IEC 61291-1:1998
(Main)Optical fibre amplifiers - Part 1: Generic specification
Optical fibre amplifiers - Part 1: Generic specification
Applies to optical fibre amplifiers (OFAs) and optically amplified, elementary subsystems using active fibres and containing rare-earth dopants. The object of this standard is: - to establish uniform requirements for transmission, operation, reliability and environmental properties of OFAs; - to provide assistance to the purchaser in the selection of consistently high-quality OFA products for his particular applications.
Amplificateurs à fibres optiques - Partie 1: Spécification générique
S'applique aux amplificateurs à fibres optiques (AFO) et aux sous-systèmes élémentaires amplifiés optiquement qui utilisent des fibres actives contenant des dopants de terres rares. La présente norme a pour objet: - d'établir des spécifications uniformes pour la transmission, le fonctionnement, la fiabilité et les propriétés liées à l'environnement des AFO; - d'aider les acheteurs à sélectionner des produits AFO de haute qualité constante pour les applications qu'ils veulent en faire.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
61291-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-07
Amplificateurs à fibres optiques –
Partie 1:
Spécification générique
Optical fibre amplifiers –
Part 1:
Generic specification
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61291-1: 1998
Numéros des publications Numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. issued with a designation in the 60000 series.
Publications consolidées Consolidated publications
Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,
Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication
publication de base incorporant l’amendement 1, et la incorporating amendment 1 and the base publication
publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.
et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept under
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état constant review by the IEC, thus ensuring that the
actuel de la technique. content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de Information relating to the date of the reconfirmation of
reconfirmation de la publication sont disponibles dans the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des committee which has prepared this publication, as well
publications établies, se trouvent dans les documents ci- as the list of publications issued, is to be found at the
dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Catalogue en ligne)* (On-line catalogue)*
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* et Available both at the IEC web site* and as a
comme périodique imprimé printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.
NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
61291-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-07
Amplificateurs à fibres optiques –
Partie 1:
Spécification générique
Optical fibre amplifiers –
Part 1:
Generic specification
IEC 1998 Droits de reproduction réservés Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE T
International Electrotechnical Commission
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– 2 – 61291-1 CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4
INTRODUCTION . 6
Articles
1 Généralités . 8
1.1 Domaine d'application et objet. 8
1.2 Références normatives . 8
1.3 Paramètres . 10
2 Classification . 10
3 Définitions. 12
3.1 Modules AFO . 14
3.2 Sous-systèmes AFO. 28
4 Exigences . 34
4.1 Valeurs préférentielles . 34
4.2 Echantillonnage . 34
4.3 Identification des produits pour le stockage et le transport . 34
5 Evaluation de la qualité (à l'étude) . 34
6 Méthodes de mesures . 34
Annexes
A Liste des abréviations. 38
B Index des définitions . 40
C Bibliographie . 46
61291-1 IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5
INTRODUCTION . 7
Clause
1 General. 9
1.1 Scope and object . 9
1.2 Normative references. 9
1.3 Parameters . 11
2 Classification . 11
3 Definitions. 13
3.1 OFA devices . 15
3.2 OFA subsystems. 29
4 Requirements. 35
4.1 Preferred values. 35
4.2 Sampling. 35
4.3 Product identification for storage and shipping. 35
5 Quality assessment (under consideration) . 35
6 Test methods . 35
Annexes
A List of abbreviations . 39
B Index of definitions . 41
C Bibliography . 47
– 4 – 61291-1 CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
___________
AMPLIFICATEURS À FIBRES OPTIQUES –
Partie 1: Spécification générique
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) 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.
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 documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
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. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale 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 61291-1 a été établie par le sous-comité 86C: Systèmes et
dispositifs actifs à fibres optiques, du comité d'études 86 de la CEI: Fibres optiques.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
86C/193/FDIS 86C/217/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Les annexes A, B et C sont données uniquement à titre d’information.
61291-1 IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
___________
OPTICAL FIBRE AMPLIFIERS –
Part 1: Generic specification
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the 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, the IEC publishes International Standards. 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. The 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 the 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 National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International standard IEC 61291-1 has been prepared by subcommittee 86C: Fibre optic
systems and active devices, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
86C/193/FDIS 86C/217/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
Annexes A, B and C are for information only.
