Optical fibres - Part 1-41: Measurement methods and test procedures - Bandwidth

Describes two methods for determining and measuring the modal bandwidth of multi-mode optical fibres (see IEC 60793-2-10, IEC 60793-2-30 and IEC 60793-2-40).The baseband frequency response is directly measured in the frequency domain by determining the fibre response to a sinusoidally modulated light source, it can also be measured by observing the broadening of a narrow pulse of light. Method A - Optical time domain measurement method (pulse distortion). Method 2 - Frequency domain measurement method. Each method can be performed using one of two launches: an overfilled launch (OFL) condition or a restricted mode launch (RML) condition.

Fibres optiques - Partie 1-41: Méthodes de mesure et procédures d'essai - Largeur de bande

Deux méthodes pour mesurer la largeur de bande sont présentées: la réponse impulsionnelle, et la réponse fréquentielle. Les deux méthodes s'appliquent à la mesure de la largeur de bande des fibres multimodales de catégorie A1. L'application aux autres catégories de fibres multimodales de classe A est à l'étude. Aucune des méthodes ne s'applique à la mesure de la larguer de bande sur fibres unimodales de type B.

General Information

Status
Published
Publication Date
16-Apr-2003
Technical Committee
SC 86A - Fibres and cables
Drafting Committee
WG 1 - TC 86/SC 86A/WG 1
Current Stage
DELPUB - Deleted Publication
Start Date
31-Aug-2010
Completion Date
26-Oct-2025

Relations

Effective Date
05-Sep-2023
Effective Date
05-Sep-2023

Overview

IEC 60793-1-41:2003 is an international standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC) that specifies measurement methods and test procedures for determining the bandwidth of multimode optical fibres. Bandwidth in this context refers to the modal bandwidth, a critical parameter influencing data transmission rates and signal integrity in optical fibre communications. The standard outlines two principal measurement techniques-time domain and frequency domain-to evaluate the modal bandwidth, ensuring consistent and reliable testing to support fibre optic system design and quality assurance.

Key Topics

  • Scope and Purpose
    IEC 60793-1-41:2003 focuses on measuring modal bandwidth in multimode optical fibres as referenced in IEC 60793-2-10, IEC 60793-2-30, and IEC 60793-2-40. It provides standardized procedures essential for manufacturers and testing laboratories to assess fibre performance for data transmission applications.

  • Measurement Methods

    • Method A: Optical Time Domain Measurement
      This method uses pulse distortion analysis by injecting a narrow light pulse into the fibre and observing pulse broadening as it propagates. The distortion gives information about the fibre’s time-dependent bandwidth.
    • Method B: Frequency Domain Measurement
      This technique involves measuring the baseband frequency response by using a sinusoidally modulated light source to determine the fibre’s bandwidth directly from its frequency response characteristics.
  • Launch Conditions
    Both measurement methods support two launch conditions to simulate different operating environments:

    • Overfilled Launch (OFL) - a mode filling condition where all guided modes are excited, representing worst-case bandwidth scenarios.
    • Restricted Mode Launch (RML) - where only selected modes are excited, simulating laser launch conditions typical in high-speed networking.
  • Apparatus and Procedure Details
    The standard specifies the required equipment such as light sources, injection systems, detectors, recording apparatus, and computational tools. It also defines sample preparation, positioning, conditioning, and calibration to ensure measurement accuracy.

  • Data Analysis and Reporting
    It provides methods to interpret measurement data, calculate the -3 dB bandwidth frequency, normalize results based on fibre length, and specify information to be included in test reports and fibre specifications.

Applications

IEC 60793-1-41 is vital in various practical applications where multimode optical fibres are employed, including:

  • Telecommunication Networks
    Bandwidth measurement is essential for designing multimode fibre links that meet performance requirements in local area networks (LANs), data centres, and enterprise communications.

  • Quality Control and Manufacturing
    Fibre manufacturers use this standard to validate product bandwidth specifications during production and final quality assurance, ensuring compliance with international standards.

  • System Design and Validation
    Network designers utilize bandwidth data to predict system performance, optimize fibre types, and select appropriate transmitters and receivers for high-speed data transmission.

  • Research and Development
    Optical component developers and researchers apply these measurement procedures to characterize new fibre types, improve bandwidth capabilities, and innovate transmission techniques.

