IEC 61290-1-3:1998

Optical fibre amplifiers - Basic specification - Part 1-3: Test methods for gain parameters - Optical power meter

Applies to optical fibre amplifiers using active fibres, containing rare-earth dopants, presently commercially available. Establishes uniform requirements for accurate and reliable measurements, by means of the optical power meter test method, of the following OFA parameters: - small-signal gain; - reverse small-signal gain; - maximum small-signal gain; - maximum small-signal gain wavelength; - maximum small-signal gain variation with temperature; - small-signal gain wavelength band; - small-signal gain wavelength variation; - small signal gain stability; - polarization-dependent gain variation.

Amplificateurs à fibres optiques - Spécification de base - Partie 1-3: Méthodes d'essai pour les paramètres de gain - Mesureur de puissance optique

S'applique aux amplificateurs à fibres optiques (AFO) utilisant des fibres actives contenant des dopants de terre rare, actuellement commercialisés. Etablit des spécifications uniformes pour des mesures précises et fiables, par le biais de la méthode d'essai mesureur de puissance optique, des paramètres d'AFO donnés ci-dessous: - gain faible signal; - gain faible signal inverse; - gain faible signal maximal; - longueur d'onde du gain faible signal maximal; - variation maximale du gain faible signal en fonction de la longueur de la température; - bande de longueur d'onde du gain faible signal; - variation du gain faible signal en fonction de la longueur d'onde; - stabilité du gain faible signal; - variation du gain en fonction de la polarisation.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 28-May-1998
• ICS: 33.180.30 - Optic amplifiers
• Technical Committee: SC 86C - Fibre optic systems, sensing and active devices
• Drafting Committee: WG 3 - TC 86/SC 86C/WG 3
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 04-Nov-2005
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Revised: IEC 61290-1-3:2005 - Optical amplifiers - Test methods - Part 1-3: Power and gain parameters - Optical power meter method
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
61290-1-3
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-05
Amplificateurs à fibres optiques –
Spécification de base –
Partie 1-3:
Méthodes d’essai pour les paramètres de gain –
Mesureur de puissance optique
Optical fibre amplifiers –
Basic specification –
Part 1-3:
Test methods for gain parameters –
Optical power meter
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61290-1-3: 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 incor-
publication de base incorporant l’amendement 1, et porating amendment 1 and the base publication
la 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 re- Information relating to the date of the reconfirmation of
confirmation 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 com-
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des mittee which has prepared this publication, as well as
publications établies, se trouvent dans les documents the list of publications issued, is to be found at the
ci-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* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a 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
61290-1-3
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-05
Amplificateurs à fibres optiques –
Spécification de base –
Partie 1-3:
Méthodes d’essai pour les paramètres de gain –
Mesureur de puissance optique
Optical fibre amplifiers –
Basic specification –
Part 1-3:
Test methods for gain parameters –
Optical power meter
 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in
copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
International Electrotechnical Commission 3, rue de Varembé Geneva, Switzerland
Telefax: [phone] e-mail: [e-mail] IEC web site http: //www.iec.ch
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE N
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61290-1-3 © CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION . 6

Articles
1 Domaine d'application et objet. 8

2 Référence normative . 8
3 Appareillage. 10
4 Echantillon d’essai . 12
5 Mode opératoire . 14
6 Calculs.16
7 Résultats des essais . 20
Figure 1 – Installation d'essai typique du mesureur de puissance optique pour les mesures
du gain faible signal. 10
Figure 2 – Variation typique du gain en fonction de la puissance du signal d'entrée . 18
Annexe A (informative) Liste des abréviations. 24
Annexe B (informative) Bibliographie . 26

61290-1-3 © IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Pages
FOREWORD . 5

INTRODUCTION . 7

Clause
1 Scope and object . 9

2 Normative reference. 9
3 Apparatus . 11
4 Test sample . 13
5 Procedure . 15
6 Calculation. 17
7 Test results . 21
Figure 1 – Typical arrangement of the optical power meter test apparatus for
small-signal gain measurements . 11
Figure 2 – Typical behaviour of the gain as a function of the input signal power. 19
Annex A (informative)  List of abbreviations . 25
Annex B (informative)  Bibliography . 27

– 4 – 61290-1-3 © CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

––––––––
AMPLIFICATEURS À FIBRES OPTIQUES –

SPÉCIFICATION DE BASE –
Partie 1-3: Méthodes d'essai pour les paramètres de gain –

Mesureur de puissance optique
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 61290-1-3 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.
Elle doit être lue conjointement avec la CEI 61291-1.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
86C/177/FDIS 86C/201/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 et B sont données uniquement à titre d'information.

