1.1 Государственная поверочная схема для средств измерений динамических параметров импульсного лазерного излучения устанавливает порядок передачи единиц максимальной мощности импульсного лазерного излучения (P_и) - ватт (Вт), длительности импульса лазерного излучения (t_и) - секунда (с), скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных <1> (R_b), фазового дрожания (T_j) и коэффициента битовых ошибок (BER) в волоконно-оптических системах передачи информации (далее - ВОСП) - бит в секунду (бит/с), тактовый интервал (ТИ) и относительная единица (отн. ед.) соответственно от государственного первичного специального эталона единиц мощности и длительности импульсов лазерного излучения в волоконно-оптических системах (далее - ГПСЭ) при помощи рабочих эталонов средствам измерений с указанием показателей точности, и методов передачи единицы величины.

--------------------------------

<1> Под скоростью передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в ВОСП в настоящей ГПС подразумевается скорость передачи единичных элементов цифрового сигнала данных согласно ГОСТ 17657-79 на физическом уровне сетевой модели OSI по оптическому каналу, при использовании амплитудной модуляции и двухуровневого физического кодирования без возврата к нулю (non return to zero, NRZ), равная скорости передачи битов данных.

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 состоит из комплекса следующих измерений:

- источник эталонных оптических импульсов;

- установка для определения динамических параметров эталонных оптических импульсов.

2.2 Диапазоны значений (номинальные значения), в которых воспроизводятся единицы величин:

Спектральный диапазон (рабочие длины волн), мкм:

- при воспроизведении единиц мощности импульсного лазерного излучения и длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса: 0,53, 0,85, 1,06, 1,31, 1,55.

Диапазон воспроизведения единиц величин:

мощности импульсного лазерного излучения, Вт:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: от 1·10^-5 до 1;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: от 1·10^-6 до 1·10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, с:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: от 1·10^-9 до 1·10^-6;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: от 1·10^-10 до 1·10^-7.

2.3 ГПСЭ обеспечивает воспроизведение единиц со средним квадратическим отклонением среднего арифметического значения результатов десяти измерений, не превышающим:

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 1,86 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 0,12 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 1,35 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 0,90 x 10^-2.

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

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 2,76 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 2,76 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 0,63·10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 6,31 x 10^-2.

Стандартная неопределенность, оцененная по типу A:

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 1,86 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 0,12 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 1,35 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 0,90 x 10^-2.

Стандартная неопределенность, оцененная по типу B:

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 1,59 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 1,59 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 0,35·10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 3,54 x 10^-2.

Суммарная стандартная неопределенность:

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 2,45 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 1,59 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 1,39·10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 3,65 x 10^-2.

Расширенная неопределенность:

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 4,90 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 3,18 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 2,78 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 7,30 x 10^-2;

при коэффициенте охвата k = 2.

Расширенная неопределенность:

мощности импульсного лазерного излучения, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 7,35 x 10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 4,77 x 10^-2;

длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса, отн. ед.:

на длинах волн 0,53 и 1,06 мкм: 4,17·10^-2;

на длинах волн 0,85, 1,31 и 1,55 мкм: 10,95 x 10^-2;

при коэффициенте охвата k = 3.

2.4 ГПСЭ применяют для передачи единиц мощности импульсного лазерного излучения, длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса рабочим эталонам, а также высокоточным средствам измерений методом непосредственного сличения, или методом прямых измерений.

3.1 В качестве эталонов, заимствованных из других государственных поверочных схем, применяют рабочие эталоны единиц времени и частоты второго разряда (стандарты частоты) из Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты, утвержденной приказом Росстандарта N 2360 от 13.10.2022.

3.2 Эталоны, заимствованные из других государственных поверочных схем, обеспечивают воспроизведение единицы частоты в диапазоне от 1,0·10³ до 3,3·10¹¹ Гц.

Допускаемая относительная погрешность по частоте выходных сигналов (опорного генератора) находится в пределах от +/- 1,0·10^-13 до +/- 1,0·10^-11.

