Государственная поверочная схема для средств измерений длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для волоконно-оптических систем передачи информации (далее - ВОСП) устанавливает порядок передачи единиц длины в оптическом волокне - метр (м), времени распространения сигнала в оптическом волокне - секунда (с), средней мощности оптического излучения для ВОСП - ватт (Вт), ослабления оптического излучения для ВОСП - децибел (дБ), длины волны оптического излучения для ВОСП - метр (м), от государственного первичного специального эталона единиц длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для волоконно-оптических систем передачи информации (далее - ГПСЭ) при помощи вторичного и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешности и основных методов поверки.

1.2 Допускается проводить передачу единиц величин рабочим эталонам и средствам измерений с применением эталонов более высокой точности, чем предусмотрено настоящей государственной поверочной схемой.

1.3 Графическая часть государственной поверочной схемы приведена в приложении А.

2.1 ГПСЭ воспроизводит и хранит единицы длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для ВОСП и передает единицы этих величин вторичному эталону, рабочим эталонам и средствам измерений.

2.2 ГПСЭ состоит из комплекса следующих технических средств и вспомогательных устройств:

эталонная аппаратура для воспроизведения и передачи единиц длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне;

эталонная аппаратура для воспроизведения и передачи единицы длины волны для ВОСП;

эталонная аппаратура для воспроизведения и передачи единиц средней мощности и ослабления в ВОСП.

2.3 Диапазоны значений (номинальные значения)

Спектральный диапазон (рабочие длины волн) , мкм:

при воспроизведении единиц длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне: 0,850, 1,310, 1,490, 1,550, 1,625, 1,650;

при воспроизведении единицы средней мощности оптического излучения для ВОСП: от 0,5 до 2,5;

при воспроизведении единицы ослабления оптического излучения для ВОСП: от 0,85 до 1,70.

Диапазон воспроизведения единиц величин:

длины в оптическом волокне L, м: от 1·10¹ до 6·10⁵;

времени распространения сигнала в оптическом волокне t, с: от 0,5·10^-7 до 6·10^-3;

средней мощности оптического излучения для ВОСП P_ср, Вт:

ослабления оптического излучения для ВОСП A, дБ: от 0,05 до 90;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм: от 0,55 до 2,10.

2.4 ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц со средним квадратическим отклонением (СКО) среднего арифметического значения результатов десяти измерений, не превышающим:

длины в оптическом волокне S_L, м: 1,5·10^-2;

времени распространения сигнала в оптическом волокне S_t, с: 0,7·10^-10;

средней мощности оптического излучения для ВОСП S_0Pср:

ослабления оптического излучения для ВОСП S_A, дБ: от 3·10^-3 до 5·10^-2;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм:

Доверительные границы (при доверительной вероятности P = 0,95) неисключенной систематической погрешности не превышают:

длины в оптическом волокне , м: +/- 4,7·10^-2;

времени распространения сигнала в оптическом волокне , с: +/- 2,3·10^-10;

средней мощности оптического излучения для ВОСП :

ослабления оптического излучения для ВОСП , дБ: от +/- 8·10^-3 до +/- 0,16;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм:

Стандартная неопределенность, оцененная по типу A:

длины в оптическом волокне u_AL, м: 1,5·10^-2;

времени распространения сигнала в оптическом волокне u_At, с: 0,7·10^-10;

средней мощности оптического излучения для ВОСП uAP_ср:

ослабления оптического излучения для ВОСП u_AA, дБ: от 3·10^-3 до 5·10^-2;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм:

Стандартная неопределенность, оцененная по типу B:

длины в оптическом волокне u_BL, м: 2,0·10^-2;

времени распространения сигнала в оптическом волокне u_Bt, с: 1,0·10^-10;

средней мощности оптического излучения для ВОСП u_BPср:

ослабления оптического излучения для ВОСП u_BA, дБ: от 3,3·10^-3 до 6,6·10^-2;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм:

Суммарная стандартная неопределенность:

длины в оптическом волокне u_CL, м: 2,4·10^-2;

времени распространения сигнала в оптическом волокне u_Ct, с: 1,2·10^-10;

средней мощности оптического излучения для ВОСП u_CPср:

ослабления оптического излучения для ВОСП u_CA, дБ: от 4,5·10^-3 до 8,3·10^-2;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм:

Расширенная неопределенность (P = 0,99, коэффициент охвата k = 3):

длины в оптическом волокне U_pL, м: 7,2·10^-2;

времени распространения сигнала в оптическом волокне U_pt, с: 3,6·10^-10;

средней мощности оптического излучения для ВОСП U_pPср:

ослабления оптического излучения для ВОСП U_pA, дБ: от 1,4·10^-2 до 2,5·10^-1;

длины волны оптического излучения для ВОСП , мкм:

2.5 Для обеспечения воспроизведения единиц длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для ВОСП с указанной точностью следует соблюдать правила хранения и применения ГПСЭ, утвержденные в установленном порядке.