61290-1-3 © IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

––––––––––
OPTICAL FIBRE AMPLIFIERS –
BASIC SPECIFICATION –
Part 1-3: Test methods for gain parameters –

Optical power meter
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 61290-1-3 has been prepared by subcommittee 86C: Fibre optic
systems and active devices, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
It shall be read in conjunction with IEC 61291-1.
The text of this standard is based on the following documents:

FDIS Report on voting
86C/177/FDIS 86C/201/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 and B are for information only.

– 6 – 61290-1-3 © CEI:1998
INTRODUCTION
Pour autant que l'on puisse en juger, ceci est la première Norme internationale relative au

domaine des 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, une liste de toutes les

abréviations utilisées est donnée dans l'annexe A.

61290-1-3 © IEC:1998 – 7 –
INTRODUCTION
As far as can be determined, this is the first International Standard on optical fibre amplifiers.

The technology of optical fibre amplifiers 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 – 61290-1-3 © CEI:1998
AMPLIFICATEURS À FIBRES OPTIQUES –

SPÉCIFICATION DE BASE –
Partie 1-3: Méthodes d'essai pour les paramètres de gain –

Mesureur de puissance optique
1 Domaine d'application et objet
La présente partie de la CEI 61290 s'applique aux amplificateurs à fibres optiques (AFO)
utilisant des fibres actives contenant des dopants de terre rare, actuellement commercialisés.
L'objet de cette norme est d'établir des spécifications uniformes pour des mesures précises et
fiables, par le biais de la méthode d’essai du mesureur de puissance optique, des paramètres
d'AFO donnés ci-dessous, tels qu’ils sont définis dans l’article 3 de la CEI 61291-1:
a) gain faible signal;
b) gain faible signal inverse;
c) gain faible signal maximal;
d) longueur d'onde du gain faible signal maximal;
e) variation maximale du gain faible signal en fonction de la température;
f) bande de longueur d'onde du gain faible signal;
g) variation du gain faible signal en fonction de la longueur d'onde;
h) stabilité du gain faible signal;
i) variation du gain en fonction de la polarisation.
NOTE – Toutes les valeurs numériques suivies de (‡) sont des propositions en cours d'étude.
2 Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est
faite, constituent des dispositions valables pour la présente partie de la CEI 61290. Au moment
de la publication, l'édition indiquée était en vigueur. Tout document normatif est sujet à révision
et les parties prenantes aux accords fondés sur la présente partie de la CEI 61290 sont
invitées à rechercher la possibilité d’appliquer l'édition la plus récente du document normatif

indiqué ci-après. Les membres de la CEI et de l’ISO possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
1)
CEI 61291-1,  Amplificateurs à fibres optiques – Partie 1: Spécification générique
–––––––––
1)
A publier.
61290-1-3 © IEC:1998 – 9 –
OPTICAL FIBRE AMPLIFIERS –
BASIC SPECIFICATION –
Part 1-3: Test methods for gain parameters –