Related Standards

For a comprehensive understanding and conformance in the field of optical fibre measurement and specifications, the following IEC standards are closely linked:

  • IEC 60793-2-10: Optical Fibres - Product Specifications - Details product requirements for multimode fibres relevant to bandwidth measurement.
  • IEC 60793-2-30 & IEC 60793-2-40: Optical Fibres - Test Methods - Provide additional testing methodologies connected to fibre characteristics impacting bandwidth.
  • IEC 60793-1-1: Terminology and General Measurement Methods - Supports IEC 60793-1-41 with definitions and foundational procedures.
  • ITU Recommendations on Optical Fibre Testing - Offers complementary guidelines and comparisons for test methods addressing network compatibility.

Keywords: IEC 60793-1-41, modal bandwidth, multimode optical fibre, optical fibre bandwidth measurement, optical time domain measurement, frequency domain measurement, overfilled launch, restricted mode launch, optical fibre test procedures, IEC optical fibre standards.

Standard

IEC 60793-1-41:2003 - Optical fibres - Part 1-41: Measurement methods and test procedures - Bandwidth Released:4/17/2003 Isbn:283186920X

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Frequently Asked Questions

IEC 60793-1-41:2003 is a standard published by the International Electrotechnical Commission (IEC). Its full title is "Optical fibres - Part 1-41: Measurement methods and test procedures - Bandwidth". This standard covers: Describes two methods for determining and measuring the modal bandwidth of multi-mode optical fibres (see IEC 60793-2-10, IEC 60793-2-30 and IEC 60793-2-40).The baseband frequency response is directly measured in the frequency domain by determining the fibre response to a sinusoidally modulated light source, it can also be measured by observing the broadening of a narrow pulse of light. Method A - Optical time domain measurement method (pulse distortion). Method 2 - Frequency domain measurement method. Each method can be performed using one of two launches: an overfilled launch (OFL) condition or a restricted mode launch (RML) condition.

Describes two methods for determining and measuring the modal bandwidth of multi-mode optical fibres (see IEC 60793-2-10, IEC 60793-2-30 and IEC 60793-2-40).The baseband frequency response is directly measured in the frequency domain by determining the fibre response to a sinusoidally modulated light source, it can also be measured by observing the broadening of a narrow pulse of light. Method A - Optical time domain measurement method (pulse distortion). Method 2 - Frequency domain measurement method. Each method can be performed using one of two launches: an overfilled launch (OFL) condition or a restricted mode launch (RML) condition.

IEC 60793-1-41:2003 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 33.180.10 - Fibres and cables. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.

IEC 60793-1-41:2003 has the following relationships with other standards: It is inter standard links to IEC 60793-1-41:2010, IEC 60793-1-41:2001. Understanding these relationships helps ensure you are using the most current and applicable version of the standard.

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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60793-1-41
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2003-04
Fibres optiques –
Partie 1-41:
Méthodes de mesure et procédures d'essai –
Largeur de bande
Optical fibres –
Part 1-41:
Measurement methods and test procedures –
Bandwidth
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60793-1-41:2003
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its

CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
ainsi que la liste des publications parues, sont publication, as well as the list of publications issued,
également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm) vous permet (http://www.iec.ch/searchpub/cur_fut.htm) enables
de faire des recherches en utilisant de nombreux you to search by a variety of criteria including text
critères, comprenant des recherches textuelles, par searches, technical committees and date of
comité d’études ou date de publication. Des publication. On-line information is also available
informations en ligne sont également disponibles sur on recently issued publications, withdrawn and
les nouvelles publications, les publications rempla- replaced publications, as well as corrigenda.
cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
• IEC Just Published • IEC Just Published
Ce résumé des dernières publications parues This summary of recently issued publications
(http://www.iec.ch/online_news/justpub/jp_entry.htm) (http://www.iec.ch/online_news/justpub/jp_entry.htm)
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60793-1-41
INTERNATIONAL
Deuxième édition
STANDARD
Second edition
2003-04
Fibres optiques –
Partie 1-41:
Méthodes de mesure et procédures d'essai –
Largeur de bande
Optical fibres –
Part 1-41:
Measurement methods and test procedures –
Bandwidth
 IEC 2003 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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Commission Electrotechnique Internationale PRICE CODE
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Международная Электротехническая Комиссия
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For price, see current catalogue