– 6 – 61291-1 CEI:1998
INTRODUCTION
Pour autant que l’on puisse en juger, la présente norme constitue la première Norme
internationale relative aux amplificateurs à fibres optiques. Cette technologie est relativement
nouvelle et se développe encore, de sorte que des amendements et de nouvelles éditions de
cette norme sont à prévoir.
Chaque abréviation introduite est expliquée dans le texte au moins la première fois qu'elle
apparaît. Cependant, pour une meilleure compréhension de l'ensemble du texte, une liste des
abréviations utilisées est donnée dans l'annexe A.
61291-1 IEC:1998 – 7 –
INTRODUCTION
As far as can be determined, this is the first International Standard on the subject of optical
fibre amplifiers. The technology is quite new and still emerging, hence amendments and new
editions to this standard can be expected.
Each abbreviation introduced is explained in the text at least the first time it appears. However,
for an easier understanding of the whole text, a list of all abbreviations used is given in annex A.
– 8 – 61291-1 CEI:1998
AMPLIFICATEURS À FIBRES OPTIQUES –
Partie 1: Spécification générique
1 Généralités
1.1 Domaine d'application et objet
La présente partie de la CEI 61291 s'applique aux amplificateurs à fibres optiques (AFO) et
aux sous-systèmes élémentaires amplifiés optiquement. Elle s'applique uniquement aux AFO
utilisant des fibres actives qui contiennent des dopants de terres rares, actuellement
commercialisés.
La présente norme a pour objet:
– d’établir des spécifications uniformes pour la transmission, le fonctionnement, la fiabilité et
les propriétés liées à l'environnement des AFO;
– d’aider les acheteurs à sélectionner des produits AFO de haute qualité constante pour les
applications qu’ils veulent en faire.
NOTE – On a préparé cette Norme internationale à partir de l’expérience faite avec les amplificateurs de fibre
de silice dopée à l’erbium qui fonctionnent dans une bande nominale de longueur d’onde de 1 550 nm. Il n'est
pas prévu d’exclure les AFO de l’avenir, basés sur d’autres fibres actives et fonctionnant éventuellement dans
d’autres bandes nominales de longeur d’onde, car ils peuvent donner lieu à de nouvelles définitions et
méthodes de mesure ainsi qu'à des modifications de celles qui existent déjà.
1.2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence
qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 61291.
Au moment de la publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif
est sujet à révision et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente partie de la
CEI 61291 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes
des documents normatifs indiqués ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le
registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 60793-1-1:1995, Fibres optiques – Partie 1: Spécification générique – Section 1:
Généralités
CEI 60825-1:1993, Sécurité des appareils à laser. – Partie 1: Classification des matériels,
prescriptions et guide de l'utilisateur
CEI 60825-2:1993, Sécurité des appareils à laser, – Partie 2: Sécurité des systèmes de
télécommunication par fibres optiques
CEI 60874-1:1993, Connecteurs pour fibres et câbles optiques – Partie 1: Spécification
générique
CEI 61290 (toutes les parties), Amplificateurs à fibres optiques – Spécification de base
61291-1 IEC:1998 – 9 –
OPTICAL FIBRE AMPLIFIERS –
Part 1: Generic specification
1 General
1.1 Scope and object
This part of IEC 61291 applies to optical fibre amplifiers (OFAs) and optically amplified,
elementary subsystems. It applies only to OFAs using active fibres, containing rare-earth
dopants, presently commercially available.
The object of this standard is:
– to establish uniform requirements for transmission, operation, reliability and environmental
properties of OFAs;
– to provide assistance to the purchaser in the selection of consistently high-quality OFA
products for his particular applications.
NOTE –This International Standard has been prepared from the experience with Erbium-doped silica-based
fibre amplifiers, operating in the 1 550 nm wavelength region. Future OFAs, based on different active fibres and
possibly operating in different wavelengths regions, are not intended to be excluded from this International
Standard and may lead to additional definitions and test methods, as well as to modifications of the existing
ones.
1.2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 61291. At the time of publication, the editions indicated
were valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based
on this part of IEC 61291 are encouraged to investigate the possibility of applying the most
recent editions of the normative documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
IEC 60793-1-1:1995, Optical fibres – Part 1: Generic specification – Section 1: General
IEC 60825-1:1993, Safety of laser products – Part 1: Equipment classification, requirements
and user's guide
IEC 60825-2:1993, Safety of laser products – Part 2: Safety of optical fibre communication
systems
IEC 60874-1:1993, Connectors for optical fibres and cables – Part 1: Generic specification
IEC 61290 (all parts), Optical fibre amplifiers – Basic specification
– 10 – 61291-1 CEI:1998
1.3 Paramètres
Les paramètres spécifiés pour les AFO sont ceux qui caractérisent les propriétés de l’AFO en
matière de transmission, de fonctionnement, de fiabilité et les propriétés liées aux conditions
d’environnement; d’un point de vue général, l’AFO est considéré comme une “boîte noire.”
