波长选择开关技术要求和测试方法.doc

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1、ICS 33.180.20 M33 备案号：中华人民共和国通信行业标准 YD/T 201X- XXXX 波长选择开关（WSS）技术条件 Technical specification for wavelength selective switch（WSS） （送审稿）201x-xx-xx 发布 201x-xx-xx 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 YD/T 201x-xxxx 目 次前言. II1 范围.12 规范性引用文件.13 缩略语、术语和定义.14 分类.45 技术要求.46 测试方法.67 可靠性试验.138 检验.149 标识、包装、运输和贮存.15附录 A.16 IY

2、D/T 201x-xxxx 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则编制。 本标准的可靠性试验参考了 Telcordia GR-1221-CORE-1999无源光器件可靠性保证总 、GR-1209-CORE-2001无源光器件总规范和 GR-468-CORE-2004通信设备用光规范电子器件通用可靠性保证要求的部分内容。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国通信标准化协会提出并归口。 本标准主要起草单位：武汉邮电科学研究院、中兴通讯股份有限公司，工业和信息化部电信研究院。 本标准主要起草人：胡强高、袁志林，杨柳，郑彦升，

3、孙莉萍，武成斌，赵文玉。II YD/T 201x-xxxx 波长选择开关（WSS）技术条件1 范围 本标准规定了波长选择开关（Wavelength Selective Switch，以下简称 WSS）的技术要求和测试方法，包括相关术语和定义、分类、技术要求、测试方法、可靠性试验、检验规则及标识、包装、运输和贮存。 本标准适用于光通信系统中的 WSS 器件。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 2421-1999 电工电子产品环境试验 第 1 部

4、分：总则 GB/T 2828.1-2003 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 GB/T 20440-2006 密集波分复用器/解复用器技术条件 YD/T 2003-2009 可重构的光分插复用ROADM设备技术要求 SJ/T 11363-2006 电子信息产品中有毒有害物质的限量要求 SJ/T 11364-2006 电子信息产品污染控制标识要求 通信设备用光电子器件通用可靠性保证要求 Telcordia GR-468-CORE-2004 无源光器件总规范 Telcordia GR-1209-CORE-2001 无源光器件可靠性保证总规范 Telcor

5、dia GR-1221-CORE-19993 缩略语、术语和定义3.1 缩略语 GB/T 20440-2006 确立的以及下列缩略语适用于本文件。 ESD 静电放电（Electrostatic Discharge） HBM 人体模型（Human Body Model） ILU 同一端口的插损一致性（Insertion Loss Uniformity At The Same Port） ILU-P 端口间的插损一致性（Insertion Loss Uniformity Among Different Ports） ROADM 可重构光分插复用器（Reconfigurable Optical Ad

6、d-Drop Multiplexer） WSS 波长选择开关（Wavelength Selective Switch ）3.2 术语和定义 YD/T 2003-2009 确立的以及下列术语和定义适用于本文件。3.2.1 波长选择开关 wavelength selective switch 用以实现任意波长或波长组合在任意输出端口衰减或切换的光器件，如图 1 所示。 1YD/T 201x-xxxx a 1 2 n b i a 1 2 n b i 注：a、b i 代表（1、2 n）的任意组合，且a、b i 之间无交集。 图 1 WSS 的功能原理框图3.2.2 端口数目 number of por

7、ts WSS 所有输入和输出端口数目之和。 注：需分别标明输入端口和输出端口的数目。3.2.3 同一端口的插损一致性 insertion loss uniformity at the same port 同一端口内，所有通道固有插入损耗的最大值和最小值之差的绝对值，单位为 dB，如图 2 所示，定义为： ILUILmin-ILmax .（1） 式中： ILmin同一端口内，所有通道固有插入损耗的最小值； ILmax同一端口内，所有通道固有插入损耗的最大值。2 YD/T 201x-xxxx 频率/波长 GHz ITU-T中心 ITU-T中心 ITU-T中心 ITU-T中心 波长 1 波长 2 波

8、长 3 波长 n 插损一致性 ILmin 插 ILmax 入 损 耗 dB 通带宽度 通带宽度 通带宽度 通带宽度 图 2 同一端口的插损一致性定义示意图3.2.4 端口间的插损一致性 insertion loss uniformity among different ports WSS 器件所有端口内，所有通道固有插入损耗的最大值和最小值之差的绝对值，单位为 dB，定义为： ILU-PILminp-ILmaxp 式中： ILminp所有端口内，所有通道固有插入损耗的最小值； ILmaxp所有端口内，所有通道固有插入损耗的最大值。3.2.5 衰减范围 attenuation range 衰减值

