeurs de
bande plus grandes sont utilisées, la fonction de transfert reconstruite pourrait présenter une
détérioration des structures les plus petites et déformer les pentes de réponse. Comme les
pentes de réponse peuvent dépasser 100 nm/dB, de petites incertitudes de longueur d’onde
peuvent entraîner des erreurs de réponse d’amplitude élevée. En général, il est nécessaire
que la largeur de bande de résolution du système soit choisie en se basant sur les
caractéristiques du dispositif et qu’elle soit indiquée dans les détails à spécifier.
Une explication détaillée des divers composants de ce système et de leurs fonctions est
donnée ci-dessous. Des appareillages destinés à la fois aux procédures concernant le laser
ajustable et le récepteur ajustable sont représentés aux Figures 2 et 3.

Détecteur
TJ2
DEE
(D1)
TJ1
RBD
ContPolarirôlseur deation
(facultatif)
polcontarirolsatler ion
Filtre de
Détecteur
TLS suivi RBD
(D2)
TJ4
(facultatif)
(facultatif)
Dispositif de
contrôle de la
longueur
d’onde IEC  2539/05
Figure 2 – Appareillage de mesure pour le système à laser ajustable

61300-3-29  IEC:2005 – 15 –
4 Apparatus
The basic measurement set-up for the characterisation of DWDM components is shown in
Figure 1 below.
Polarisation
Source
DUT Receiver
controller
IEC  2538/05
Figure 1 – Basic measurement apparatus
As mentioned in the general discussion, this procedure contains two distinct methods that
differ fundamentally in the way in which the wavelength resolution is achieved. There are
three key influences on the wavelength resolution: the linewidth of the source or bandwidth of
the tuneable receiver, the analogue bandwidth of the detection system, and the rate of
change of wavelength.
Having determined the wavelength resolution of the measurement, the wavelength sampling
increment (δ) should be less than half the bandwidth of the system in order to accurately
measure the average value of the attenuation.
The bandwidth of the system is determined by the convolution of the effective source
bandwidth with the rate of change of wavelength over the time constant of the receiver.
Practical constraints may result in smaller or larger bandwidths than recommended. Two
cautions with smaller bandwidths: first, coherent interference effects can lead to additional
measurement errors, and second, undersampling of the device could lead to
misrepresentations of the reconstructed transfer function. If larger bandwidths are used, the
reconstructed transfer function could smear out fine structures and distort response slopes.
As the response slopes may exceed 100 nm/ dB, small uncertainties in wavelength may result
in large amplitude response errors. In general, the resolution bandwidth of the system needs
to be chosen based on the device characteristics and noted in the details to be specified.
A detailed explanation of the various components of this system and their functions is
contained below. Apparatuses for both the Tuneable Laser and the Tuneable Receiver
procedures are shown in Figures 2 and 3.

Detector
TJ2
DUT
(D1)
TJ1
RBD
PPololariarissaattiion on
(optional)
ccontontrolrolller er
Tracking
Detector
TLS filter RBD (D2)
TJ4
(optional)
(optional)
Wavelength
monitor
IEC  2539/05
Figure 2 – Measurement apparatus for tuneable laser system

– 16 – 61300-3-29  CEI:2005
Source à large
Contrôleur de Récepteur
bande
DEE
polarisation ajustable
(non-polarisée)
IEC  2540/05
Figure 3 – Appareillage de mesure pour le système à récepteur ajustable

4.1 Source
4.1.1 Laser ajustable, Méthode A
Cette méthode utilise une source laser ajustable polarisée (TLS) qui peut sélectionner une
longueur d’onde de sortie spécifique et peut être réglée à travers une gamme spécifiée de
longueurs d’ondes. La «source» pourrait également inclure un filtre de suivi, un dispositif de
couplage de référence (RBD, reference branching device), et un dispositif de contrôle de la
longueur d’onde, comme l’illustre la Figure 2. Ces suppléments sont facultatifs, dans la
mesure où ils se rapportent aux exigences de mesure et aux spécifications de la source laser
ajustable.
La stabilité de puissance à toutes les longueurs d’ondes de fonctionnement doit être
supérieure à ±0,01 dB sur la période de mesure. Cette stabilité peut être obtenue en utilisant
le détecteur facultatif D2 de la Figure 2 comme détecteur de référence. Si D2 est synchronisé
avec D1, les variations de puissance
...