– 2 – 60793-1-41  CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4

1 Domaine d’application . 8

2 Références normatives . 8

3 Définitions .10

4 Appareillage .10

4.1 Source de rayonnements .10

4.2 Système d’injection .12

4.3 Système de détection.14
4.4 Système d’enregistrement.16
4.5 Equipement de calcul.16
4.6 Performance du système global .16
5 Echantillonnage et échantillons à l’essai .16
5.1 Echantillon en essai .16
5.2 Echantillon de référence .18
5.3 Préparation des extrémités .18
5.4 Conditionnement de l’échantillon en essai .18
5.5 Positionnement de l’échantillon en essai .18
6 Procédure .18
6.1 Méthode A – Mesure de l’impulsion d’entrée par la méthode de distorsion
d’impulsion (domaine temporel optique) .18
6.2 Méthode B – Méthode de mesure dans le domaine fréquentiel.20
7 Calculs ou interprétation des résultats .22
7.1 Fréquence -3 dB, f .22
3dB
7.2 Calculs pour les méthodes de présentation optionnelles .22
8 Normalisation de la longueur .22
9 Résultats .22
9.1 Informations à fournir pour chaque essai.22
9.2 Informations à fournir sur demande.24
10 Information à mentionner dans la spécification.24
Annexe A (normative)  Facteur de dispersion intramodale et limite de dispersion
intermodale normalisée .26

Annexe B (normative) Fonction de transfert de fibre, H(f).34
Annexe C (normative)  Calculs pour d’autres méthodes de présentation.36
Annexe D (informative)  Comparaison entre cette méthode d’essai et les prescriptions
de l’UIT .38
Annexe E (informative)  Prescriptions d’embrouilleur de modes pour les conditions
d’injection saturées sur les fibres multimodales .40
Bibliographie .52

60793-1-41  IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5

1 Scope . 9

2 Normative references. 9

3 Definition .11

4 Apparatus .11

4.1 Radiation source.11

4.2 Launch system.13

4.3 Detection system .15
4.4 Recording system .17
4.5 Computational equipment.17
4.6 Overall system performance.17
5 Sampling and specimens .17
5.1 Test sample.17
5.2 Reference sample.19
5.3 End preparation .19
5.4 Test sample packaging .19
5.5 Test sample positioning .19
6 Procedure .19
6.1 Method A – Pulse distortion method (optical time domain) input pulse
measurement.19
6.2 Method B – Frequency domain measurement method.21
7 Calculations or interpretation of results.23
7.1 –3 dB frequency, f .23
3 dB
7.2 Calculations for optional reporting methods .23
8 Length normalization.23
9 Results .23
9.1 Information to be provided with each measurement .23
9.2 Informations available upon request .25
10 Specification information .25
Annex A (normative) Intramodal dispersion factor and the normalized intermodal
dispersion limit .27

Annex B (normative) Fibre transfer function, H(f) .35
Annex C (normative) Calculations for other reporting methods .37
Annex D (informative) Comparison between this test method and ITU requirements.39
Annex E (informative) Mode scrambler requirements for overfilled launching conditions
to multimode fibres.41
Bibliography .53

– 4 – 60793-1-41  CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
FIBRES OPTIQUES –
Partie 1-41: Méthodes de mesure et procédures d’essai –

Largeur de bande
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60793-1-41 a été établie par le sous-comité 86A: Fibres et câbles,
du comité d'études 86 de la CEI: Fibres optiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition parue en 2001. Cette édition
constitue une révision technique.
Cette nouvelle édition est une mise à jour complétée en particulier par l’injection réduite
destinée à la mesure des largeurs de bandes pour le système de transmission à injection laser.

Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
86A/841/FDIS 86A/853/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de la présente norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La présente norme doit être lue conjointement à la CEI 6793-1-1.

60793-1-41  IEC:2003 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
OPTICAL FIBRES –
Part 1-41: Measurement methods and test procedures –

Bandwidth
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60793-1-41 has been prepared by subcommittee 86A: Fibres and
cables, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
This second edition cancels and replaces the first edition published in 2001. This edition
constitutes a technical revision.
This new edition updates and completes the earlier edition in particular by the restricted mode
launch intended for the laser launch transmission system.

The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
86A/841/FDIS 86A/853/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2.
This standard is to be read in conjunction with IEC 60793-1-1.