9、可设置的最大值和与衰减值可设置的最小值之间的差值，单位为 dB。 注：衰减值可设置的最小值为 0dB。3.2.6 衰减精度 attenuation accuracy 在衰减范围内，所有通道衰减的设置值与实际值之差绝对值的最大值，单位为 dB。3.2.7 衰减分辨率 attenuation resolution 所有通道在各端口所能设置的最小衰减变化量的最大值，单位为 dB。3.2.8 衰减量的时间稳定性 attenuation stability over time 所有通道在任意端口衰减值设置固定时，规定时间范围内，衰减变化量绝对值的最大值，单位为 dB。 注：衰减值为最大衰减量，规定时间为

10、 24 小时。3.2.9 3YD/T 201x-xxxx 衰减响应时间 attenuation response time 任意通道在任意端口从接收衰减指令到完成指定衰减量所需要的最大时间，单位为 ms。3.2.10 切换响应时间 switch response time 任意通道在任意端口从接收切换指令到完成指定切换所需要的最大时间，单位为ms。3.2.11 波长热稳定性 wavelength thermal stability WSS器件所有端口的通道中心波长在规定的工作温度范围内和衰减范围内随温度变化而产生的漂移量的最大值，通常表示为每单位温度（）的波长漂移量，单位为nm。3.2.12

11、插入损耗热稳定性 insertion loss thermal stability WSS器件所有端口所有通道插入损耗在规定的工作温度范围内和衰减范围内随温度变化而产生的变化量的最大值，通常表示为每单位温度（）的插入损耗变化量，单位为dB/。3.2.13 切换串扰 switching crosstalk WSS 器件的所有通道在端口间进行切换操作时，对非目标端口产生的光功率干扰，单位为 dB。3.2.14 端口间隔离度 port isolation WSS 器件任意工作波长在任意工作端口和非工作端口之间的插入损耗差值的最大值，单位为 dB。4 分类 a）按 WSS 的工作通道间隔分为： 100

12、 GHz； 50 GHz。 b）按 WSS 的输入/输出端口数分配分为： 1N 或 N1。5 技术要求5.1 功能要求 为达到可重构的光分插复用（ROADM）系统应用要求，WSS 器件必须支持以下功能： a）对工作波长范围内的任意通道，在其通带宽度内可实现衰减范围内的指定衰减量； b）对工作波长范围内的任意通道，在其通带宽度内可实现阻塞的功能； c）对工作波长范围内的任意通道，可实现各输出端口（或输入端口）间的任意切换。5.2 性能参数要求4 YD/T 201x-xxxxWSS 器件的性能参数要求如表 1 所示。 表 1 WSS 的性能参数要求 参数 单位 指标 通道间隔 GHz 100 50

13、 通道数目 CH 40 或 48 80 或 96 通道有效带宽 GHz fITU20 a fITU10 a 固有插入损耗 dB 7.5 同一端口的插损一致性 dB 1.0 端口间的插损一致性 dB 2.0 通带内损耗不平坦度 dB 0.5 -0.5dB GHz fITU20 fITU10 带宽 -3.0dB GHz fITU25 fITU12.5 -20.0dB GHz fITU60 fITU30 通道消光比 dB 30 相邻通道隔离度 dB 30 非相邻通道隔离度 dB 30 切换串扰 dB 30 端口间隔离度 dB 30 方向性 dB 30 衰减范围 dB 15 A010dB dB 1.0

14、 衰减精度 A1015dB dB A 10 衰减分辨率 dB 0.1 衰减量的时间稳定性 dB 1.0 b 回波损耗 dB 35 A010dB dB 1.0偏振相关损耗 A1015dB dB A10 插入损耗热稳定性 dB/ 0.03 c 波长热稳定性 nm/ 0.001 d 色散 ps/nm 15.0 偏振模色散 ps 0.6 衰减响应时间 ms 200 切换响应时间 ms 1000 工作温度 -565 存储温度 -4085 5YD/T 201x-xxxx 表 1（续） a 以 ITU-T 标称中心频率为基准； b 衰减 15dB，24 小时内的衰减变化量； c 通道插入损耗在规定的工作温度

