IEC 61280-2-1:1998

Fibre optic communication subsystem basic test procedures - Part 2-1: Test procedures for digital systems - Receiver sensitivity and overload measurement

Specifies a test procedure applicable to digital fibre optic communication systems. Measures the minimum and maximum optical powers required and allowed at the input of a single-mode fibre optic system receiver connector to operate at specified BERs. Also verifies that the guaranteed error performance is obtained at the minimum and the maximum optical input powers specified by the terminal equipment manufacturer.

Procédures d'essai de base des sous-systèmes de télécommunication à fibres optiques - Partie 2-1: Procédures d'essai des systèmes numériques - Mesure de la sensibilité et de la surcharge d'un récepteur

Spécifie une procédure d'essai applicable aux systèmes numériques de télécommunications par fibres optiques. Mesure les puissance optiques minimale et maximale requises et admissibles à l'entrée du récepteur d'un système à fibres optiques unimodales, pour un fonctionnement à des taux d'erreurs sur les bits (BER) spécifiés. Vérifie aussi le critère d'erreur garanti aux puissances d'entrée minimale et maximale spécifiées par le constructeur de l'équipement terminal.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 20-Dec-1998
• ICS: 33.180.01 - Fibre optic systems in general
• Technical Committee: SC 86C - Fibre optic systems, sensing and active devices
• Drafting Committee: WG 1 - TC 86/SC 86C/WG 1
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 18-Mar-2010
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Revised: IEC 61280-2-1:2010 - Fibre optic communication subsystem test procedures - Part 2-1: Digital systems - Receiver sensitivity and overload measurement
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 61280-2-1:1998 outlines standardized test procedures essential for evaluating digital fibre optic communication subsystems, with a focus on single-mode fibre optic system receivers. This international standard specifies the methodology to measure the receiver's sensitivity and overload characteristics by determining the minimum and maximum optical power levels at the receiver input necessary to maintain specified bit error rates (BER). It ensures that the system operates reliably within the manufacturer’s declared power input limits, verifying guaranteed error performance.

Developed by the IEC Technical Committee 86, this standard plays a critical role in quality assurance and performance verification for digital fibre optic receivers in telecommunications.

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Key Topics

• Receiver Sensitivity Measurement
  Defines how to assess the lowest optical input power at which a receiver can operate while maintaining acceptable BER performance. This test ensures that digital fibre optic systems perform under low signal conditions typical in real-world applications.

• Receiver Overload Measurement
  Determines the maximum optical power input a receiver can handle without exceeding specified BER limits. This prevents receiver saturation and operational failure.

• Bit Error Rate (BER) Testing
  Utilizes pseudo-random data input consistent with the system's interface format to evaluate error rates. BER performance is critical for assessing receiver reliability and data integrity.

• Test Apparatus Requirements

  • BER Test Set: Provides pseudo-random signals, ensuring compatibility with the fibre system's input interface and measuring BER at the output.
  • Optical Power Meter: Calibrated with resolution ≥ 0.1 dB, for accurate optical power measurement at relevant wavelengths and dynamic range.
  • Variable Optical Attenuator: Controls power input with fine attenuation increments (≤ 0.25 dB), avoiding back reflections to the transmitter.
  • Optical Splitter: Typically a 50/50 coupler, used for splitting optical signals during testing.
  • Single-mode Fibre Jumper Cables: Ensure connection integrity during testing procedures.
  • Test Transmitter: Simulates transmitter characteristics of the actual digital fibre optic terminal device for realistic receiver performance testing.

• Sample Preparation and Setup
  The test receiver should include signal conditioning and multiplexing components typical in the live operating environment, while the test transmitter is integrated into the fibre transmission chain under test.

• Test Procedure Summary
  Procedures (Sections 4.1 to 4.9) describe systematic steps to measure power thresholds at various BER levels. Subsequent calculations confirm whether the receiver meets the manufacturer’s specified sensitivity and overload requirements.

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Applications

IEC 61280-2-1 is instrumental in:

• Telecommunications Equipment Testing
  Ensuring that fibre optic receivers meet international performance requirements before deployment.