Dans les spécifications intermédiaires et particulières, un sous-ensemble de ces paramètres
sera spécifié d’après le type et l’application de module particulier AFO ou de sous-système.
2 Classification
Les AFO sont des modules qui permettent d'obtenir une amplification optique à partir d'une
fibre optique utilisée comme milieu actif. Les fibres conventionnelles peuvent être utilisées si
l'on exploite leurs propriétés non linéaires comme l'effet Raman et Brillouin en émission
stimulée. La présente spécification générique ne s'applique qu'aux amplificateurs optiques à
fibre dopée avec des terres rares actuellement commercialisées, comme indiqué dans le
domaine d'application.
Plusieurs catégories d'AFO peuvent être envisagées selon la composition des fibres actives
utilisées et l'utilisation de l’AFO lui-même.
Ces catégories seront identifiées par une lettre capitale, un nombre et une lettre minuscule
comme décrit ci-dessous:
Lettre capitale:
A AFO avec fibre de silice dopée à l'erbium pour produire une fibre active.
Nombre:
1 Amplificateur de puissance (postamplificateur ou booster)
2 Préamplificateur
3 Amplificateur de ligne
4 EAO (Emetteur amplifié optiquement)
5 RAO (Récepteur amplifié optiquement)
Lettre minuscule:
a Amplificateurs pour la transmission analogue d’une seule voie (longueur d’onde)
b Amplificateurs pour la transmission numérique d’une seule voie (longueur d’onde)
c Amplificateurs pour la transmission numérique aux voies multiples (longueur d’onde)
EXEMPLE – La catégorie A2b fait référence à un préamplificateur optique pour la transmission
numérique qui utilise une fibre de silice dopée à l'erbium comme fibre active.
L’amplificateur de puissance est un amplificateur saturé en puissance utilisé directement après
un émetteur optique pour augmenter le niveau de puissance du signal.
Le préamplificateur est un amplificateur avec un bruit très faible utilisé directement avant un
récepteur optique pour améliorer sa sensibilité.
L’amplificateur de ligne est un amplificateur avec un bruit faible utilisé entre des sections
passives de fibres pour régénérer le signal ou en correspondance avec une connexion
point/multipoint pour compenser les pertes d'insertion dans le réseau d’accès optique.
61291-1 IEC:1998 – 11 –
1.3 Parameters
Parameters specified for OFAs are those characterizing the transmission, operation, reliability
and environmental properties of the OFA seen as a “black box” from a general point of view. In
the sectional and detail specifications a subset of these parameters will be specified according
to the type and application of the particular OFA device or subsystem.
2 Classification
OFAs are devices which provide optical amplification using an optical fibre as the active
medium. Conventional fibres can be used, exploiting non-linear effects, such as Raman and
Brillouin stimulated emission. As indicated under the scope, this generic specification applies
only to OFAs using active fibres, containing rare earth dopants and presently commercially
available.
Different categories of OFAs can be envisaged depending on the composition of the active
fibres used and the use of the OFA itself.
These categories will be identified by a capital letter, a number and a lower case letter, as
follows:
Capital letter:
A OFAs using silica-based fibres doped with Erbium ions to produce an active fibre.
Number:
1 Power amplifiers (post-amplifiers or booster amplifiers)
2 Pre-amplifiers
3 Line amplifiers
4 OAT (optically amplified transmitter)
5 OAR (optically amplified receiver)
Lower case letter:
a Amplifiers for analogue, single (wavelength) channel transmission
b Amplifiers for digital, single (wavelength) channel transmission
c Amplifiers for digital, multi-channel (wavelength) transmission
EXAMPLE – Category A2b refers to optical pre-amplifiers for digital transmission which use a
silica-based fibre doped with Erbium ions to produce an active fibre.
The power amplifier is a high saturation-power OFA device to be used directly after the optical
transmitter to increase its signal power level.
The pre-amplifier is a very low noise OFA device to be used directly before an optical receiver
to improve its sensitivity.