15、范围内随温度变化而产生的最大变化量； d 通道中心波长在规定的工作温度范围内随温度变化而产生的最大变化量。5.3 引脚定义和外形图 WSS 外形图和引脚定义参见附录 A。5.4 外观要求 WSS 外形尺寸与设计尺寸应相符；外观应平滑、无油渍、无伤痕、无裂纹，整个器件牢固，引线无松动或端口连接器的插拔需平顺。5.5 环保符合性要求 WSS的组成单元分类应符合SJ/T 11363-2006中表1的规定，有毒有害物质的限量要求应符合SJ/T 11363-2006中表2的规定。6 测试方法6.1 测试条件 1）性能测试应符合 GB/T 2421-1999 中 5.3.1 规定的大气条件，即： 温度：1

16、535； 相对湿度：2575； 气压：86kpa106kpa。6.2 测试仪表 应符合 GB/T 20440-2006 中 5.3 的规定，测试仪表及设备均需经过有效校验，并在有效期内使用。6.3 外观检查 进行光学性能测试前，对 WSS 器件进行目测检查，外观应符合 5.4 的规定。6.4 测试方法6.4.1 中心波长、中心波长准确度、波长热稳定性、带宽的测试 a）测试原理框图 测试原理框图如图 3 所示：6 YD/T 201x-xxxx 温度试验箱 光谱分析仪 宽带光源 WSS 控制单元 图 3 中心波长、中心波长准确度、波长热稳定性、带宽测试原理框图 b）测试步骤 1）将 WSS 放入温

17、度试验箱，通过控制平台控制 WSS 正常工作，存储光源输入功率为参考功率； ，恒温 30 min 后进行测试； 2）将温度试验箱的温度设置为常温（25 ） 3）将宽带光源的输出端口接 WSS 的输入端口，光谱分析仪接其中输出端口 Pj，所有通道分别衰减 0dB、5dB、10dB 和 15dB，测得不同衰减时的中心波长和带宽，并根据定义计算出中心波长准确度，取不同衰减时的最差值为端口 Pj 的中心波长、中心波长准确度和带宽指标； 4）改变 WSS 的输出端口设置，重复步骤 3） ，取不同端口的最差值为常温时的中心波长、中心波长准确度和带宽指标； ，恒温 30 min 后，重复步骤 3）步骤 4）

18、 5）将温度试验箱的温度设置为低温（-5 ） ，完成测试； 6）将温度试验箱的温度设置为高温（65 ） 恒温 30 min 后， ， 重复步骤 3）步骤 4） ，完成测试； 、5）和 6）三种情况下的最差值为 WSS 的中心波长、中心波长准确度和带宽 7）取 4）指标，并根据定义计算出不同衰减状态下的波长热稳定性值，取最差值为 WSS 的波长热稳定性指标。 注：本测试方法同样符合 N1 WSS 器件测试，以下同。6.4.2 固有插入损耗、插入损耗热稳定性、通带内损耗不平坦度的测试 a）测试原理框图 测试原理框图如图 4 所示： 7YD/T 201x-xxxx 图 4 固有插入损耗、插入损耗热稳

19、定性、通道内损耗不平坦度测试原理框图 b）测试步骤 1）按照 6.4.1 中的实验步骤 1）和 2）放置 WSS 并设定常温（25 ） ，开始测试； 2）将可调谐激光器的输出端口接 WSS 的输入端口，光功率计接其中输出端口 Pj，所有通道衰减 0dB，将可调谐激光器在工作波段范围内进行扫描，测得所有通道的固有插入损耗；然后将所有通道分别衰减 5dB、10dB 和 15dB，分别获取不同衰减状态下的插入损耗值，并根据定义计算出各个通道的通道内损耗不平坦度； 3）改变 WSS 的输出端口设置，重复步骤 2） ，取不同端口的最差值为常温时的固有插入损耗和通带内损耗不平坦度指标； 4）按照 6.4.

20、1 中的实验步骤 5）和 6）设定温度试验箱的低温（-5 ）和高温（65 ） ，分别测试低温和高温时的固有插入损耗和通带内损耗不平坦度指标； 5）取不同温度下的最差值为 WSS 的固有插入损耗和通带内损耗不平坦度指标，并根据定义计算出不同衰减状态下的插入损耗热稳定性值，取最差值为 WSS 的插入损耗热稳定性指标。6.4.3 相邻通道隔离度和非相邻通道隔离度的测试 a）测试原理框图 测试原理框图如图 3 所示。 b）测试步骤 1）按照 6.4.1 中的实验步骤 1）和 2）放置并连接 WSS，设定常温（25 ） ，开始测试； 2）将 WSS 的通道 CHi 设置成直通输出端口 Pj，其余通道全部切换至其它端口； 3）按照定义，计算通道 CHi 在端口 Pj 的相邻通道隔.