Рабочие эталоны единицы средней мощности оптического излучения в волоконно-оптических системах передачи РЭСМ-ВС

Назначение

Рабочие эталоны единицы средней мощности оптического излучения в волоконнооптических системах передачи (ВОСП) «РЭСМ-ВС» (далее по тексту - РЭСМ-ВС) предназначены для передачи единицы средней мощности оптического излучения, калибровки и поверки рабочих средств измерений средней мощности оптического излучения в ВОСП на фиксированных длинах волн излучения - длинах волн калибровки. Спектральная установка, входящая в состав РЭСМ-ВС, позволяет проводить поверку ваттметров и источников оптического излучения для волоконно-оптических систем передачи в рабочем спектральном диапазоне.

Описание

Принцип действия РЭСМ-ВС при передаче единицы средней мощности рабочим средствам измерений в волоконно-оптических системах передачи основан на сличении показаний фотоэлектрического измерителя мощности из состава РЭСМ-ВС и рабочего средства измерений средней мощности на фиксированных длинах волн излучения источников РЭСМ-ВС - длинах волн калибровки.

РЭСМ-ВС состоит из двух установок: рабочего эталона единицы средней мощности оптического излучения на фиксированных длинах волн РЭСМ-В и установки для измерений спектральных характеристик приёмников и источников оптического излучения в ВОСП (спектральная установка).

В состав рабочего эталона РЭСМ-В входят фотоэлектрический измеритель оптической мощности, комплект стабилизированных источников излучения, волоконно-оптический аттенюатор и измерительный преобразователь ПР-2. Фотоэлектрический измеритель мощности предназначен для измерений оптической мощности источников с волоконно-оптическим выходом, принцип его действия основан на преобразовании Si- и In-Ga-As-фотодиодом оптического сигнала в электрический с последующим усилением и преобразованием в цифровую форму. Комплект стабилизированных источников излучения основан на полупроводниковых лазерных диодах и предназначен для формирования постоянных уровней оптической мощности с длинами волн 850, 1310, 1490, 1550 и 1625 нм. Волоконно-оптический аттенюатор служит для ослабления уровня мощности оптического излучения при сличении с рабочим средством измерений. Измерительный преобразователь ПР-2 основан на Si- и In-Ga-As-фотодиодах и позволяет контролировать форму оптического сигнала при поверке источников оптического излучения.

В состав спектральной установки входит монохроматор, осветитель с галогенной лампой и насадка с волоконным входом. В качестве опорного приёмника с известной спектральной характеристикой используется фотоэлектрический измеритель оптической мощности из состава рабочего эталона РЭСМ-В.

Управление работой измерителя оптической мощности из состава рабочего эталона РЭСМ-В и спектральной установки осуществляется с помощью персонального компьютера (ПК) через порт USB.

Конструктивно блоки РЭСМ-В выполнены в прямоугольных пластмассовых и пластмассово-металлических корпусах настольно-переносного типа. Для защиты от несанкционированного доступа к элементам схемы корпуса измерителя мощности и источников излу-

чения пломбируются. Пломбируются винты крепления крышек устройств. Винты расположены вблизи углов корпуса и закрыты пластмассовыми крышками. Монохроматор и осветитель спектральной установки РЭСМ-ВС выполнены в настольных металлических корпусах. Для защиты от несанкционированного доступа к элементам схемы монохроматора его корпус пломбируется. Пломба устанавливается в чашку на правый задний винт крепления нижней панели корпуса.

ПР-2

ПР-2

Рисунок 1 - Общий вид и места пломбирования РЭСМ-В

1 - источники оптического излучения; 2 - измеритель оптической мощности;

3 - блок питания измерителя оптической мощности; 4 - аттенюатор оптический;

5 - преобразователь ПР-2; 6 - места установки пломб

Рисунок 2 - Схема маркировки измерителя мощности и источника оптического излучения

РЭСМ-В (вид сзади)

2

Рисунок 3 - Общий вид, места пломбирования и маркировки монохроматора спектральной установки

1 - место нанесения маркировки; 2 - место установки пломбы.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) предназначено для управления работой РЭСМ-ВС. ПО разделено на две части. Метрологически значимая часть ПО прошита в памяти микроконтроллера измерителя мощности рабочего эталона РЭСМ-В. Интерфейсная часть ПО запускается на ПК и служит для отображения, обработки и сохранения результатов измерений. ПО состоит из управляющих программ «WORK_ET_NEW.exe» для рабочего эталона РЭСМ-В и «MONO_2007.exe» для спектральной установки. ПО работает под управлением операционной системы Windows ХР или Windows 7.