3.3 Эталоны, заимствованные из других ГПС, применяют для передачи единицы частоты рабочему эталону 1-го разряда методом сличений с помощью компаратора.

4.1 В качестве рабочего эталона 1-го разряда применяют аппаратуру для воспроизведения, хранения и передачи единиц длительности импульсов лазерного излучения и скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в ВОСП в диапазонах измерений от 4,0·10^-11 до 2,0·10^-8 с и от 5,0·10⁷ до 2,6·10¹⁰ бит/с (фиксированные значения, соответствующие используемым в системах SDH и Ethernet +/- 0,01% от номинального значения) соответственно.

4.2 Рабочий эталон 1-го разряда обеспечивает воспроизведение единиц величин при доверительной вероятности P = 0,95:

Среднее квадратическое отклонение (S_o) результата измерений длительности импульсов лазерного излучения не превышает 3,0·10^-11 с, а скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в ВОСП - 1,1·10^-7 отн. ед. при 20 независимых наблюдениях.

Границы относительной неисключенной систематической погрешности для длительности импульсов лазерного излучения не превышают 2,0·10^-11 с, а скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в ВОСП - 3,4·10^-8 отн. ед.

4.3 Рабочий эталон 1-го разряда применяют для передачи единиц рабочим эталонам методом прямых измерений или методом сличений при помощи компаратора.

5.1 В качестве рабочего эталона 2-го разряда единицы мощности импульсного лазерного излучения применяют комплекс средств измерений в составе: приемные устройства в диапазоне длин волн от 0,4 до 10,6 мкм, лазеры импульсного режима работы, система регистрации и обработки информации в диапазонах измерений от 1·10^-6 до 1·10⁴ Вт при длительности импульса от 1·10¹⁰ до 1·10^-4 с по уровню 0,5 и времени нарастания/спада импульса: от 3·10^-11 до 1·10^-5 с.

Средние квадратические отклонения результатов сличений S рабочих эталонов 2-го разряда с государственным лежат в пределах от 2,5·10^-2 до 4·10^-2 отн. ед.

5.2 В качестве рабочего эталона 2-го разряда единиц динамических параметров импульсного лазерного излучения - длительности импульсов лазерного излучения применяют комплекс средств измерений в составе: быстродействующий оптоэлектронный преобразователь, широкополосный осциллограф, устройство управления и обработки измерительной информации.

Рабочий диапазон длительности импульса по уровню 0,5 от 1·10¹⁰ до 1·10^-4 с при мощности импульса от 1·10^-6 до 1·10² Вт и времени нарастания/спада импульса: от 3·10^-11 до 1·10^-5 с в диапазоне длин волн от 0,4 до 10,6 мкм.

Средние квадратические отклонения результатов сличений S рабочих эталонов с государственным не превышают 4·10^-2 отн. ед.

5.3 В качестве рабочего эталона 2-го разряда единицы скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных применяют средства измерений, работающие в режиме генерации тестовых импульсных последовательностей на длинах волн 0,85, 1,31 или 1,55 мкм, либо измерения скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в диапазоне от 50 Мбит/с до 25,8 Гбит/с (фиксированные значения, соответствующие используемым в системах SDH и Ethernet +/- 0,01% от номинального значения) и суммарной стандартной неопределенностью воспроизведения единицы скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных не более 7·10^-7 отн. ед.

5.4 В качестве рабочего эталона 2-го разряда единиц фазового дрожания и коэффициента битовых ошибок для оптических интерфейсов применяют комплекс средств измерений в составе: анализатор цифровых линий связи с оптическими интерфейсами, широкополосный осциллограф, быстродействующий оптоэлектронный преобразователь, стандарт частоты, устройство управления и обработки измерительной информации, работающий в режиме генерации тестовых импульсных последовательностей на длинах волн 0,85, 1,31 или 1,55 мкм, либо измерения скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в диапазоне от 50 Мбит/с до 25,8 Гбит/с (фиксированные значения, соответствующие используемым в системах SDH и Ethernet +/- 0,01% от номинального значения). Диапазон воспроизведения коэффициента битовых ошибок от 10^-3 до 10⁹ отн. ед., диапазон измерения и воспроизведения фазового дрожания по амплитуде от 0,05 до 3200 ТИ в зависимости от скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных и значения модулирующих частот. Суммарная стандартная неопределенность воспроизведения единицы фазового дрожания при доверительной вероятности 0,95 не более (1 - 10)%, в зависимости от скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных и значения модулирующих частот.

Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений.

6.1 В качестве СИ мощности импульсного лазерного излучения и длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 применяют:

- прецизионные средства измерений динамических параметров импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-6 до 1 Вт в спектральном диапазоне от 0,5 до 1,6 мкм, при длительности импульса от 1·10^-10 до 1·10^-6 с, пределы допускаемой относительной погрешности составляют от 4·10^-2 до 10·10^-2 отн. ед.

6.2 В качестве СИ мощности импульсного лазерного излучения применяют:

- средства измерений максимальной мощности импульсного лазерного излучения в диапазоне от 1·10^-9 до 1·10⁴ Вт в спектральном диапазоне от 0,4 до 10,6 мкм, при длительности импульса от 1·10^-10 до 1·10^-4 с, пределы допускаемой относительной погрешности составляют от 10·10^-2 до 30·10^-2 отн. ед.;

- генераторы оптических сигналов мощностью в импульсе от 1·10^-5 до 1·10⁴ Вт на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,4 до 10,6 мкм, при длительности импульса от 1·10^-10 до 1·10^-4 с, пределы допускаемой относительной погрешности составляют от 10·10^-2 до 30·10^-2 отн. ед.

6.3 В качестве СИ длительности импульса лазерного излучения по уровню 0,5 от максимального значения мощности импульса применяют:

- средства измерений динамических параметров источников лазерного излучения малых уровней (фотоприемники) в диапазоне длительностей импульса от 1·10^-10 до 1·10^-7 с в спектральном диапазоне от 0,5 до 1,6 мкм, при мощности импульса от 1·10^-8 до 1 Вт, пределы допускаемой относительной погрешности составляют от 10·10^-2 до 15·10^-2 отн. ед.;

- средства измерений динамических параметров приемников лазерного излучения малых уровней (источники) в диапазоне длительностей импульса от 1·10^-9 до 1·10^-1 с в спектральном диапазоне от 0,5 до 1,6 мкм, при мощности импульса от 1·10^-8 до 1·10^-4 Вт, пределы допускаемой относительной погрешности составляют от 5·10^-2 до 15·10^-2 отн. ед.;

- средства измерений формы импульса лазерного излучения в диапазоне длительностей импульса от 1·10^-9 до 1·10^-7 с на фиксированных длинах волн в диапазоне от 0,4 до 10,6 мкм, при мощности импульса от 1·10^-4 до 1 Вт, пределы допускаемой относительной погрешности составляют от 5·10^-2 до 15·10^-2 отн. ед.

6.4 В качестве СИ скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных, равно как и фазового дрожания и коэффициента битовых ошибок для оптических интерфейсов, применяют средства измерений (анализаторы сетевых протоколов, анализаторы параметров на цифровых интерфейсах, генераторы псевдослучайных последовательностей и подобные), работающие в режиме генерации тестовых импульсных последовательностей на длинах волн в диапазоне от 0,83 до 1,65 мкм, либо измерения скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных в диапазоне от 50 Мбит/с до 25,8 Гбит/с (фиксированные значения, соответствующие используемым в системах SDH, Ethernet, OTN и Fibre Channel +/- 0,01% от номинального значения). Диапазон воспроизведения коэффициента ошибок по битам от 10^-3 до 10^-9, диапазон измерения и воспроизведения фазового дрожания по амплитуде в тактовых интервалах от 0,05 до 3200 в зависимости от скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных и значения модулирующих частот.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений скорости передачи единичных элементов цифрового сигнала данных составляют не более 1,5·10^-6 - 1·10^-5 отн. ед.

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений фазового дрожания составляют не более (5 - 20)%.