– 6 – 60793-1-41  CEI:2003
La CEI 60793-1-4X comprend les parties suivantes, sous le titre général Fibres optiques:

Partie 1-40: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Affaiblissement

Partie 1-41: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Largeur de bande

Partie 1-42: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Dispersion chromatique

Partie 1-43: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Ouverture numérique

Partie 1-44: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Longueur d'onde de coupure

Partie 1-45: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Diamètre du champ de mode

Partie 1-46: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Contrôle des variations du

facteur de transmission optique
Partie 1-47: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Pertes dues aux macro-
courbures
Partie 1-48: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Dispersion de mode de
)
polarisation
)
Partie 1-49: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Retard différentiel de mode
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2007. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
___________
)
A publier.
)
A publier.
60793-1-41  IEC:2003 – 7 –
IEC 60793-1-4X consists of the following parts, under the general title Optical fibres:

Part 1-40: Measurement methods and test procedures – Attenuation

Part 1-41: Measurement methods and test procedures – Bandwidth

Part 1-42: Measurement methods and test procedures – Chromatic dispersion

Part 1-43: Measurement methods and test procedures – Numerical aperture

Part 1-44: Measurement methods and test procedures – Cut-off wavelength

Part 1-45: Measurement methods and test procedures – Mode field diameter

Part 1-46: Measurement methods and test procedures – Monitoring of

changes in optical transmittance
Part 1-47: Measurement methods and test procedures – Macrobending loss
)
Part 1-48: Measurement methods and test procedures – Polarisation mode dispersion
)
Part 1-49: Measurement methods and test procedures – Differential mode delay
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2007. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
___________
)
To be published.
)
To be published.
– 8 – 60793-1-41  CEI:2003
FIBRES OPTIQUES –
Partie 1- 41: Méthodes de mesure et procédures d’essai –

Largeur de bande
1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 60793 décrit deux méthodes pour déterminer et mesurer la

largeur de bande modale des fibres optiques multimodales (voir les CEI 60793-2-10,
CEI 60793-2-30 et CEI 60793-2-40). La réponse fréquentielle en bande de base est
directement mesurée dans le domaine fréquentiel en déterminant la réponse de la fibre à une
source lumineuse modulée sinusoïdalement. La réponse en bande de base peut également
être mesurée en observant l’élargissement d’une impulsion étroite de lumière. Ces deux
méthodes sont les suivantes:
Méthode A – Méthode de mesure dans le domaine temporel optique (distorsion d’impulsion)
Méthode B – Méthode de mesure dans le domaine fréquentiel
Chaque méthode peut être réalisée en utilisant une des deux injections suivantes: condition
d’injection saturée (overfilled launch, OFL) ou condition d’injection en mode partiel (restricted
mode launch, RML).
NOTE Ces méthodes d’essai sont généralement utilisées dans les équipements de production et les équipements
de recherche et ne sont pas facilement réalisées sur le terrain.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent
document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non
datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
CEI 60793-1-20:2001, Fibres optiques – Partie 1-20: Méthodes de mesure et procédures
d’essai – Géométrie de la fibre
CEI 60793-1-42:2001, Fibres optiques – Partie 1-42: Méthodes de mesure et procédures
d’essai – Dispersion chromatique
CEI 60793-1-43:2001, Fibres optiques – Partie 1-43: Méthodes de mesure et procédures

d’essai – Ouverture numérique
CEI 60793-2-10:2002, Fibres optiques – Partie 2-10: Spécifications de produits – Spécification
intermédiaire pour les fibres multimodales de la catégorie A1
CEI 60793-2-30:2002, Fibres optiques – Partie 2-30: Spécifications de produits – Spécification
intermédiaire pour les fibres multimodales de la catégorie A3
CEI 60793-2-40:2002, Fibres optiques – Partie 2-40: Spécifications de produits – Spécification
intermédiaire pour les fibres multimodales de la catégorie A4