• Quality Assurance in Manufacturing
  Enabling manufacturers to validate receiver sensitivity and maximum input power capacity, preventing substandard release.

• System Integration and Maintenance
  Assisting network engineers in verifying and monitoring system receiver performance across operational life cycles.

• Research and Development
  Guiding development teams in designing and optimizing digital fibre optic receivers that comply with standardized sensitivity and overload parameters.

• Regulatory Compliance
  Facilitating adherence to recognized international standards, promoting interoperability and global market acceptance.

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Related Standards

• IEC 60050 – International Electrotechnical Vocabulary (IEV), for terminology related to fibre optics and electrical technology.
• IEC 60027 – Letter symbols to be used in electrical technology, including fibre optic components.
• IEC 60417 – Graphical symbols for use on equipment, helpful in designing test setups.
• IEC 60617 – Graphical symbols for diagrams, supporting documentation clarity in fibre optic subsystem schematics.

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Conclusion

IEC 61280-2-1:1998 establishes a comprehensive test framework for verifying the critical parameters of digital fibre optic receivers in single-mode systems, particularly receiver sensitivity and overload limits under defined BER constraints. Adhering to this standard ensures robust, reliable fibre optic communication subsystems that meet global quality and performance benchmarks crucial for modern digital telecommunications infrastructure.

Keywords: IEC 61280-2-1, fibre optic test procedures, digital fibre optic systems, receiver sensitivity, overload measurement, bit error rate, BER testing, single-mode fibre, optical power meter, variable optical attenuator, optical splitter, fibre optic communication standards.

Standards Content (Sample)

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
61280-2-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-12
Procédures d’essai de base des sous-systèmes
de télécommunication à fibres optiques –
Partie 2-1:
Procédures d’essai des systèmes numériques –
Mesure de la sensibilité et de la surcharge
d’un récepteur
Fibre optic communication subsystem
basic test procedures –
Part 2-1:
Test procedures for digital systems –
Receiver sensitivity and overload measurement

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61280-2-1:1998
Numéros des publications Numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

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Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications
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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 reconfir- Information relating to the date of the reconfirmation of
mation de la publication sont disponibles dans le the publication is available in the IEC catalogue.
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* 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
61280-2-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
1998-12
Procédures d’essai de base des sous-systèmes
de télécommunication à fibres optiques –
Partie 2-1:
Procédures d’essai des systèmes numériques –
Mesure de la sensibilité et de la surcharge
d’un récepteur
Fibre optic communication subsystem
basic test procedures –
Part 2-1:
Test procedures for digital systems –
Receiver sensitivity and overload measurement

 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
PRICE CODE L
International Electrotechnical Commission
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

– 2 – 61280-2-1 © CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

Articles
1 Domaine d’application et objet. 6

2 Appareillage. 6
3 Echantillon d'essai. 8
4 Procédure. 8
5 Calculs. 10
6 Résultats des essais . 12
Figures. 14
Annexe A (informative) Bibliographie . 22

61280-2-1 © IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

Clause
1 Scope and object . 7

2 Apparatus. 7
3 Test sample. 9
4 Procedure. 9
5 Calculations. 11
6 Test results. 13
Figures. 15
Annex A (informative) Bibliography . 23

– 4 – 61280-2-1 © CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

_________
PROCÉDURES D'ESSAI DE BASE DES SOUS-SYSTÈMES

DE TÉLÉCOMMUNICATION À FIBRES OPTIQUES –

Partie 2-1: Procédures d'essai des systèmes numériques –

Mesure de la sensibilité et de la surcharge d'un récepteur

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 61280-2-1 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/224/FDIS 86C/232/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.
L’annexe A est donnée uniquement à titre d’information.

61280-2-1 © IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

__________
FIBRE OPTIC COMMUNICATION SUBSYSTEM

BASIC TEST PROCEDURES –
Part 2-1: Test procedures for digital systems –

Receiver sensitivity and overload measurement

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 61280-2-1 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/224/FDIS 86C/232/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.
Annex A is for information only.