Optical power meter
1 Scope and object
This part of IEC 61290 applies to optical fibre amplifiers (OFAs) using active fibres, containing
rare-earth dopants, presently commercially available.
The object of this standard is to establish uniform requirements for accurate and reliable
measurements, by means of the optical power meter test method, of the following OFA
parameters, as defined in clause 3 of IEC 61291-1:
a) small-signal gain;
b) reverse small-signal gain;
c) maximum small-signal gain;
d) maximum small-signal gain wavelength;
e) maximum small-signal gain variation with temperature;
f) small-signal gain wavelength band;
g) small-signal gain wavelength variation;
h) small-signal gain stability;
i) polarization-dependent gain variation.
NOTE – All numerical values followed by (‡) are currently under consideration.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text,
constitute provisions of this part of IEC 61290. At the time of publication, the edition indicated
was valid. All normative documents are subject to revision, and parties to agreements based
on this part of IEC 61290 are encouraged to investigate the possibility of applying the most
recent edition of the normative document indicated below. Members of IEC and ISO maintain

registers of currently valid International Standards.
1)
IEC 61291-1,  Optical fibre amplifiers – Part 1: Generic specification
–––––––––
1)
To be published.
– 10 – 61290-1-3 © CEI:1998
3 Appareillage
Les schémas de l'installation de mesure sont donnés à la figure 1.

J1 J2
Mesureur
Source
dB
de puissance
optique
optique
Atténuateur
optique
Filtre
variable
optique
IEC  703/98
Figure 1a - Mesure de la puissance du signal d’entrée
J1 J2
Mesureur
Source
dB
AFO
de puissance
optique
optique
Atténuateur
optique
Filtre
AFO
variable
optique
à l’essai
IEC  704/98
Figure 1b - Mesure de la puissance du signal de sortie et de l’ESA
Figure 1 – Installation d'essai typique du mesureur de puissance optique
pour les mesures du gain faible signal
Les équipements d'essai listés ci-dessous, avec les caractéristiques requises, sont nécessaires:
a) source optique: la source optique doit être de longueur d'onde fixe ou de longueur d'onde
accordable:
– source optique de longueur d'onde fixe: cette source optique doit générer une lumière
avec une longueur d'onde et une puissance optique spécifiées dans la spécification
particulière correspondante. Sauf indication contraire, la source optique doit émettre un
signal continu avec une largeur spectrale à mi-hauteur plus faible que 1 nm (‡). Un
laser à contre-réaction distribuée (DFB), un laser à réflecteur de Bragg distribué (DBR),
une diode laser à cavité externe (ECL) ou une diode électroluminescente (DEL) avec un
filtre à bande étroite sont par exemple appropriés. Le taux de suppression des modes
latéraux pour le laser DFB, le laser DBR ou l'ECL doit être supérieur à 30 dB (‡). La

variation de la puissance de sortie doit être inférieure à 0,05 dB (‡), ce qui peut être
plus facilement réalisable avec un isolateur optique au port de sortie de la source
optique. L'élargissement spectral au pied du spectre doit être minimal pour les sources
laser;
61290-1-3 © IEC:1998 – 11 –
3 Apparatus
A scheme of the measurement set-up is given in figure 1.

J1 J2
Optical
Optical
dB
power
source
meter
Variable
optical
Optical
attenuator
filter
IEC  703/98
Figure 1a - Input signal power measurement
Optical
J1 J2
Optical
power
dB
OFA
source
meter
Variable
optical
OFA Optical
attenuator
filter
under test
IEC  704/98
Figure 1b - Output signal power and ASE measurement
Figure 1 – Typical arrangement of the optical power meter test apparatus
for small-signal gain measurements
The test equipment listed below, with the required characteristics, is needed:
a) optical source: The optical source shall be either at fixed wavelength or wavelength-
tunable:
– fixed-wavelength optical source: This optical source shall generate a light with a
wavelength and optical power specified in the relevant detail specification. Unless
otherwise specified, the optical source shall emit a continuous wave with the full width
at half maximum of the spectrum narrower than 1 nm (‡). A distributed feedback (DFB)
laser, a distributed Bragg reflection (DBR) laser, an external cavity laser diode (ECL)
and a light emitting diode (LED) with a narrow-band filter are applicable, for example.
The suppression ratio for the side modes for the DFB laser, the DBR laser or the ECL
shall be higher than 30 dB (‡). The output power fluctuation shall be less than 0,05 dB