60793-1-41  IEC:2003 – 9 –
OPTICAL FIBRES –
Part 1-41: Measurement methods and test procedures –
Bandwidth
1 Scope
This part of IEC 60793 describes two methods for determining and measuring the modal
bandwidth of multi-mode optical fibres (see IEC 60793-2-10, IEC 60793-2-30 and
IEC 60793-2-40). The baseband frequency response is directly measured in the frequency
domain by determining the fibre response to a sinusoidally modulated light source. The
baseband response can also be measured by observing the broadening of a narrow pulse of
light. The two methods are the following:
Method A – Optical time domain measurement method (pulse distortion)
Method B – Frequency domain measurement method
Each method can be performed using one of two launches: an overfilled launch (OFL) condition
or a restricted mode launch (RML) condition.
NOTE These test methods are commonly used in production and research facilities and are not easily
accomplished in the field.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For
dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of
the referenced document (including any amendments) applies.
IEC 60793-1-20:2001, Optical Fibres – Part 1-20: Measurement methods and test procedures –
Fibre geometry
IEC 60793-1-42:2001, Optical fibres – Part 1-42: Measurement methods and test procedures –
Chromatic dispersion
IEC 60793-1-43:2001, Optical fibres – Part 1-43: Measurement methods and test procedures –
Numerical aperture
IEC 60793-2-10:2001, Optical fibres – Part 2-10: Product specifications – Sectional
specification for category A1 multimode fibres
IEC 60793-2–30:2002, Optical fibres – Part 2-30: Product specifications – Sectional
specification for category A3 multimode fibres
IEC 60793-2-40:2002, Optical fibres – Part 2-40: Product specifications – Sectional
specification for category A4 multimode fibres

– 10 – 60793-1-41  CEI:2003
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60793 la définition suivante s’applique.

3.1
largeur de bande (−−−−3 dB)
quantité numériquement égale à la plus petite fréquence de modulation pour laquelle le module

de la fonction de transfert en bande de base d'une fibre optique devient égal à une fraction

spécifiée, généralement la moitié, de sa valeur à la fréquence zéro.

NOTE Différentes méthodes de présentation des résultats sont décrites dans les annexes mais il convient
d’exprimer les résultats en termes de fréquence à –3 dB (puissance optique) sauf stipulation contraire dans la
spécification particulière.
4 Appareillage
4.1 Source de rayonnements
4.1.1 Méthode de mesure dans le domaine temporel optique (mesure de la distorsion
d’impulsion) (Méthode A)
Utiliser pour la mesure une source de rayonnements telle qu’une diode laser à injection qui
produit des impulsions de largeur spectrale étroite et de courte durée. La méthode de mesure
de la distorsion d’impulsion exige la capacité de commuter l’énergie des sources lumineuses
électriquement, optiquement ou mécaniquement.
4.1.2 Méthode de mesure dans le domaine fréquentiel (Méthode B)
Utiliser pour la mesure, une source de rayonnements telle qu’une diode laser à injection d’onde
continue (continuous wave, CW). La méthode de mesure dans le domaine fréquentiel exige la
capacité de moduler l’énergie des sources lumineuses électriquement, optiquement ou
mécaniquement.
4.1.3 Pour les deux méthodes
a) Utiliser une source de rayonnements présentant une longueur d’onde centrale qui est
connue et qui se situe dans les limites de ±10 nm par rapport à la longueur d’onde
nominale spécifiée. Pour les diodes laser à injection, il faut que l’émission laser couplée
dans la fibre dépasse l’émission spontanée de 15 dB au minimum (optique).
b) Utiliser une source ayant une largeur spectrale suffisamment étroite pour assurer que la
largeur de bande mesurée soit au moins égale à 90 % de la largeur de bande intermodale.
Ceci est obtenu en calculant la limite normalisée de la dispersion intermodale, NIDL (voir

l’Annexe A). Pour la fibre A4, la largeur spectrale de la diode laser est suffisamment étroite
pour négliger sa contribution à la mesure de la largeur de bande.
c) Pour les fibres A1 et A3, calculer la limite normalisée de la dispersion intermodale, NIDL
(voir l’Annexe A) pour chaque longueur d’onde de mesure à partir de la largeur spectrale
de la source optique pour la longueur d’onde concernée comme suit:
NIDL = IDF/Δλ (1)

NIDL est la limite de dispersion intermodale normalisée en GHz·km;
Δλ est la largeur spectrale de la source, largeur à mi-hauteur (FWHM) en nm;
IDF est le facteur de dispersion intramodale (GHz·km·nm) provenant de l’Annexe A selon
la longueur d’onde de la source.
NIDL n’est pas définie pour les longueurs d’onde comprises entre 1 200 nm et 1 400 nm.
La largeur spectrale de la source pour ces longueurs d’ondes doit être inférieure ou
égale à 10 nm, FWHM.
60793-1-41  IEC:2003 – 11 –
3 Definitions
For the purposes of this part of IEC 60793, the following definition applies.

bandwidth (–3 dB)
the value numerically equal to the lowest modulation frequency at which the magnitude of the

baseband transfer function of an optical fibre decreases to a specified fraction, generally to one

half, of the zero frequency value.