The line amplifier is a low noise OFA device to be used between passive fibre sections to
increase the regeneration lengths or in correspondence with a point-multipoint connection
to compensate for branching losses in the optical access network.
– 12 – 61291-1 CEI:1998
L’EAO est un sous-système dans lequel un amplificateur de puissance est intégré avec un
émetteur optique, dont le résultat est un émetteur de puissance plus élevée.
L’RAO est un sous-système dans lequel un préamplificateur est intégré avec un récepteur
optique, dont le résultat est un récepteur de sensibilité plus élevée.
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 61291, les définitions suivantes s'appliquent.
Les définitions données dans cet article font référence à la signification des termes utilisés
dans les spécifications pour les AFO. Seuls les paramètres listés dans les spécifications
particulières appropriées sont destinés à être spécifiés.
NOTE – Les titres de tous les paragraphes de l’article 3 sont indexés et référencés dans l'annexe B.
La liste suivante des définitions des paramètres pour les modules d'AFO est divisée en deux
parties: la première partie énumère les paramètres relatifs aux modules d'AFO, c’est-à-dire les
amplificateurs de puissance, les amplificateurs de raie et les préamplificateurs; la seconde
partie énumère les paramètres relatifs aux sous-systèmes élémentaires, amplifiés
optiquement, c'est-à-dire les émetteurs amplifiés optiquement (EAO) et les récepteurs
amplifiés optiquement (RAO).
Dans tous les cas où la valeur d'un paramètre est donnée pour un module particulier, il sera
nécessaire de spécifier certaines conditions de fonctionnement appropriées comme la
température, le courant de polarisation, la puissance optique de pompe, etc. Dans cet article,
deux types différents de conditions opératoires seront différenciés: les conditions nominales de
fonctionnement qui sont celles suggérées par le fabricant pour une utilisation normale de
l'AFO, et les conditions de fonctionnement limites pour lesquelles tous les paramètres
ajustables par l'utilisateur (par exemple température, gain, courant d'injection du laser de
pompe, etc.) sont à leur valeur maximale, en concordance avec les valeurs maximales
absolues établies par le fabricant.
L'AFO doit être considéré comme une «boîte noire», comme indiqué à la figure 1. Le module
breveté AFO doit avoir deux accès optiques, c’est-à-dire un accès d’entrée et un accès de
sortie (figure 1a). L’EAO et le RAO doivent être considérés comme intégrés à l’AFO du côté de
l’émetteur ou du récepteur, respectivement. Les deux types d’intégration impliquent que la
connexion entre l’émetteur ou le récepteur soit breveté et ne doive pas être spécifiée. En
conséquence, c’est seulement l’accès optique de sortie qui peut être défini pour l’EAO (après
l’AFO, selon la figure 1b), et seulement l’accès optique d'entrée pour le RAO (devant l’AFO,
selon la figure 1c). Les accès optiques peuvent être constitués de fibres sans terminaison ou
de connecteurs optiques. Les connexions électriques pour l’alimentation (pas indiquées à la
figure 1) sont aussi nécessaires. En conséquence de cette considération “boîte noire,” la perte
typique d'une connexion et l'incertitude correspondante seront incluses dans les paramètres de
gain, de facteur de bruit et dans d’autres paramètres du module AFO.
Accès Accès Accès
Accès
OA
Tx
AFO AFO
Rx
d’entrée de sortie d’entrée
de sortie
IEC 1 027/98 IEC 1 028/98 IEC 1 029/98
Figure 1a – Module d'amplifi- Figure 1b – EAO Figure 1c – RAO
cation d'AFO
Figure 1 – Amplificateurs à fibres optiques et sous-systèmes
61291-1 IEC:1998 – 13 –
The OAT is an OFA subsystem in which a power amplifier is integrated with an optical
transmitter, resulting in a higher power transmitter.
The OAR is an OFA subsystem in which a pre-amplifier is integrated with an optical receiver,
resulting in a higher sensitivity receiver.
3 Definitions
For the purpose of this part of IEC 61291, the following definitions apply. The definitions listed
in this clause refer to the meaning of the terms used in the specifications of OFAs. Only those
parameters listed in the proper detail specification are intended to be specified.
NOTE – The titles of all subclauses in clause 3 have been indexed and cross-referenced in annex B.