(‡), which may be better attainable with an optical isolator at the output port of the
optical source. Spectral broadening at the foot of the lasing spectrum shall be minimal
for laser sources;
– 12 – 61290-1-3 © CEI:1998
– source optique de longueur d'onde accordable: cette source optique doit pouvoir

générer une lumière de longueur d'onde accordable dans la gamme spécifiée dans la

spécification particulière correspondante. Sa puissance optique doit être indiquée dans

la spécification particulière correspondante. Sauf indication contraire, la source optique

doit émettre un signal continu avec une largeur spectrale à mi-hauteur plus faible que

1 nm (‡). Un ECL ou une DEL par exemple, avec un filtre optique de bande étroite, sont
appropriés. Le taux de suppression des modes latéraux pour l'ECL doit être supérieur à
30 dB (‡). La variation de la puissance de sortie doit être inférieure à 0,05 dB, ce qui

est plus aisément réalisable avec un isolateur optique placé au port de sortie de la

source optique. L'élargissement spectral au pied du spectre doit être minimal pour

l'ECL;
NOTE – Il convient que l’utilisation d'une DEL soit limitée aux mesures de gain faible signal.

b) mesureur de puissance optique: il doit avoir une précision de mesure meilleure que ±0,2 dB,
indépendamment de l'état de la polarisation, dans la largeur de bande de longueur d'onde
opérationnelle de l'AFO. Une dynamique dépassant le gain mesuré est nécessaire (par
exemple 40 dB);
c) filtre optique: il doit être accordable en longueur d’onde, avec une bande passante (largeur
totale à mi-hauteur) plus étroite que 3 nm (‡);
d) isolateur optique: des isolateurs optiques peuvent être utilisés en entrée et en sortie de
l'AFO. La variation de la perte de dépendance à la polarisation de l'isolateur doit être
inférieure à 0,2 dB (‡). L’isolation optique doit être meilleure que 40 dB (‡). La réflectance
de ce composant doit être inférieure à –40 dB (‡) à chaque port;
e) atténuateur optique variable: la gamme et la stabilité de l'atténuation doivent être
supérieures à 40 dB (‡) et meilleures que ±0,1 dB (‡) respectivement. La réflectance de ce
composant doit être inférieure à –40 dB (‡) à chaque port;
f) contrôleur de polarisation: cet appareil doit être capable de fournir en signal lumineux
d'entrée tous les états possibles de polarisation (par exemple l’état linéaire, elliptique
et circulaire). Par exemple, le contrôleur de polarisation peut consister soit en un polariseur
linéaire suivi d'un contrôleur de polarisation pour tout type de fibre, soit en un polariseur
linéaire suivi d'une lentille quart d'onde orientable à 90° au minimum et d'une lentille
demi-onde orientable à 180° au minimum. La variation de la perte du contrôleur de
polarisation doit être inférieure à 0,2 dB (‡). La réflectance de cet appareil doit être
inférieure à –40 dB (‡) à chaque port;
g) jarretières de fibres optiques: il convient que le diamètre du champ de mode des jarretières
de fibre optique utilisées soit aussi près que possible de celui des fibres servant de
ports d'entrée et de sortie de l'AFO. La réflectance de ce composant doit être inférieure à
–40 dB (‡) à chaque port, et la longueur de la jarretière inférieure à 2 m;
h) connecteurs optiques: la répétabilité des pertes de connexion doit être meilleure que ±0,2 dB.
i) mesureur de longueur d'onde: il doit avoir une précision de mesure de longueur d'onde
meilleure que 0,1 nm (‡).
4 Echantillon d’essai
L'AFO doit fonctionner dans des conditions nominales. Si l'AFO est susceptible de provoquer
des oscillations laser dues à des réflexions parasites, il est recommandé d’utiliser des
isolateurs optiques en entrée et en sortie de l'AFO à l’essai. Cela permettra de réduire
l'instabilité du signal et les imprécisions de mesure.
Pour les mesures des paramètres a) à h) de l’article 1, des précautions doivent être prises
pour maintenir l'état de polarisation de la lumière incidente pendant la mesure. Des
changements de l'état de polarisation de la lumière incidente peuvent entraîner des variations
de la puissance optique d'entrée du fait de la légère dépendance à la polarisation de tous les
composants optiques utilisés, conduisant à des erreurs de mesure.

