IEC 61290-4-3:2018

Optical amplifiers - Test methods - Part 4-3: Power transient parameters - Single channel optical amplifiers in output power control

IEC 61290-4-3:2018 applies to output power controlled optically amplified, elementary sub‑systems. It applies to optical fibre amplifiers (OFAs) using active fibres containing rare‑earth dopants, presently commercially available, as indicated in IEC 61291-1, as well as alternative optical amplifiers that can be used for single channel output power controlled operation, such as semiconductor optical amplifiers (SOAs). The object of this document is to provide the general background for optical amplifiers (OAs) power transients and their measurements and to indicate those IEC standard test methods for accurate and reliable measurements of the following transient parameters:
a) transient power response;
b) transient power overcompensation response;
c) steady-state power offset;
d) transient power response time.
The stimulus and responses behaviours under consideration include the following:
1. channel power increase (step transient);
2. channel power reduction (inverse step transient);
3. channel power increase/reduction (pulse transient);
4. channel power reduction/increase (inverse pulse transient);
5. channel power increase/reduction/increase (lightning bolt transient);
6. channel power reduction/increase/reduction (inverse lightning bolt transient).
These parameters have been included to provide a complete description of the transient behaviour of an output power transient controlled OA. The test definitions defined here are applicable if the amplifier is an OFA or an alternative OA. However, the description in Annex A concentrates on the physical performance of an OFA and provides a detailed description of the behaviour of an OFA; it does not give a similar description of other OA types. Annex B provides a detailed description background of the dynamic phenomenon in output power controlled amplifiers under transient conditions and Annex C details the impact of speed of transient inputs.This second edition cancels and replaces the first edition published in 2015. This edition constitutes a technical revision. This edition includes the following significant technical change with respect to the previous edition: alignment of the measure of amplified spontaneous emission (ASE) relative to signal power with the definition in IEC 61290-3-3.
Keywords: optical amplifiers (OAs) power transients
This International Standard is to be used in conjunction with IEC 61291-1:2012

Amplificateurs optiques - Méthodes d'essai - Partie 4-3: Paramètres de puissance transitoire - Amplificateurs optiques monocanaux commandés par la puissance de sortie

L'IEC 61290-4-3:2018 s'applique aux sous-systèmes élémentaires à amplification optique et commandés par la puissance de sortie. Elle applique aux amplificateurs à fibres optiques utilisant des fibres actives dopées aux terres rares disponibles sur le marché, comme indiqué dans l'IEC 61291-1, mais aussi à des amplificateurs optiques alternatifs qui peuvent être utilisés pour un fonctionnement monocanal commandé par la puissance de sortie, tels que des amplificateurs optiques à semiconducteurs.
Le présent document a pour objet de fournir le contexte général pour les puissances transitoires des amplificateurs optiques et leurs mesures, ainsi que de décrire des méthodes d'essai normalisées de l'IEC pour effectuer des mesures précises et fiables des paramètres des transitoires suivants:
a) réponse de puissance transitoire;
b) réponse de surcompensation de puissance transitoire;
c) décalage de puissance en régime permanent;
d) temps de réponse de puissance transitoire.
Les comportements des stimuli et des réponses étudiés incluent les éléments suivants:
1. augmentation de la puissance d'un canal (transitoire en échelon);
2. diminution de la puissance d'un canal (transitoire en échelon inverse);
3. augmentation/diminution de la puissance d'un canal (transitoire en impulsion);
4. diminution/augmentation de la puissance d'un canal (transitoire en impulsion inverse);
5. augmentation/diminution/augmentation de la puissance d'un canal (transitoire en éclair);
6. diminution/augmentation/diminution de la puissance d'un canal (transitoire en éclair inverse).
Ces paramètres ont été inclus pour fournir une description complète du comportement des transitoires d'un amplificateur optique commandé par la puissance transitoire de sortie. Les essais définis ici sont applicables si l'amplificateur est un amplificateur à fibres optiques ou un amplificateur optique alternatif. Toutefois, l'Annexe A décrit les performances physiques d'un amplificateur à fibres optiques et fournit une description détaillée du comportement des amplificateurs à fibres optiques, mais ne donne pas de description similaire d'autres types d'amplificateurs optiques. L’Annexe B fournit des informations contextuelles de descriptions détaillées du phénomène dynamique se produisant dans les amplificateurs commandés par la puissance de sortie dans des conditions transitoires et l’Annexe C précise l’effet produit par la vitesse des entrées transitoires. Cette deuxième édition annule et remplace la première édition publiée en 2015. Cette édition constitue une révision technique Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition précédente: alignement de la mesure d'une émission spontanée amplifiée sur la puissance d'un signal selon la définition de l'IEC 61290-3-3.
Mots clés: puissances transitoires des amplificateurs optiques
La présente Norme internationale doit être utilisée conjointement avec l'IEC 61291-1:2012.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 26-Apr-2018
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 33.180.30 - Optic amplifiers
• Technical Committee: SC 86C - Fibre optic systems and active devices
• Drafting Committee: WG 3 - TC 86/SC 86C/WG 3
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 11-May-2018
• Completion Date: 27-Apr-2018