– 6 – 61280-2-1 © CEI:1998
PROCÉDURES D'ESSAI DE BASE DES SOUS-SYSTÈMES

DE TÉLÉCOMMUNICATION À FIBRES OPTIQUES –

Partie 2-1: Procédures d'essai des systèmes numériques –

Mesure de la sensibilité et de la surcharge d'un récepteur

1 Domaine d’application et objet

La présente norme spécifie une procédure d'essai applicable aux systèmes numériques de

télécommunications par fibres optiques.
L’un des objets de cette procédure d’essai est la mesure des puissances optiques minimale et
maximale requises et admissibles à l'entrée du récepteur d'un système à fibres optiques
unimodales, pour un fonctionnement à des taux d'erreurs sur les bits (BER) spécifiés. Un autre
objet est la vérification du critère d'erreur garanti aux puissances d'entrée minimale et
maximale spécifiées par le constructeur de l'équipement terminal.
2 Appareillage
2.1 Installation d'essai BER
Cette installation d'essai doit pouvoir fournir des données pseudo-aléatoires compatibles avec
le format des signaux (forme des impulsions, amplitude, etc.) requis par l'interface d'entrée du
système. La partie réception de l'installation d'essai doit assurer l'interface avec la sortie du
système pour le calcul des performances BER.
2.2 Radiomètre
Le radiomètre doit présenter une résolution minimale de 0,1 dB et avoir été étalonné pour les
longueurs d'onde et la plage dynamique de fonctionnement de l'équipement à l’essai.
2.3 Atténuateur optique variable
Cet atténuateur doit pouvoir fonctionner par incréments inférieurs ou égaux à 0,25 dB. En outre, il
est recommandé qu'il soit capable de donner un affaiblissement total supérieur de 5 dB à 10 dB au
gain du système. Il convient de prendre toutes les précautions pour éviter une réflexion vers l'émetteur.
2.4 Séparateur optique
Il est conseillé que le séparateur optique (coupleur) comporte un port d'entrée et deux ports de

sortie équipés de connecteurs appropriés. Il convient que coefficient de partage des ports de
sortie soit approximativement égal à 50 % (sauf spécification contraire).
2.5 Câble de liaison
Les câbles de liaison doivent être constitués de fibres optiques unimodales et comporter des
connecteurs appropriés.
2.6 Emetteur d'essai
Les caractéristiques électriques, optiques et mécaniques de l'émetteur d'essai doivent être
semblables à celles des émetteurs utilisés avec les dispositifs terminaux à fibres optiques spécifiés.
La mesure de la sensibilité d'un récepteur dépend de l'émetteur qui lui est associé et de ses
caractéristiques. (La mesure de la sensibilité d'un récepteur dans les cas les plus critiques peut
nécessiter un émetteur d'essai fonctionnant dans les conditions les plus défavorables).

61280-2-1 © IEC:1998 – 7 –
FIBRE OPTIC COMMUNICATION SUBSYSTEM

BASIC TEST PROCEDURES –
Part 2-1: Test procedures for digital systems –

Receiver sensitivity and overload measurement

1 Scope and object
This standard specifies a test procedure applicable to digital fibre optic communication

systems.
One object of this test procedure is to measure the minimum and maximum optical powers
required and allowed at the input of a single-mode fibre optic system receiver connector to
operate at specified BERs. Another object is to verify that the guaranteed error performance is
obtained at the minimum and the maximum optical input powers specified by the terminal
equipment manufacturer.
2 Apparatus
2.1 BER test set
This test set shall be capable of providing a pseudo-random data input to the system consistent
with the signal format (pulse shape, amplitude, etc.) required at the system input interface. The
receiver portion of the test set shall be able to interface with the system output for computing
the BER performance.
2.2 Optical power meter
The optical power meter used shall have a resolution of at least 0,1 dB, and shall have been
calibrated for the wavelength and dynamic range of operation for the equipment to be tested.
2.3 Variable optical attenuator
This attenuator shall be capable of attenuation in steps less than, or equal to, 0,25 dB, and
should be able to provide total attenuation 5 dB to 10 dB more than the system gain. Care
should be taken to avoid back reflection into the transmitter.
2.4 Optical splitter
Optical splitter (coupler) sho
...