61290-1-3 © IEC:1998 – 13 –
– wavelength-tunable optical source: This optical source shall be able to generate a

wavelength-tunable light within the range specified in the relevant detail specification.

Its optical power shall be specified in the relevant detail specification. Unless otherwise

specified, the optical source shall emit a continuous wave with the full width at half

maximum of the spectrum narrower than 1 nm (‡). An ECL or an LED with a narrow

bandpass optical filter is applicable for example. The suppression ratio of side modes
for the ECL shall be higher than 30 dB (‡). The output power fluctuation shall be less
than 0,05 dB, which may be better attainable with an optical isolator at the output port of

the optical source. Spectral broadening at the foot of the lasing spectrum shall be

minimal for the ECL;
NOTE – The use of an LED should be limited to small-signal gain measurements.

b) optical power meter: It shall have a measurement accuracy better than ±0,2 dB, irrespective
of the state of polarization, within the operational wavelength bandwidth of the OFA. A
dynamic range exceeding the measured gain is required (e.g. 40 dB);
c) optical filter: It shall be wavelength-tunable with a passband (full width at half maximum)
narrower than 3 nm (‡);
d) optical isolator: Optical isolators may be used to bracket the OFA. The polarization-
dependent loss variation of the isolator shall be better than 0,2 dB (‡). Optical isolation
shall be better than 40 dB (‡). The reflectance from this device shall be smaller than
–40 dB (‡) at each port;
e) variable optical attenuator: The attenuation range and stability shall be over 40 dB (‡),
and better than ±0,1 dB (‡), respectively. The reflectance from this device shall be smaller
than –40 dB (‡) at each port;
f) polarization controller: This device shall be able to provide as input signal light all possible
states of polarization (e.g. linear, elliptical and circular). For example, the polarization
controller may consist of a linear polarizer followed by an all-fibre-type polarization
controller, or by a linear polarizer followed by a quarter-wave plate rotatable by minimum
of 90° and a half wave plate rotatable by minimum of 180°. The loss variation of the
polarization controller shall be less than 0,2 dB (‡). The reflectance from this device shall
be smaller than –40 dB (‡) at each port;
g) optical fibre jumpers: The mode field diameter of the optical fibre jumpers used should be
as close as possible to that of fibres used as input and output ports of the OFA. The
reflectance from this device shall be smaller than –40 dB (‡) at each port, and the length of
the jumper shall be shorter than 2 m;
h) optical connectors: The connection loss repeatability shall be better than ±0,2 dB;
i) wavelength meter: It shall have a wavelength measurement accuracy better than 0,1 nm (‡).
4 Test sample
The OFA shall operate at nominal operating conditions. If the OFA is likely to cause laser

oscillations due to unwanted reflections, use of optical isolators is recommended to bracket the
OFA under test. This will minimize the signal instability and the measurement inaccuracy.
For measurements of parameters a) to h) of clause 1, care shall be taken in maintaining the
state of polarization of the input light during the measurement. Changes in the polarization
state of the input light may result in input optical power changes because of the slight
polarization dependency expected from all the optical components used, this leading to
measurement errors.
– 14 – 61290-1-3 © CEI:1998
5 Mode opératoire
a) Gain faible signal: cette méthode permet la détermination du gain faible signal par les

mesures de la puissance du signal d'entrée P de l'AFO, de la puissance de sortie P de
in out
l'AFO, en prenant en compte la puissance de l’émission spontanée amplifiée de l'AFO

P , à la longueur d'onde du signal.
ESA
Grâce au fait que la différence entre P dans les conditions faible signal et P lorsqu'il n'y
ESA ESA
a pas de signal d'entrée n'est pas significative, la puissance d'ESA est mesurée sans signal

d'entrée et soustraite de la puissance totale de sortie de l'AFO. Un filtre optique (dont la perte

par insertion doit être prise en compte) adapté à la longueur d'onde du signal d'entrée est

utilisé dans ce cas pour réduire la puissance de l'ESA.

