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                關于《光纖端面干涉儀校準規范》校準規范征求意見稿

                2019/12/31編輯:Ma Liang 人氣:1499

                  【阿儀網 行業資訊】在光通信行業中,光纖連接器的作用就是將光纖連接起來,使光信號能以最低的損耗在光纖系統中傳輸。要想光纖連接器介入光通信線路中對系統影響達到最小,就必須保證其質量,因此,光纖連接器的端面幾何參數的檢測就變得非常重要。

                  光纖端面干涉儀是一種利用光干涉原理,快速測量光纖連接器插芯端面的光纖高度、曲率半徑、頂點偏移等幾何參數的非接觸式測量儀器,廣泛應用于網絡光通信領域,是評價和管控光纖連接器質量的重要測量設備。而目前國內對光纖端面干涉儀尚無校準規范。

                  根據國家質檢總局2015年國家計量技術法規制/修訂計劃,受全國新材料與納米計量技術委員會的委托,由廣州計量檢測技術研究院、中國計量科學研究院、深圳維度科技有限公司負責制定《光纖端面干涉儀校準規范》技術規范的工作,各單位主要起草人進行多次討論,進行了多家國內外生產廠家、多個型號的儀器的實驗后對草稿進行不斷地修改和完善,在10月完成校準規范的征求意見稿,向全國的計量技術機構、科研院所以及相關的行業企業征求意見。

                規范依據:

                  本規范主要依據JJF1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》進行編制,JJF1001-2011《通用計量術語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》、JJF 1094-2002《測量儀器特性評定》共同構成支撐校準規范制定工作的基礎性系列規范。

                  本規范為首次制定,主要技術內容和計量特性參考了GB/T 18311.16-2007《纖維光學互連器和無源器件基本試驗和測量程序》的部分內容。

                規范的主要內容:

                  1、按照JJF 1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》的要求制定錫膏厚度測量儀校準規范,在內容和格式上與JJF 1071—2010保持一致。校準規范的具體內容有范圍、概述、計量特性、校準條件、校準項目和校準方法、校準結果的表達、復校時間間隔等。

                  2、參考JJF 1306-2011 《X射線熒光鍍層測厚儀校準規范》和JJG 818-2005 《磁性、電渦流式覆層厚度測量儀檢定規程》,確定光纖端面干涉儀的4項計量特性,分別為光纖高度示值誤差、光纖高度示值重復性、曲率半徑、頂點偏移。針對每一校準項目,規定了使用的標準器,并在附錄中給出了推薦使用的標準光纖高度塊的結構和規格,明確了相應的校準操作。

                  3、對規范中的技術指標和校準方法均進行了實驗驗證;依據JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對儀器光纖高度測量示值誤差測量結果的不確定度進行分析,進一步驗證了所采用的測量方法合理、可行。

                規范的主要技術關鍵:

                  1、光纖高度測量示值誤差:根據調研,由于光纖陶瓷插芯的光纖高度范圍主要集中在,現有光纖端面干涉儀的典型測量光纖高度范圍為(-50~150)nm,一般企業使用光纖端面干涉儀時常用的范圍為(0~150) μm。與此同時,由于個別大型光通信企業如華為、中興等對光纖高度有特殊要求,部分光纖端面干涉儀廠家已有光纖高度差接近500nm的產品,甚至有標稱可達到1000nm的儀器。目前,大部分廠家的儀器的光纖高度范圍是小于500nm,根據現有標準器制備情況,本規范。同時,規范也規定在進行儀器厚度示值誤差校準時應依據用戶實際的使用范圍,在覆蓋被校儀器標稱的最大光纖高度差的2/3范圍內選取3~5種不同高度的標準光纖高度塊作為測量點,在每個標準光纖高度塊有效區域內,分別在同一測量區域相鄰位置處重復測量10次并記錄儀器示值,計算算術平均值作為該點位的測量結果,再通過計算與標準光纖高度塊的標準高度值的差值得到該點測量示值誤差。

                  2、光纖高度測量示值重復性:選取3~5種不同高度的標準光纖高度塊作為測量點重復測量次數10次,得到測量示值誤差的同時,也可通過計算實驗標準差得到該測量點的示值重復性。這里需特別說明,有部分廠家說明書中的重復性、再現性。

                  3、標準光纖高度塊:近幾年來,隨著臺階高度測量需求的猛增,主要通過經國家計量院定期溯源的標準臺階塊來解決標準光纖高度塊的量值溯源問題,可采用標準臺階塊、白光干涉儀、輪廓儀、原子力顯微鏡等多種非接觸或接觸式測量方法進行標準光纖高度的定值。

                  4、曲率半徑:可采用萬能測長儀、工具顯微鏡接觸或非接觸的測量方法標準球面進行曲率半徑的定植;

                  5、曲率半徑:可采用萬能工具顯微鏡

                主要爭議及解決方法:

                1、關于規范適用的測量范圍如何界定

                  目前使用中的錫膏厚度測量儀的測量范圍大多在(20~400)μm左右,部分新的儀器最大厚度可達到1 mm以上。根據查詢資料及調研統計,大部分錫膏測厚儀的常用范圍在(100~150)μm,極少有達到幾百微米以上,實際上不可能將錫膏做到這么大的厚度。起草組經討論后決定將規范適用范圍定為(0~600)μm,最大校準點達到測量上限的2/3,故標準臺階塊最大厚度達到400 μm即可。

                2、關于規范是否需要提出示值誤差和重復性的技術要求

                  目前國內外各生產廠家對各自產品標稱的精度差異很大,部分廠家將分辨力、重復精度與測量精度等概念混用,有些標稱測量精度甚至達到零點幾微米;某些廠家的技術指標明顯存在問題,例如測量精度為1微米,重復精度卻為3微米。實際上,PCB板上的錫膏塊通常是不規則形狀而非完全平整的,零點幾微米的厚度測量精度沒有實用意義。因此沒有必要為了驗證廠家虛標的技術指標,而去花費大量的時間和資源去提高標準器的精度。

                  另一方面,根據調研,大部分錫膏產品的控制公差為幾十微米,錫膏厚度測量儀的示值誤差在幾微米到十微米左右應可滿足使用要求。由于各類產品的制造要求存在差異,應由使用者依據實際情況確定驗收指標較為合理。

                  故本規范對于示值誤差和重復性不提出統一的技術要求。

                3、關于如何確定標準器的精度

                  由于錫膏厚度測量儀采用激光三角法或摩爾輪廓測量法,對測量面一般要求不能為鏡面反射,所以需對標準臺階塊表面進行啞光處理,在一定程度上限制了標準器的精度。出于經濟性和一般工藝水平的考慮,起草組認為標準臺階塊的不確定度達到1微米的水平較為合適。如實際標準器不確定度大于1微米,則應根據客戶提出的技術指標來判斷能否使用,通常標準器不確定度應不大于技術指標的1/3。


                意見提交:

                意見或建議可以通過郵件回傳至秘書處,征求意見截止時間為2019年12月31日。

                秘書處郵箱:MTC29@nim.ac.cn

                聯 系 人:金森林,任玲玲

                聯 系 電 話:010-64524972/6538,13671381740

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                (來源: 儀商網 )

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