NOTE Various methods of reporting the results are described in the annexes, but the results shall be expressed in

terms of the –3 dB (optical power) frequency unless otherwise specified by the detail specification.

4 Apparatus
4.1 Radiation source
4.1.1 Optical time domain measurement method (pulse distortion measurement)
(Method A)
Use a radiation source such as an injection laser diode that produces short duration, narrow
spectral width pulses for the purposes of the measurement. The pulse distortion measurement
method requires the capability to switch the energy of the light sources electrically, optically or
mechanically.
4.1.2 Frequency domain measurement method (Method B)
Use a radiation source such as a continuous wave (CW) injection laser diode for the purposes
of the measurement. The frequency domain measurement method requires the capability to
modulate the energy of the light sources electrically, optically or mechanically.
4.1.3 For both methods
a) Use a radiation source with a center wavelength that is known and within ±10 nm of the
nominal specified wavelength. For injection laser diodes, laser emission coupled into the
fibre must exceed spontaneous emission by a minimum of 15 dB (optical).
b) Use a source with sufficiently narrow linewidth to assure the measured bandwidth is at
least 90 % of the intermodal bandwidth. This is accomplished by calculating the normalized
intermodal dispersion limit, NIDL (refer to Annex A). For A4 fibre, the linewidth of the laser
diode is narrow enough to neglect its contribution to bandwidth measurement.
c) For A1 and A3 fibres, calculate the normalized intermodal dispersion limit (NIDL, see
Annex A) for each measurement wavelength from the optical source spectral width for that
wavelength as follows:
NIDL = IDF/Δλ
where:
NIDL is the normalized intermodal dispersion limit in GHz·km;
Δλ is the source full width half maximum (FWHM) spectral width in nm;
IDF is the intramodal dispersion factor (GHz·km·nm) from Annex A according to the
wavelength of the source.
NIDL is not defined for wavelengths from 1 200 nm to 1 400 nm. The source spectral width
for these wavelengths shall be less than or equal to 10 nm, FWHM.

– 12 – 60793-1-41  CEI:2003
NOTE L’acceptabilité d’une valeur de la NIDL dépend des exigences d’essai spécifiques de l’utilisateur. Par

exemple, une NIDL de 0,5 GHz·km serait satisfaisante pour vérifier que les fibres avaient des largeurs de bande
minimales supérieures à certaines valeurs inférieures à 500 MHz.km, mais ne serait pas satisfaisante pour vérifier

que des fibres avaient des largeurs de bande minimales supérieures à 500 MHz.km. Si la NIDL est trop basse, une

source ayant une largeur spectrale plus petite est exigée.

d) La source de rayonnements doit être stable pendant toute la durée d’une impulsion unique

et pendant le temps de réalisation de la mesure.

4.2 Système d’injection
4.2.1 Injection saturée (OFL)
4.2.1.1 Condition OFL pour une fibre de catégorie A1
Utiliser un embrouilleur de modes entre la source lumineuse et l’échantillon en essai pour
produire une injection contrôlée quelles que soient les propriétés de rayonnements de la
source lumineuse. La sortie de l’embrouilleur de modes doit être couplée à l’extrémité d’entrée
de l’échantillon en essai conformément à l’Annexe E. La position de la fibre doit être stable
pendant une durée suffisante pour réaliser la mesure. Un système de visualisation peut être
utilisé pour aider à aligner la fibre lorsqu’on utilise l’imagerie optique.
Fournir des moyens pour éliminer la lumière de la gaine de l’échantillon en essai. Le
revêtement de fibre est souvent suffisant pour assurer cette fonction. Sinon, il sera nécessaire
d’utiliser des extracteurs de modes de gaine à proximité des deux extrémités de l’échantillon
en essai. Les fibres peuvent être retenues sur les extracteurs de modes de gaine avec de
petits poids, mais il faut veiller à éviter toute microcourbure à ces emplacements.
NOTE Les mesures de la largeur de bande obtenues par une injection saturée (OFL) permettent l’utilisation des
fibres multimodales de la catégorie A1, en particulier dans les applications de DEL à 850 nm et 1 300 nm. Certaines
applications laser peuvent également permettre cette injection mais pourraient donner lieu à des longueurs de
liaisons réduites (à 850 nm) ou à des restrictions des sources lasers (à 1 300 nm).
4.2.1.2 Condition OFL pour les fibres de catégories A3 et A4
L’OFL est obtenue avec un système géométrique d’injecteur optique dans laquelle l’ouverture
numérique théorique maximale de la fibre est dépassée par le cône d’injection et dans laquelle
le diamètre de la tache injectée est de l’ordre du diamètre du cœur de la fibre.
4.2.2 Injection en mode partiel (restricted mode launch, RML)
4.2.2.1 Condition RML pour une fibre de catégorie A1
La RML pour la largeur de bande est créée en filtrant l’injection saturée (comme défini à
l’Annexe E) avec une fibre RML. L’OFL est définie par l’Annexe E et il est nécessaire qu’elle
soit suffisamment importante pour saturer la fibre RML de manière angulaire et spatiale. La