2.6 ГПСЭ применяют для передачи единиц длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для ВОСП вторичному (кроме единицы времени распространения сигнала в оптическом волокне) и рабочим эталонам, а также высокоточным средствам измерений методом непосредственного сличения, методом прямых измерений или методом сличений при помощи компаратора. В качестве компараторов для средств измерений длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне применяют образцы оптического волокна соответствующей длины. В качестве компараторов для средств измерений длины волны оптического излучения для ВОСП применяют источники лазерного излучения, интерферометры и волоконно-оптические решетки Брэгга. В качестве компараторов средней мощности оптического излучения для ВОСП применяют калориметрические и фотоэлектрические ваттметры с волоконным входом.

3.1 Вторичный эталон (далее - ВЭ) воспроизводит и хранит единицы длины и времени распространения сигнала в оптическом волокне, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для ВОСП и передает единицы этих величин рабочим эталонам.

3.2 ВЭ состоит из трех комплексов технических средств:

аппаратуры для воспроизведения, хранения и передачи единиц средней мощности и ослабления оптического излучения в ВОСП;

аппаратуры для воспроизведения, хранения и передачи единиц длины и распределенного ослабления в ВОСП;

аппаратуры для воспроизведения, хранения и передачи единицы длины волны оптического излучения в ВОСП.

В каждый комплекс технических средств может входить эталон-переносчик, используемый для передачи соответствующих единиц величин на месте применения или в качестве компаратора.

3.3 Диапазон значений, воспроизводимых вторичным эталоном, составляет:

от 60 до 5·10⁵ м - для длины в световоде L на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,85 до 1,70 мкм;

от 1·10^-4 до 1·10^-3 Вт - для средней мощности оптического излучения для ВОСП P_ср на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,6 до 1,7 мкм (с использованием установки на базе калориметрической системы с электрическим замещением);

от 0,05 до 70,00 дБ - для ослабления оптического излучения для ВОСП A на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,6 до 1,7 мкм;

от 0,6 до 1,70 - для длины волны оптического излучения для ВОСП .

3.4 Вторичный эталон обеспечивает воспроизведение единиц величин при доверительной вероятности P = 0,95:

длины в световоде с СКО S_L, не превышающим 2,0·10^-2 м при десяти независимых наблюдениях, и НСП , составляющей от 0,08 до 0,58 м;

средней мощности оптического излучения для ВОСП с СКО S₀P_ср, не превышающим 1,5·10^-3 при десяти независимых наблюдениях, и НСП , составляющей 2,0·10^-3 (с использованием установки на базе калориметрической системы с электрическим замещением);

ослабления оптического излучения для ВОСП с СКО S_A, не превышающим (от 5·10^-3 до 7·10^-2) дБ при десяти независимых наблюдениях, и НСП , составляющей от 1,0·10^-2 до 2,0·10^-1 дБ;

длины волны оптического излучения для ВОСП в диапазоне длин волн от 0,6 до 1,26 мкм с СКО , не превышающим 2·10^-4 мкм при десяти независимых наблюдениях, и НСП , составляющим 3·10^-4 мкм; в диапазоне длин волн от 1,26 до 1,70 мкм - с СКО , не превышающим (от 2·10^-7 до 3·10^-7) мкм при десяти независимых наблюдениях, и НСП , составляющим от 1,5·10^-7 до 2,0·10^-7 мкм.

3.5 Вторичный эталон применяют для передачи единиц длины, средней мощности, ослабления и длины волны оптического излучения для ВОСП рабочим эталонам методом прямых измерений или методом сличений при помощи компаратора.

4.1 В качестве рабочих эталонов единиц длины и ослабления в оптическом волокне (световоде) применяют катушки с оптическим волокном и оптические генераторы, воспроизводящие нормируемые значения длины L в диапазоне от 60 до 6·10⁵ м на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,85 до 1,70 мкм и ослабления A в диапазоне от 0,5 до 25,0 дБ.