The list of parameter definitions of OFAs, given in the following part of this clause, is divided
into two parts: the first part lists those parameters relevant for OFA devices, namely power, pre
and line- amplifiers; the second part lists the parameters relevant for optically amplified,
elementary subsystems, namely the optically amplified transmitter (OAT) and the optically
amplified receiver (OAR).
In any case where the value of a parameter is given for a particular device, it will be necessary
to specify certain appropriate operating conditions such as temperature, bias current, pump
optical power, etc. In this clause, two different operating conditions are referred to: nominal
operating conditions, which are those suggested by the manufacturer for normal use of the
OFA, and limit operating conditions, in which all the parameters adjustable by the user
(e.g. temperature, gain, pump laser injection current, etc.) are at their maximum values,
according to the absolute maximum ratings stated by the manufacturer.
The OFA shall be considered as a “black box”, as shown in figure 1. The OFA device shall
have two optical ports, namely an input and an output port (figure 1a). The OAT and OAR are
to be considered as OFA integrated on the transmitter side or on the receiver side,
respectively. Both kinds of integration imply that the connection between the transmitter or the
receiver and the OFA is proprietary and shall not be specified. Consequently, only the optical
output port can be defined for the OAT (after the OFA, as shown in figure 1b) and only the
optical input port can be defined for the OAR (before the OFA, as shown in figure 1c). The
optical ports may consist of unterminated fibres or optical connectors. Electrical connections
for power supply (not shown in figure 1) are also necessary. Following this "black box"
approach, the typical loss of one connection and the corresponding uncertainty will be included
within the values of gain, noise figure and other parameters of the OFA device.
Input Output Output Input
OA Tx
OFA OFA Rx
port port port port
IEC 1 027/98 IEC 1 028/98 IEC 1 029/98
Figure 1a – OFA device Figure 1b – OAT Figure 1c – OAR
Figure 1 – The OFA device and subsystems
– 14 – 61291-1 CEI:1998
L'AFO amplifie les signaux dans une bande nominale de longueur d'onde de fonctionnement.
Cependant, pour certaines applications, d'autres signaux de longueurs d'onde extérieures à la
bande nominale de fonctionnement peuvent également traverser l’AFO. L'utilisation de ces
signaux hors-bande et leur longueur d'onde, ou bande de longueur d'onde, peut être définie
dans les spécifications particulières. Pour les AFO de la catégorie A, la bande de longueur
d'onde de fonctionnement se situe vers 1 550 nm et les longueurs d'onde hors-bande peuvent
être déterminées dans la spécification particulière.
NOTE 1 – Sauf dans les endroits indiqués, les puissances optiques citées dans ce qui suit sont prévues comme
puissances moyennes.
NOTE 2 – Il convient de noter que les puissances optiques mesurées sont celles de faisceau ouvert: ceci peut
entraîner des différences d'environ 0,18 dB dans la mesure des niveaux de puissance absolue.
3.1 Modules AFO
3.1.0
gain
dans un AFO connecté extérieurement à une jarretière à fibres optiques d'entrée,
augmentation de la puissance optique du signal à la sortie de la fibre connectée au port de
sortie de l’OFA et exprimée en décibels
NOTE 1 – Le gain inclut la perte de connexion entre la jarretière à fibres optiques d'entrée et le port d'entrée de l'AFO.
NOTE 2 – On suppose que les jarretières à fibres optiques sont de même type que les fibres utilisées pour les
ports d'entrée et de sortie de l’AFO.
NOTE 3 – Il convient de prendre des précautions pour éliminer la puissance due à l'émission spontanée amplifiée
de la puissance optique du signal en sortie.
3.1.1
gain faible signal
gain de l'amplificateur fonctionnant en régime linéaire lorsque le gain est pratiquement
indépendant de la puissance optique du signal entrant, pour une longueur d'onde donnée du
signal et un niveau donné de la puissance optique de pompe
NOTE – Cette propriété peut être définie pour des valeurs discrètes de longueur d'onde ou en fonction de la
longueur d'onde.