Les procédés de mesure décrits ci-dessous doivent être suivis:
1) Régler la source optique à la longueur d'onde d'essai spécifiée dans la spécification
particulière correspondante, en mesurant la longueur d'onde du signal d'entrée (par
exemple avec un mesureur de longueur d'onde).
2) Régler le filtre optique à la longueur d'onde du signal, en augmentant au maximum la
puissance de signal détectée après le filtre, comme indiqué à la figure 1a.
3) Régler la source optique et l'atténuateur variable optique, de manière à obtenir au port
d'entrée de l'AFO la puissance optique P spécifiée dans la spécification particulière
in
correspondante, en mesurant la puissance du signal d'entrée de l'AFO comme indiqué à la
figure 1a.
4) Evaluer le niveau de la puissance d'ESA ayant traversé le filtre optique, P , en mesurant
ESA
la puissance optique de sortie de l'AFO comme indiqué à la figure 1b, sans signal d'entrée.
5) Mesurer le niveau de puissance de sortie totale de l'AFO, P , correspondant à la puissance
out
d'entrée P , avec le mesureur de puissance optique, comme indiqué à la figure 1b.
in
NOTE 1 – Si un filtre optique bande étroite est déjà intégré dans l'AFO à l’essai, le filtre optique externe n'est pas
nécessaire.
NOTE 2 – Il convient que les connecteurs optiques J1 et J2 ne soient pas démontés pendant la mesure, afin
d'éviter les erreurs de mesure dues aux reconnexions.
b) Gain faible signal inverse: comme en a), mais avec l'AFO fonctionnant avec le port d'entrée
utilisé comme port de sortie et vice versa.
c) Gain faible signal maximal: comme en a), mais utiliser une source optique de longueur
d’onde accordable, répéter toutes les étapes à différentes longueurs d'onde de manière à
couvrir toute la gamme de longueurs d'ondes indiquée dans la spécification particulière
correspondante, et remplacer l'étape 1) par la suivante:
1) régler la source optique de longueur d’onde accordable à une longueur d'onde d'essai
comprise dans la gamme de longueurs d'ondes spécifiée, en mesurant la longueur
d'onde du signal d'entrée (par exemple avec un mesureur de longueur d'onde).

NOTE 1 – Sauf indication contraire, il convient que la longueur d'onde soit changée par pas inférieurs à 1 nm (‡),
autour de la longueur d'onde à laquelle le profil du spectre d'ESA, observé (par exemple avec un analyseur de
spectre optique ou un monochromateur) sans le signal d'entrée, prend sa valeur maximale.
NOTE 2 – Une précision de mesure de longueur d'onde de ±0,01 nm, autour de 1550 nm, peut être obtenue avec
des lambdamètres disponibles dans le commerce, basés sur des techniques de comptage de franges
d'interférence. Certains appareils avec diode à cavité laser externe accordable fournissent une précision de mesure
de longueur d'onde de ±0,2 nm.
d) Longueur d'onde du gain faible signal maximal: comme en c).
e) Variation maximale du gain faible signal en fonction de la température: à l’étude.
f) Bande de longueur d'onde du gain faible signal: comme en c).
g) Variation du gain faible signal: comme en c).
h) Stabilité du gain faible signal: à l’étude.

61290-1-3 © IEC:1998 – 15 –
5 Procedure
a) Small-signal gain: This method permits determination of the small-signal gain through the

measurements of the OFA input signal power, P , the OFA output power, P , taking into
in out
account the OFA Amplified Spontaneous Emission (ASE) power, P at the signal
ASE
wavelength.
Thanks to the fact that in small-signal conditions P is not significantly different from that for
ASE
no input signal, the ASE power is measured without input signal and subtracted from the OFA

output total power. An optical filter (whose insertion loss shall be taken into account) tuned to

the input signal wavelength, is used in this case to reduce the ASE power.