Пределы допускаемых абсолютных погрешностей воспроизведения единиц величин рабочими эталонами составляют для единицы длины , где L - длина в м, и для единицы ослабления , где A - ослабление в дБ.

Рабочие эталоны применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений.

4.2 В качестве рабочих эталонов единицы ослабления оптического излучения для ВОСП применяют эталонные меры ослабления на основе световодов, а также перестраиваемые и неперестраиваемые оптические аттенюаторы в диапазоне воспроизведения единицы ослабления от 0,1 до 100,0 дБ в спектральном диапазоне от 0,4 до 2,5 мкм.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения единицы ослабления эталонными мерами ослабления составляют от +/- 0,02 до +/- 2,00 дБ.

Эталонные меры ослабления применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений или методом сличений при помощи компаратора.

4.3 В качестве рабочих эталонов единиц средней мощности и ослабления оптического излучения для ВОСП на фиксированных длинах волн от 0,4 до 2,5 мкм применяют комплексы средств измерений средней мощности оптического излучения в диапазоне измерений от 1·10^-15 до 10 Вт (от минус 120 до плюс 40 дБм), которые включают:

комплект стабилизированных источников лазерного излучения на фиксированных длинах волн в диапазоне длин волн от 0,4 до 2,5 мкм с волоконно-оптическим выходом;

фотоэлектрическое средство измерений средней мощности оптического излучения для ВОСП, получившее единицу на длинах волн стабилизированных источников излучения из состава рабочего эталона;

комплект оптических аттенюаторов и волоконно-оптических устройств.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений рабочими эталонами средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки составляют от +/- 1·10^-2 до +/- 2·10^-2 (от +/- 0,04 до +/- 0,09 дБ); относительных уровней мощности оптического излучения от +/- 3·10^-3 до +/- 1,0·10^-2 (от +/- 0,01 до +/- 0,04 дБ); средней мощности оптического излучения в рабочих спектральных диапазонах от +/- 3·10^-2 до +/- 8·10^-2 (от +/- 0,13 до +/- 0,36 дБ).

Рабочие эталоны единиц средней мощности и ослабления оптического излучения для ВОСП применяют для поверки средств измерений методом непосредственного сличения или методом прямых измерений.

4.4 В качестве рабочих эталонов единиц средней мощности и ослабления оптического излучения для ВОСП на фиксированных длинах волн от 0,6 до 1,8 мкм применяют комплексы средств измерений средней мощности оптического излучения в диапазоне измерений от 1·10^-12 до 1·10^-1 Вт (от минус 90 до плюс 20 дБм), которые включают:

комплект стабилизированных источников лазерного излучения на фиксированных длинах волн в диапазоне длин волн от 0,6 до 1,8 мкм с волоконно-оптическим выходом;

фотоэлектрическое средство измерений средней мощности оптического излучения для ВОСП, получившее единицу на длинах волн стабилизированных источников излучения из состава рабочего эталона;

комплект оптических аттенюаторов и волоконно-оптических устройств.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений рабочими эталонами средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки составляют от +/- 2·10^-2 до +/- 5·10^-2 (от +/- 0,08 до +/- 0,22 дБ); относительных уровней мощности оптического излучения от +/- 1,0·10^-2 до +/- 2,5·10^-2 (от +/- 0,04 до +/- 0,11 дБ); средней мощности оптического излучения в рабочих спектральных диапазонах от +/- 4·10^-2 до +/- 8·10^-2 (от +/- 0,18 до +/- 0,36 дБ).

Рабочие эталоны единиц средней мощности и ослабления оптического излучения для ВОСП применяют для поверки средств измерений методом непосредственного сличения или методом прямых измерений.