3.1.2
gain faible signal inverse
gain faible signal mesuré lorsqu'on utilise l'accès d'entrée de l’AFO comme accès de sortie et
vice versa
3.1.3
gain faible signal maximal
valeur la plus élevée du gain faible signal lorsque l'AFO fonctionne dans les conditions de
fonctionnement nominales déclarées
3.1.4
longueur d'onde du gain faible signal maximal
longueur d'onde pour laquelle on obtient le gain faible signal maximal
3.1.5
variation maximale du gain faible signal en fonction de la température
variation maximale du gain faible signal pour des variations de température dans un intervalle
spécifié
61291-1 IEC:1998 – 15 –
The OFA amplifies signals in a nominal operating wavelength region. In addition other signals
outside of the band of operating wavelength can in some applications, also cross the OFA. The
purpose of these out-of-band signals and their wavelength, or wavelength region, can be
specified in the detail specifications. For category A OFAs, the operating wavelength will be in
the 1 550 nm region and the out-of-band wavelength may be specified in the detail
specification.
NOTE 1 – Except where noted, the optical powers mentioned in the following are intended as average powers.
NOTE 2 – It should be noted that the measured optical powers are open beam powers: this can result in differences
of about 0,18 dB in the measurement of absolute power levels.
3.1 OFA devices
3.1.0
gain
in an OFA which is externally connected to an input jumper fibre, the increase of signal optical
power from the output end of the jumper fibre to the OFA output port, expressed in decibels
NOTE 1 – The gain includes the connection loss between the input jumper fibre and the OFA input port.
NOTE 2 – It is assumed that the jumper fibres are of the same type as the fibres used as input and output port of
the OFA.
NOTE 3 – Care should be taken to exclude the amplified spontaneous emission power from the signal optical
powers.
3.1.1
small-signal gain
gain of the amplifier, when operated in linear regime, where it is essentially independent of the
input signal optical power, at a given signal wavelength and pump optical power level
NOTE – This property can be described at a discrete wavelength or as a function of wavelength.
3.1.2
reverse small-signal gain
small-signal gain measured using the input port of the OFA as output port and vice versa
3.1.3
maximum small-signal gain
highest small-signal gain that can be achieved when the OFA is operated within the stated
nominal operating conditions
3.1.4
maximum small-signal gain wavelength
wavelength at which the maximum small-signal gain occurs
3.1.5
maximum small-signal gain variation with temperature
change in small-signal gain for temperature variation within a specified range
– 16 – 61291-1 CEI:1998
3.1.6
bande de longueur d’onde
largeur de bande de longueur d’onde dans laquelle la puissance du signal de sortie de l’AFO
est gardée dans la gamme spécifiée de la puissance de sortie, quand la puissance du signal
d’entrée reste dans la gamme spécifiée de la puissance d’entrée
3.1.6a
bande de longueur d’onde à signal disponible (seulement pour les préamplificateurs à
filtre(s) optique(s)
bande de longueur d’onde, y compris l’effet du (des) filtres optique(s), qui résulte
3.1.6b
gamme de longueur d’onde réglable (seulement pour les préamplificateurs à filtre(s)
optique(s) réglable(s))
gamme de longueur d’onde de la bande de longueur d’onde dans laquelle on peut régler le(s)
filtre(s) optique(s) réglable(s) qui reste(nt) dans le préamplificateur
3.1.7
variation du gain faible signal en fonction de la longueur d'onde
variation pic à pic de la valeur du gain faible signal sur un intervalle donné de longueur d'onde
3.1.8
stabilité du gain faible signal
degré de fluctuation du gain faible signal exprimé par le rapport (en dB) des valeurs maximale
et minimale du gain faible signal, pour une certaine période de test spécifiée, et dans des
conditions nominales de fonctionnement
3.1.9
stabilité du signal de sortie
degré de fluctuation de la puissance optique de sortie exprimée par le rapport (en dB) des
puissances optiques du signal de sortie maximal et minimal, pour une certaine période d'essai
spécifiée, dans des conditions nominales de fonctionnement et pour une puissance optique du
signal à l'entrée spécifiée
3.1.10
gain en fonction de la polarisation (PDG)
variation maximale du gain AFO attribuable à une variation de l’état de polarisation du signal
d’entrée, dans des conditions nominales de fonctionnement
NOTE – Une source de PDG dans les OFA est la perte en fonction de la polarisation des composants passifs
utilisés à l’intérieur.
3.1.11
puissance de sortie en saturation
niveau de puissance optique associé au signal de sortie au-dessus duquel le gain est réduit
de N dB (typiquement N = 3) par rapport au gain faible signal à la longueur d'onde du signal
NOTE – Il convient d’ établir la longueur d'onde à laquelle le paramètre est spécifié.