The measurement procedures described below shall be followed.
1) Set the optical source at the test wavelength specified in the relevant detail specification,
measuring the input signal wavelength (e.g. with a wavelength meter).
2) Set the optical filter at the signal wavelength, by maximizing the signal power detected after
the filter, as shown in figure 1a.
3) Set the optical source and the variable optical attenuator in a way to provide, at the input
port of the OFA, the optical power P specified in the relevant detail specification,
in
measuring the OFA input signal power, as shown in figure 1a.
4) Evaluate the ASE power level passed through the optical filter, P , by measuring the
ASE
optical output power from the OFA, as shown in figure 1b, without input signal.
5) Measure the total OFA output power level, P , corresponding to the input power P , with
out in
the optical power meter, as shown in figure 1b.
NOTE 1 – If a narrowband optical filter is already built in the OFA under test, the external optical filter is not
needed.
NOTE 2 – Optical connectors J1 and J2 should not be removed during the measurement to avoid measurement

errors due to reconnection.
b) Reverse small-signal gain: As in a), but with the OFA operating with the input port used as
output port and vice-versa.
c) Maximum small-signal gain: As in a), but use a wavelength-tunable optical source, repeat
all procedures at different wavelengths in a way to cover the wavelength range specified in
the relevant detail specification, and replace procedure 1) with the following:
1) Set the wavelength-tunable optical source at a test wavelength within the specified
wavelength range, measuring the input signal wavelength (e.g. with a wavelength
meter).
NOTE 1 – Unless otherwise specified, the wavelength should be changed by steps smaller than 1 nm (‡) around the
wavelength where the ASE spectral profile, observed (e.g. with an optical spectrum analyzer or a monochromator)
without the input signal, takes its maximum value.
NOTE 2 – A wavelength measurement accuracy of ±0,01 nm, around 1550 nm, is attainable with commercially

available wavelength meters based on interference-fringes counting techniques. Some tunable external-cavity laser-
diode instruments provide a wavelength measurement accuracy of ±0,2 nm.
d) Maximum small-signal gain wavelength: As in c).
e) Maximum small-signal gain variation with temperature: Under consideration.
f) Small-signal gain wavelength band: As in c).
g) Small-signal gain variation: As in c).
h) Small-signal gain stability: Under consideration.

– 16 – 61290-1-3 © CEI:1998
i) Variation du gain en fonction de la polarisation: comme en a), mais utiliser un contrôleur de

polarisation entre l'atténuateur optique variable et le connecteur J1 (voir figures 1 et 2),

répéter toutes les étapes à différents états de polarisation, comme spécifié dans la

spécification particulière correspondante, et remplacer l'étape 1) par ce qui suit:

1) Régler la source optique à la longueur d'onde de l’essai indiquée dans la spécification

particulière correspondante en mesurant la longueur d'onde du signal d'entrée (par

exemple avec un mesureur de longueur d'onde). Régler le contrôleur de polarisation à

un état de polarisation donné tel que spécifié dans la spécification particulière

correspondante.
NOTE 1 – Il convient que l'état de polarisation du signal d'entrée soit changé après chaque mesure de P , P et
in out
P , à l'aide du contrôleur de polarisation, de telle sorte que tous les états de polarisation, en principe, soient
ESA
successivement envoyés dans le port d'entrée de l'AFO à l’essai.