4.5 В качестве рабочих эталонов единиц средней мощности и ослабления оптического излучения в диапазоне от 1·10^-15 до 100 Вт (от минус 120 до плюс 50 дБм) применяют комплексы средств измерений средней мощности оптического излучения для ВОСП, которые включают:

комплект неселективных средств измерений средней мощности оптического излучения в диапазоне длин волн от 0,19 до 12 мкм при уровнях мощности оптического излучения от 1·10^-4 до 100 Вт (от минус 10 до плюс 50 дБм);

комплект стабилизированных по средней мощности источников лазерного излучения на фиксированных длинах волн в диапазоне длин волн от 0,19 до 12 мкм;

фотоэлектрическое средство измерений средней мощности оптического излучения, работающее на фиксированных длинах волн в диапазоне длин волн от 0,4 до 2,5 мкм при уровнях мощности от 1·10^-15 до 100 Вт (от минус 120 до плюс 50 дБм);

комплект оптических аттенюаторов;

комплект устройств для определения линейности градуировочной характеристики.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений рабочими эталонами средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки составляют от +/- 5·10^-3 до +/- 2,0·10^-2 (от +/- 0,02 до +/- 0,09 дБ); относительных уровней мощности оптического излучения от +/- 1·10^-3 до +/- 1,0·10^-2 (от +/- 0,004 до +/- 0,040 дБ); средней мощности оптического излучения в рабочих спектральных диапазонах от +/- 1,0·10^-2 до +/- 4,0·10^-2 (от +/- 0,04 до +/- 0,18 дБ).

Рабочие эталоны единиц средней мощности и ослабления оптического излучения для ВОСП применяют для поверки средств измерений методом непосредственного сличения или методом прямых измерений.

4.6 В качестве рабочих эталонов единицы средней мощности оптического излучения применяют неселективные средства измерений средней мощности оптического излучения в диапазоне измерений от 1·10^-5 до 100 Вт (от минус 20 до плюс 50 дБм) в диапазоне длин волн от 0,19 до 12,00 мкм.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения рабочими эталонами составляют от +/- 2·10^-3 до +/- 1,5·10^-2.

Рабочие эталоны единицы средней мощности оптического излучения для ВОСП применяют для поверки средств измерений методом непосредственного сличения.

4.7 В качестве рабочих эталонов единицы длины волны оптического излучения для ВОСП на фиксированных длинах волн в диапазоне от (0,55 до 3,4) мкм применяют образцы лазеров с узкой спектральной полосой излучения (порядка 0,3 нм и менее) и эталонные меры на основе газонаполненных кювет и интерферометров Фабри-Перо.

Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения единицы длины волны оптического излучения рабочими эталонами составляют от +/- 5·10^-7 до +/- 5·10^-5.

Рабочие эталоны единицы длины волны оптического излучения для ВОСП применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений.

4.8 В качестве рабочих эталонов и мер обратных потерь для ВОСП в диапазоне от 0,05 до 90,0 дБ на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,8 до 1,8 мкм применяют комплексы средств измерений, которые включают:

эталонный измеритель обратных потерь;

набор эталонных мер обратных потерь;

компаратор обратных потерь.

Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения единицы обратных потерь рабочими эталонами составляют от +/- 0,1 до +/- 2,0 дБ.

Рабочие эталоны обратных потерь для ВОСП применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений.

5.1 В качестве средств измерений применяют:

оптические рефлектометры с диапазоном измерений длины в оптическом волокне от 60 до 6·10⁵ м на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,85 до 1,70 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений длины в оптическом волокне , где L - длина в м, а также с диапазоном измерений ослабления в оптическом волокне от 0,5 до 25,0 дБ и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений ослабления в оптическом волокне , где A - ослабление в дБ;

средства измерений расстояний до неоднородности в оптическом волокне с диапазоном измерений длины в оптическом волокне от 60 до 3·10⁵ м на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,85 до 1,70 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений длины в оптическом волокне от +/- 1 до +/- 30 м;

средства измерений оптических потерь в оптическом волокне и пассивных компонентах ВОСП с диапазоном измерений ослабления оптического излучения от 0,1 до 120,0 дБ на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,4 до 2,5 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений ослабления оптического излучения от +/- 0,05 до +/- 6,00 дБ;

оптические аттенюаторы с диапазоном измерений ослабления оптического излучения от 0,1 до 120 дБ на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,4 до 2,5 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений ослабления оптического излучения на длинах волн градуировки от +/- 0,05 до +/- 4,00 дБ;

оптические генераторы с волоконно-оптическим выходом с нестабильностью мощности оптического излучения от 5·10^-3 до 3,0·10^-2 (от 0,02 до 0,13 дБ) на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,4 до 2,5 мкм и пределами допускаемой относительной погрешности установки выходной мощности оптического излучения от +/- 2,5·10^-2 до +/- 2,0·10^-1 (от +/- 0,1 до +/- 1,0 дБ);