3.1.12
puissance nominale du signal de sortie
puissance optique minimale du signal de sortie pour une puissance optique spécifiée du signal
d'entrée dans des conditions nominales de fonctionnement
3.1.13
Vacant
61291-1 IEC:1998 – 17 –
3.1.6
wavelength band
the wavelength range within which the OFA output signal power is maintained in the specified
output power range, when the corresponding input signal power lies within the specified input
power range
3.1.6a
available signal wavelength band (for pre-amplifiers with optical filter(s) only)
the resulting pre-amplifier wavelength band including the effect of optical filter(s)
3.1.6b
tuneable wavelength range (for pre-amplifiers with tunable optical filter(s) only)
the wavelength range, of the wavelength band, within which the tunable optical filter(s) inside
the pre-amplifier can be tuned
3.1.7
small-signal gain wavelength variation
peak-to-peak variation of the small-signal gain over a given wavelength range
3.1.8
small-signal gain stability
degree of small-signal gain fluctuation expressed by the ratio (in dB) of the maximum and
minimum small-signal gain, for a certain specified test period, under nominal operating
conditions
3.1.9
large-signal output stability
degree of output optical power fluctuation expressed by the ratio (in dB) of the maximum and
minimum output signal optical powers, for a certain specified test period, under nominal
operating conditions and a specified large input signal optical power
3.1.10
polarization-dependent gain (PDG)
the maximum variation of the OFA gain due to a variation of the state of polarization of the
input signal, at nominal operating conditions
NOTE – A source of PDG in OFAs is the polarization dependent loss of the passive components used inside.
3.1.11
saturation output power (gain compression power)
optical power level associated with the output signal above which the gain is reduced by N dB
(typically N = 3) with respect to the small-signal gain at the signal wavelength
NOTE – The wavelength at which the parameter is specified should be stated.
3.1.12
nominal output signal power
minimum output signal optical power for a specified input signal optical power, under nominal
operating conditions
3.1.13
Void
– 18 – 61291-1 CEI:1998
3.1.14
puissance maximale du signal de sortie
puissance optique la plus élevée associée au signal de sortie qui peut être obtenue de l'AFO
dans des conditions nominales de fonctionnement
3.1.15
intervalle de puissance d'entrée
intervalle des niveaux de puissance optique tel que, pour n'importe quelle puissance du signal
d'entrée de l'AFO appartenant à cet intervalle, la puissance optique correspondante du signal
de sortie se trouve dans l’intervalle spécifié de puissance de sortie où la performance de l'AFO
est assurée
3.1.16
intervalle de puissance de sortie
intervalle des niveaux de puissance optique dans lequel se situe la puissance optique du signal
de sortie de l’AFO, lorsque la puissance optique correspondante du signal d'entrée se trouve
dans un intervalle spécifié de puissance d'entrée où la performance de l'AFO est assurée
3.1.17
facteur de bruit (NF)
diminution du rapport signal à bruit (SNR) à la sortie du détecteur optique ayant un rendement
quantique égal à un, due à la propagation d'un signal limité par le bruit de grenaille à travers
l'amplificateur exprimé en décibels (dB)
NOTE 1 – Il convient d’établir les conditions de fonctionnement pour lesquelles le facteur de bruit est spécifié.
NOTE 2 – Cette propriété peut être décrite pour des valeurs discrètes de longueur d'onde ou comme une fonction
de la longueur d'onde.
NOTE 3 – La dégradation du bruit due à l'AFO est attribuable à différents facteurs, par exemple le bruit de
battement signal/émission spontanée, le bruit de battement émission spontanée/émission spontanée, le bruit dû
aux réflexions internes, le bruit de grenaille, le bruit de grenaille de l'émission spontanée. Chacun de ces facteurs
dépend de différentes conditions qu'il convient de spécifier pour permettre une évaluation correcte du facteur de
bruit.
NOTE 4 – Par convention, ce facteur de bruit est un numéro positif.
NOTE 5 – Quand il s’agit des AFO pour les applications analogues, le facteur de bruit représente aussi le rapport
entre les rapports porteuse à bruit d’entrée et de sortie.
3.1.17a
facteur de bruit linéaire (F)
facteur de bruit exprimé sous forme linéaire
3.1.17b
chiffre de mérite de l’interférence à trajectoires multiples (MPI)
la contribution du facteur de bruit causée par l’interférence à trajectoires multiples sur toutes
les fréquences de la bande de base (de zéro à l’infini)
3.1.17c
contribution au facteur de bruit i
...
Questions, Comments and Discussion
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