NOTE 2 – Il convient que le contrôleur de polarisation soit mis en oeuvre comme cela est spécifié dans la
spécification particulière correspondante. Une possibilité, en utilisant un polariseur linéaire suivi d'une lentille quart
d'onde tournante, est la suivante: le polariseur linéaire est ajusté de telle sorte que la puissance de sortie de l'AFO
soit maximale, la lentille quart d'onde est ensuite tournée d'un minimum de 90° pas à pas. A chaque pas, la lentille
demi-onde est tournée d'un minimum de 180°, pas à pas.
NOTE 3 – Il convient qu’une courte jarretière optique à l'entrée de l'AFO, maintenue aussi droite que possible, soit
utilisée afin de minimiser des changements d'état de polarisation induits dans la fibre par d'éventuelles contraintes
et anisotropies.
NOTE 4 – Il convient que la variation de la perte de dépendance à la polarisation du connecteur optique soit
inférieure à 0,2 dB (‡).
6 Calculs
a) Gain faible signal: le gain faible signal G à la longueur d'onde du signal doit être calculé
comme suit:
G = (P – P )/P (unités linéaires)
out ESA in
ou
G = 10 log [(P – P )/P ] (dB)
out ESA in
NOTE 1– Si la largeur de bande du filtre est très étroite de telle sorte que P détecté soit suffisamment faible,
ESA
P peut être négligé dans les calculs donnés ci-dessus.
ESA
NOTE 2 – G est le gain faible signal uniquement lorsque l'AFO à l'essai fonctionne en régime linéaire. Cela peut
être vérifié par le tracé de la courbe G en fonction de la puissance moyennée dans le temps du signal optique
d'entrée. Pour obtenir le régime linéaire, il est nécessaire que la puissance moyennée dans le temps du signal
optique d'entrée soit dans une plage où le gain en est indépendant (voir figure 2). Un réglage de cette puissance
entre –30 dBm et –40 dBm convient en général.
NOTE 3 – L'erreur de mesure peut être meilleure que ± 0,2 dB (‡), et dépend surtout de la précision du mesureur
de puissance optique.
b) Gain faible signal inverse: comme en a).

61290-1-3 © IEC:1998 – 17 –
i) Polarization-dependent gain variation: As in a), but use a polarization controller between

the variable optical attenuator and the connector J1 (in figures 1 and 2), repeat all

procedures at different states of polarization as specified in the relevant detail specification,

and replace procedure 1) with the following:

1) Set the optical source to the test wavelength specified in the relevant detail

specification, measuring the input signal wavelength (e.g. with a wavelength meter). Set

the polarization controller at a given state of polarization as specified in the relevant

detail specification.
P P
NOTE 1 – The state of polarization of the input signal should be changed after each measurement of , and
in out
P by means of the polarization controller, so that substantially all the states of polarization, in principle, are
ASE
successively launched into the input port of the OFA under test.

NOTE 2 – The polarization controller should be operated as specified in the relevant detail specifications. A
possible way, when using a linear polarizer followed by a quarter-wave rotatable plate, is the following: the linear
polarizer is adjusted so that the OFA output power is maximized, the quarter-wave plate is then rotated by a
minimum of 90° step-by-step. At each step, the half-wave plate is rotated by a minimum of 180° step-by-step.
NOTE 3 – A short optical jumper at the OFA input, kept as straight as possible, should be used, in order to
minimize the change of the state of polarization induced in it by possible stress and anisotropy.
NOTE 4 – The polarization-dependent loss variation of the optical connector should be less than 0,2 dB (‡).
6 Calculation
a) Small-signal gain: The small-signal gain G at the signal wavelength shall be calculated as:
G = (P – P )/P (linear units)
out ASE in
or as:
G = 10 log [(P – P )/P ] (dB)
out ASE in
NOTE 1 – If the filter bandwidth is very narrow so that the detected P is sufficiently small, P could be omitted
ASE ASE
in the above calculation.
NOTE 2 – G is the small-signal gain only when the OFA under test operates in the linear regime. This can be
confirmed by plotting G versus the time-averaged input signal power. The linear regime demands the time-averaged
input signal power to be in the range in which the gain is quite independent from it (see figure 2). An input signal
power ranging from –30 dBm to –40 dBm is generally well within this range.
NOTE 3 – The measurement error can be better than ±0,2 dB (‡), depending mainly on the accuracy of the optical
power meter.
b) Reverse small-signal gain: As in a).

– 18 – 61290-1-3 © CEI:1998
c) Gain faible signal maximal: calculer les valeurs de gain faible signal aux différentes

longueurs d'onde comme en a). Le gain faible signal maximal doit être donné par la plus

grande de ces valeurs.
Gain du
signal  dB
Gain faible signal
Zone linéaire
Puissance du signal d’entrée  dBm
IEC  702/98
Figure 2 – Variation typique du gain en fonction de la puissance du signal d'entrée
d) calculer le gain faible signal maxi
...