оптические анализаторы спектра и измерители длины волны оптического излучения для ВОСП с диапазоном измерений длин волн оптического излучения от 0,55 до 3,40 мкм и пределами допускаемой относительной погрешности измерений длин волн оптического излучения от +/- 1·10^-6 до +/- 1·10^-3, с диапазоном измерений средней мощности оптического излучения от 1·10^-10 до 1·10^-1 Вт (от минус 70 до плюс 20 дБм) и пределами допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки от +/- 5·10^-2 до +/- 1,3·10^-1 (от +/- 0,2 до +/- 0,6) дБ;

измерители обратных потерь для ВОСП с диапазоном измерений обратных потерь от 0,05 до 90,0 дБ на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,8 до 1,8 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений обратных потерь от +/- 0,2 до +/- 2,5 дБ;

стабилизированные по длине волны когерентные источники оптического излучения для ВОСП в диапазоне длин волн оптического излучения от 0,55 до 2,1 мкм с пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений длин волн оптического излучения от +/- 1·10^-4 до +/- 1 нм;

оптические высокоточные рефлектометры с диапазоном измерений длины в оптическом волокне от 60 до 6·10⁵ м в диапазоне длин волн от 0,85 до 1,70 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений длины в оптическом волокне , где L - длина в м, с диапазоном измерений ослабления в оптическом волокне от 0,5 до 25,0 дБ и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений ослабления в оптическом волокне от +/- 0,02·A до +/- 0,03·A дБ, где A - ослабление в дБ;

оптоволоконные меры времени задержки с диапазоном воспроизведения времени задержки от 1·10^-6 до 1·10^-5 с на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,85 до 1,70 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения времени задержки ;

средства измерений средней мощности оптического излучения в диапазоне длин волн от 0,19 до 12 мкм с диапазоном измерений средней мощности оптического излучения от 1·10^-5 до 100 Вт и пределами допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения от +/- 5·10^-3 до +/- 5,0·10^-2;

высокоточные оптические анализаторы спектра, измерители длины волны оптического излучения для ВОСП и волоконно-оптических датчиков с диапазоном измерений длин волн оптического излучения от 0,55 до 2,10 мкм и пределами допускаемой относительной погрешности измерений длин волн оптического излучения от +/- 5·10^-7 до +/- 3·10^-5, с диапазоном измерений средней мощности оптического излучения от 1·10^-9 до 1·10^-1 Вт (от минус 60 до плюс 20 дБм) и пределами допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки от +/- 2,5·10^-2 до +/- 1·10^-1 (от +/- 0,1 до +/- 0,4 дБ);

средства измерений средней мощности оптического излучения на фиксированных длинах волн в диапазоне длин волн от 0,4 до 2,5 мкм с диапазоном измерений средней мощности оптического излучения от 1·10^-15 до 100 Вт (от минус 120 до плюс 50 дБм) и пределами допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки от +/- 1,5·10^-2 до +/- 5,0·10^-2 (от +/- 0,10 до +/- 0,22 дБ), пределами допускаемой относительной погрешности измерений относительных уровней мощности оптического излучения от +/- 1,0·10^-2 до +/- 2,5·10^-2 (от +/- 0,04 до +/- 0,11 дБ);

ваттметры и оптические тестеры для источников излучения с известной длиной волны оптического излучения в диапазоне длин волн от 0,4 до 2,5 мкм с диапазоном измерений средней мощности оптического излучения от 1·10^-15 до 100 Вт (от минус 120 до плюс 50 дБм) и пределами допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки от +/- 2,5·10^-2 до +/- 1,5·10^-1 (от +/- 0,11 до +/- 0,70 дБ), пределами допускаемой относительной погрешности измерений относительных уровней мощности оптического излучения от +/- 2·10^-2 до +/- 5·10^-2 (от +/- 0,11 до +/- 0,22 дБ), пределами допускаемой относительной погрешности измерений мощности оптического излучения в рабочем спектральном диапазоне от +/- 7·10^-2 до +/- 1,5·10^-1 (от +/- 0,3 до +/- 0,7 дБ);

анализаторы распределенных волоконно-оптических датчиков физических величин с диапазоном измерений длины в оптическом волокне от 10 до 6·10⁵ м в диапазоне длин волн от 0,85 до 1,70 мкм и пределами допускаемой абсолютной погрешности измерений длины в оптическом волокне , L - длина в м.