fibre RML a un diamètre de cœur de 23,5 μm ± 0,1 μm et une ouverture numérique de
0,208 ± 0,01. La fibre doit avoir un profil à gradient d’indice avec un alpha d’environ 2 et une
largeur de bande OFL supérieure à 700 MHz·km à 850 nm et 1 300 nm. Dans un souci de
commodité, il convient que le diamètre de gaine soit égal à 125 μm. Il convient que la fibre
RML ait une longueur minimale de 1,5 m pour éliminer les modes de fuite; il convient qu’elle ait
une longueur inférieure à 5 m pour éviter les effets de perte transitoire. L’injection sortant de la
fibre RML est ensuite couplée à la fibre en essai.
Fournir des moyens pour éliminer la lumière de la gaine de l’échantillon en essai. Le
revêtement de fibre est souvent suffisant pour assurer cette fonction. Sinon, il sera nécessaire
d’utiliser des extracteurs de modes de gaine à proximité des deux extrémités de l’échantillon
en essai. Les fibres peuvent être retenues sur les extracteurs de modes de gaine avec de
petits poids, mais on doit veiller à éviter toute microcourbure à ces emplacements.
NOTE 1 Pour obtenir la précision la plus élevée possible, des tolérances strictes sont exigées concernant la
géométrie et le profil de la fibre RML. Pour obtenir la reproductibilité de mesure la plus élevée, des tolérances
strictes d’alignement sont exigées dans la connexion entre la fibre RML d’injection et la fibre en essai pour assurer
que la fibre RML est centrée sur la fibre en essai.

60793-1-41  IEC:2003 – 13 –
NOTE The acceptability of an NIDL value depends upon the specific user's test requirements. For example, a

0,5 GHz·km NIDL would be satisfactory for checking that fibres had minimum bandwidths greater than some value
less than 500 MHz·km, but would not be satisfactory for checking that fibres had minimum bandwidths greater than

500 MHz·km. If the NIDL is too low, a source with smaller spectral width is required.

d) The radiation source shall be stable throughout the duration of a single pulse and over the

time during which the measurement is made.

4.2 Launch system
4.2.1 Overfilled launch (OFL)
4.2.1.1 OFL condition for A1 fibre

Use a mode scrambler between the light source and the test sample to produce a controlled
launch irrespective of the radiation properties of the light source. The output of the mode
scrambler shall be coupled to the input end of the test sample in accordance with Annex E. The
fibre position shall be stable long enough to perform the measurement. A viewing system may
be used to aid fibre alignment where optical imaging is used.
Provide means to remove cladding light from the test sample. Often the fibre coating is
sufficient to perform this function. Otherwise, it will be necessary to use cladding mode
strippers near both ends of the test sample. The fibres may be retained on the cladding mode
strippers with small weights, but care must be taken to avoid microbending at these sites.
NOTE Bandwidth measurements obtained by the overfilled launch (OFL) support the use of category A1
multimode fibres, especially in LED applications at 850 nm and 1 300 nm. Some laser applications may also be
supported with this launch, but could result in reduced link lengths (at 850 nm) or restrictions on the laser sources
(at 1 300 nm).
4.2.1.2 OFL condition for A3 and A4 fibres
OFL is obtained with a geometrical optic launch in which the maximum theoretical numerical
aperture of the fibre is exceeded by the launching cone and in which the diameter of the
launched spot is in the order of the core diameter of the fibre.
4.2.2 Restricted mode launch (RML)
4.2.2.1 RML condition for A1 fibre
The RML for bandwidth is created by filtering the overfilled launch (as defined by Annex E) with
a RML fibre. The OFL is defined by Annex E and it needs to be only large enough to overfill the
RML fibre both angularly and spatially. The RML fibre has a core diameter of 23,5 μm ± 0,1 μm,
and a numerical aperture of 0,208 ± 0,01. The fibre must have a graded-index profile with an
alpha of approximately 2 and an OFL bandwidth greater than 700 MHz·km at 850 and
1 300 nm. For convenience, the clad diameter should be 125 μm. The RML fibre should be at

