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
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления идентификатора программного обеспечения |
| Программа рабочего эталона РЭСМ-В | WORK_ET_NEW | 1.2.0.1 | 3EAE624E | CRC32 |
| Программа спектральной установки | MONO_2007 | 1.1.3 | 5C830D2F | CRC32 |
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
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измеряемой средней мощности оптического излучения, Вт | 10-10 - 10-2 |
| Диапазон длин волн исследуемого излучения, нм | 600 - 1700 |
| Длины волн калибровки измерителя мощности (длины волн излучения источников), фиксированные в диапазонах, нм | 840 - 860 1300 - 1320 1540 - 1560 1485 - 1495* 1620 - 1630* |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения на длинах волн калибровки, %: - в диапазоне 10-10 - 2-10-3 Вт включительно - в диапазоне 2-10-3 - 10-2 Вт | 2,5 3,5 |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения в рабочем спектральном диапазоне, % | 5 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерений относительных уровней мощности**, %, при значениях мощности: - в диапазоне 10-10 - 2-10-3 Вт - в диапазоне 10-5 - 10-4 Вт | 1,2 0,5 |
| Мощность излучения источников, мВт, не менее | 2,5 |
| Нестабильность мощности излучения источников за 15 мин, %, не более | 0,3 |
| Время нарастания переходной характеристики измерительного преобразователя ПР-2, нс, не более | 10 |
| Предел линейности измерительного преобразователя ПР-2, мВт | 1 |
| Рабочий диапазон длин волн спектральной установки, нм | 600 - 1700 |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерений относительной спектральной характеристики опорного приёмника в диапазоне длин волн 800 - 1650 нм, % | 5 |
| Предел допускаемой абсолютной погрешности градуировки монохроматора по шкале длин волн, нм | 1 |
| Габаритные размеры (Д*Ш*В), мм, не более: - измеритель оптической мощности - блок питания измерителя оптической мощности - источник оптического излучения - оптический аттенюатор - монохроматор | 130x110x35 180x110x35 210x160x75 70x115x70 310x240x170 |
| Масса комплекта РЭСМ-ВС, кг, не более | 11 |
| * - если в комплект поставки входит излучатель на соответствующую длину волны * * - погрешность измерений отношения двух значений мощности |
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
| Наименование | Количество, шт. | Примечание |
| Измеритель оптической мощности | 1 | |
| Блок питания измерителя оптической мощности | 1 | |
| Кабель соединительный измерителя мощности | 1 | |
| * *. * *гг. * Источник оптического излучения ММ-850 нм | 1 | |
| Источник оптического излучения ОМ-1310-1550 нм | 1 | |
| Сетевой адаптер источника оптического излучения | 2 | |
| Аттенюатор оптический 850 нм | 1 | |
| Аттенюатор оптический 1310-1550 нм | 1 | |
| Преобразователь измерительный ПР-2 | 1 | |
| Кабель соединительный коаксиальный | 1 | |
| Коаксиальный тройник | 1 | |
| Нагрузка 50 Ом | 1 | |
| Нагрузка 1000 Ом | 1 | |
| Комплект волоконно-оптических кабелей | 1 | FC-PC |
| Монохроматор МДР | 1 | |
| Осветитель с галогенной лампой | 1 | |
| Блок питания монохроматора | 1 | |
| Блок питания осветителя | 1 | |
| Конвертор для связи с ПК | 1 | |
| Дифракционная решетка 750 штр/мм | 1 | |
| Оптический фильтр 0,6-1,0 мкм | 1 | |
| Оптический фильтр 1,0-1,7 мкм | 1 | |
| Волоконно-оптический кабель монохроматора | 1 | |
| Устройство ввода излучения в монохроматор | 1 | |
| Насадка с волоконно-оптическим адаптером | 1 | |
| Кабель-переходник USB-COM | 1 | |
| Нуль-модемный кабель | 1 | |
| Диск с программным обеспечением | 1 | |
| Персональный компьютер - ноутбук | 1 | |
| Рабочий эталон единицы средней мощности оптического излучения в ВОСП «РЭСМ-ВС». Руководство по эксплуатации | 1 | |
| Монохроматор МДР. Руководство по эксплуатации | 1 | |
| Рабочий эталон единицы средней мощности оптического излучения в ВОСП «РЭСМ-ВС». Методика поверки | 1 | |
* - 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.