После запуска программы «WORK_ET_NEW.exe» происходит инициализация и тестирование подключенного к ПК измерителя мощности рабочего эталона РЭСМ-В. При успешной инициализации на экране появится сообщение с указанием номера измерителя мощности рабочего эталона РЭСМ-В. Далее на экране ПК появляется основное окно программы. Оно состоит из двух частей - приборной панели и области протоколов. На приборной панели находятся кнопки управления режимом работы измерителя мощности и дисплей с отображением текущих показаний измерителя мощности. В область протоколов выводятся результаты измерений в виде таблицы.

Идентификационные данные (признаки) программного обеспечения указаны в таблице 1.

Таблица 1

Идентификация ПО осуществляется проверкой соответствия серийных номеров аппаратной части программного обеспечения и программного обеспечения, установленного на персональный компьютер, при включении прибора.

Метрологически значимая часть ПО размещается в энергонезависимой памяти аппаратной части измерителя мощности, запись которой осуществляется в процессе производства. Доступ к электронным компонентам РЭСМ-ВС исключён конструкцией аппаратной части приборов.

Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики РЭСМ-ВС приведены в таблице 2.

Таблица 2

Электропитание РЭСМ-ВС осуществляется от сети переменного тока напряжением

220+22 В, частотой 50+0,5 Гц через сетевые адаптеры, входящие в комплект поставки.

Рабочие условия эксплуатации РЭСМ-ВС:

• температура окружающей среды, °С.............................................от 15 до 25

• относительная влажность воздуха при 20оС, %, не более................................80

• атмосферное давление, кПа..................................................от 95 до 105

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом штемпелевания и в виде наклейки на корпус прибора методом наклеивания.

Комплектность

Состав комплекта РЭСМ-ВС представлен в таблице 3.

Таблица 3

* - возможна установка дополнительного излучателя на длину волны 1490 или 1625 нм.

Поверка

осуществляется по документу МП 07.Д4-13 «Рабочий эталон единицы средней мощности оптического излучения в волоконно-оптических системах передачи «РЭСМ-ВС». Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИОФИ» 04 февраля 2013 г.

Основные средства поверки:

Государственный первичный специальный эталон единиц длины и времени распространения сигнала в световоде, средней мощности, ослабления и длины волны для волоконно-оптических систем передачи информации ГЭТ 170-2011.

Основные метрологические характеристики:

Компаратор средней мощности оптического излучения в ВОСП. Калориметрический приемник:

- диапазон мощности 10-4 - 10-2 Вт;

- спектральный диапазон 600 - 1700 нм;

- случайная составляющая погрешности компаратора, выраженная в виде СКО, 0,4 %;

- НСП компаратора 0,8 %;

- СКО передачи 0,3 %.

Компаратор средней мощности оптического излучения в ВОСП. Фотоэлектрический ваттметр блока регистрации:

- диапазон измеряемых значений средней мощности от 10-9 до 10-2 Вт;

- диапазоны длин волн исследуемого излучения 800 - 900 нм, 1250 - 1350 нм, 1500 -1700 нм;

- предел допускаемой основной относительной погрешности измерений средней мощности в рабочем спектральном диапазоне 5 %.

Установка для измерений нелинейности приемников оптического излучения в ВОСП:

- диапазон измерений нелинейности от 10-12 до 10-2 Вт;

- рабочие длины волн 850 нм, 1310 нм, 1550 нм;

- погрешность измерений нелинейности 0,1 % на порядок диапазона мощности.

Установка для измерений спектральных характеристик приемников и источников оптического излучения:

- диапазон длин волн от 600 до 1700 нм;

- погрешность измерений относительной спектральной характеристики 3 %;

- предел допускаемой абсолютной погрешности измерений длины волны 1 нм.

Сведения о методах измерений

« Рабочий эталон единицы средней мощности оптического излучения в волоконнооптических системах передачи «РЭСМ-ВС». Руководство по эксплуатации», раздел 2 «Использование по назначению».

Нормативные документы

ГОСТ 8.585-2005 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений длины и времени распространения сигнала в световоде, средней мощности, ослабления и длины волны для волоконнооптических систем связи и передачи информации».

Рекомендации к применению

Выполнение работ и (или) оказание услуг по обеспечению единства измерений.