Relations

• Revises: IEC 61290-4-3:2015 - Optical amplifiers - Test methods - Part 4-3: Power transient parameters - Single channel optical amplifiers in output power control
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

IEC 61290-4-3 ®
Edition 2.0 2018-04
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
colour
inside
Optical amplifiers – Test methods –
Part 4-3: Power transient parameters – Single channel optical amplifiers in
output power control
Amplificateurs optiques – Méthodes d'essai –
Partie 4-3: Paramètres de puissance transitoire – Amplificateurs optiques
monocanaux commandés par la puissance de sortie

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Part 4-3: Power transient parameters – Single channel optical amplifiers in

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Amplificateurs optiques – Méthodes d'essai –

Partie 4-3: Paramètres de puissance transitoire – Amplificateurs optiques

monocanaux commandés par la puissance de sortie

INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
ICS 33.180.30 ISBN 978-2-8322-5639-8

– 2 – IEC 61290-4-3:2018 © IEC 2018
CONTENTS
FOREWORD . 3
1 Scope . 5
2 Normative references . 5
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 6
3.1 Terms and definitions . 6
3.2 Abbreviated terms . 7
4 Apparatus . 8
4.1 Test set-up . 8
4.2 Characteristics of test equipment . 8
5 Test sample . 9
6 Procedure . 9
6.1 Test preparation. 9
6.2 Test . 10
7 Calculations . 10
8 Test results . 11
8.1 Test setting conditions . 11
8.2 Test data . 12
Annex A (informative) Overview of power transient events in single channel EDFA . 13
A.1 Background. 13
A.2 Characteristic input power behaviour . 13
A.3 Parameters for characterizing transient behaviour . 16
Annex B (informative) Background on power transient phenomena in a single channel
EDFA . 17
B.1 Amplifier chains in optical networks . 17
B.2 Typical optical amplifier design . 17
B.3 Approaches to address detection errors . 19
Annex C (informative) Slew rate effect on transient gain response . 23
Bibliography . 24

Figure 1 – Power transient test set-up. 8
Figure 2 – OA output power transient response of a) input power increase and b)
decrease . 11
Figure A.1 – Example OA input power transient cases for a receiver application . 14
Figure A.2 – Input power measurement parameters . 15
Figure A.3 – OA output power transient response . 16
Figure B.1 – Transient response to input power drop . 21
Figure B.2 – Transient response to input power rise . 22

Table 1 – Template for transient control measurement test conditions . 10

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
OPTICAL AMPLIFIERS – TEST METHODS –

Part 4-3: Power transient parameters –
Single channel optical amplifiers in output power control

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 itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
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
...