least 1,5 m in length to eliminate leaky modes; and it should be less than 5 m in length to avoid
transient loss effects. The launch exiting the RML fibre is then coupled into the fibre under test.
Provide means to remove cladding light from the test sample. Often the fibre coating is
sufficient to perform this function. Otherwise, it will be necessary to use cladding mode
strippers near both ends of the test sample. The fibres may be retained on the cladding mode
strippers with small weights, but care shall be taken to avoid microbending at these sites.
NOTE 1 In order to achieve the highest accuracy, tight tolerances are required on the geometry and profile of the
RML fibre. In order to achieve the highest measurement reproducibility, tight alignment tolerances are required in
the connection between the launch RML fibre and the fibre under test to ensure the RML fibre is centered to the
fibre under test.
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NOTE 2 Des mesures de largeur de bande modale sur les fibres de type A1b obtenues par cette injection en mode

réduit à 850nm ont été effectuées pour corréler la largeur de bande modale effective produite par les émetteurs de
lasers 850 nm seulement lorsque de tels émetteurs réunissent certaines conditions d'injection. Plus précisément,

pour les fibres de type A1b, l'injection en mode réduit à 850nm (RML) largeur de bande >= 385MHz·km fournit une

largeur de bande modale effective minimum de 385MHz·km pour des sources réunissant les trois conditions

d'injection suivantes: Longueur d'onde nominale de fonctionnement = 850nm; flux encerclé <= 25% à 4.5-µm de
rayon; flux encerclé >=75% à 15-µm de rayon. Flux encerclé mesuré selon la CEI 61280-1-4.

4.2.2.2 Condition RML pour fibres de catégories A3 et A4

4.2.2.2.1 Condition RML pour une fibre de catégorie A3

La condition RML pour les fibres de catégorie A3 est créée avec un système géométrique

d’injecteur optique qui correspond à une ouverture numérique ON de 0,3.

La taille de la tache doit être supérieure ou égale à la taille du cœur.
4.2.2.2.2 Condition RML pour une fibre de catégorie A4
L’injection en mode réduit (RML) pour les fibres de catégorie A4 est créée en filtrant l’injection
saturée avec un filtre de modes enroulé sur mandrin, comme représenté à la Figure 1. Le filtre
de modes doit être fait avec une fibre de la même catégorie que celle en essai. Pour éviter une
perte redondante, il convient que la longueur de la fibre soit de 1 mètre. Le diamètre du
mandrin doit être 20 fois plus grand que celui de la gaine de fibre et le nombre de tours doit
être de 5.
Fibre en essai
Condition OFL
IEC  863/03
Figure 1 – Filtre de modes enroulé sur mandrin
NOTE Ne pas appliquer de contrainte excessive en enroulant la fibre sur le mandrin. La fibre enroulée peut être
fixée au mandrin avec un adhésif. Il convient que les parties non enroulées de la fibre soient placées droites.
4.3 Système de détection
L’appareil de détection optique en sortie doit être capable de coupler tous les modes guidés de
l’échantillon en essai à la zone active du détecteur de telle manière que la sensibilité de
détection ne dépende pas du mode de façon significative. Le détecteur doit répondre de

manière linéaire sur la gamme de puissance détectée. Un affaiblisseur optique peut être utilisé
pour contrôler l’intensité optique sur le détecteur.
Un dispositif doit être disponible pour positionner l’extrémité de sortie du spécimen avec une
stabilité et une reproductibilité suffisante po
...

Questions, Comments and Discussion

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