IEC 61290-11-1:2003

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61290-11-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-02
Méthodes d'essai des amplificateurs
à fibres optiques –
Partie 11-1:
Dispersion en mode de polarisation –
Méthode d'analyse propre de matrice
de Jones (JME)
Optical amplifier test methods –
Part 11-1:
Polarization mode dispersion –
Jones matrix eigenanalysis method (JME)

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61290-11-1:2003
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
61290-11-1
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-02
Méthodes d'essai des amplificateurs
à fibres optiques –
Partie 11-1:
Dispersion en mode de polarisation –
Méthode d'analyse propre de matrice
de Jones (JME)
Optical amplifier test methods –
Part 11-1:
Polarization mode dispersion –
Jones matrix eigenanalysis method (JME)

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– 2 – 61290-11-1  CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .6

1 Domaine d'application et objet . 8

2 Appareillage.10

2.1 Laser accordable . 10

2.2 Dispositif d’ajustage de la polarisation . 10

2.3 Polariseurs . 10
2.4 Optiques d'entrée . 12
2.5 Fibre amorce . 12
2.6 Système de lentille optique . 12
2.7 Optiques de sortie . 12
2.8 Polarimètre . 12
3 Procédure .12
4 Calculs . 14
4.1 Calculs d'analyse propre de matrice de Jones . 14
4.2 Présentation de la DGD par rapport à la longueur d'onde . 14
4.3 DGD moyen . 16
4.4 DGD maximal . 16
5 Résultats d’essai . 16
Annexe A (informative) Liste des symboles et des abréviations. 18
Annexe B (informative) Réduction du degré de polarisation du fait de l'amplificateur
optique ESA . 20
Bibliographie . 24
Figure 1 – Schéma de matériel (type). 10
Figure 2 – Exemple de mesure du DGD pour un amplificateur optique type
(le DOP pour cette mesure est compris entre 57 % et 79 %) . 16
Figure B.1 – Spectre de sortie d'amplificateur optique (la largeur de bande de
résolution de l'OSA est 0,5 nm) . 20

61290-11-1  IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5

INTRODUCTION .7

1 Scope and object . 9

2 Apparatus .11

2.1 Tunable laser.11

2.2 Polarization adjuster .11

2.3 Polarizers .11
2.4 Input optics.13
2.5 Fibre pigtail .13
2.6 Optical lens system .13
2.7 Output optics .13
2.8 Polarimeter.13
3 Procedure.13
4 Calculations.15
4.1 Jones matrix eigenanalysis calculations.15
4.2 Display of DGD versus wavelength .15
4.3 Average DGD .17
4.4 Maximum DGD .17
5 Test results.17
Annex A (informative) List of symbols and abbreviations .19
Annex B (informative) Degree of polarization reduction due to optical amplifier ASE .21
Bibliography.25
Figure 1 – Schematic diagram of equipment (typical) .11
Figure 2 – Measurement example of the DGD for a typical optical amplifier (the DOP
for this measurement ranged from 57 % to 79 %) .17
Figure B.1 – Spectrum of optical amplifier output (OSA resolution bandwidth is 0,5 nm) .21

– 4 – 61290-11-1  CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
MÉTHODES D’ESSAI DES AMPLIFICATEURS

À FIBRES OPTIQUES –
Partie 11-1: Dispersion en mode de polarisation –

Méthode d’analyse propre de matrice de Jones (JME)

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Électrotechnique 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 61290-11-1 a été établie par le sous-comité 86C: Systèmes et
dispositifs actifs à fibres optiques, du comité d'études 86 de la CEI: Fibres optiques.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
86C/495/FDIS 86C/516/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
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.
61290-11-1  IEC:2003 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
OPTICAL AMPLIFIER TEST METHODS –

Part 11-1: Polarization mode dispersion –

Jones matrix eigenanalysis method (JME)

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 61290-11-1 has been prepared by subcommittee 86C: Fibre optic
systems and active devices, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
86C/495/FDIS 86C/516/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.
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.
– 6 – 61290-11-1  CEI:2003
INTRODUCTION
Pour autant que l'on puisse en juger, la présente partie de la CEI 61290 est la première

norme internationale qui traite de ce sujet. La technologie des amplificateurs à fibres optiques

évolue toujours, de sorte que des amendements et de nouvelles éditions de cette norme sont

à prévoir.
Chaque abréviation introduite dans cette norme est expliquée dans le texte, au moins lors de

sa première apparition. Cependant, pour une meilleure compréhension de l'ensemble, une

liste de toutes les abréviations utilisées se trouve dans l'Annexe A.

61290-11-1  IEC:2003 – 7 –
INTRODUCTION
As far as can be determined, this part of IEC 61290 is the first International Standard on

this subject. The technology of optical fibre amplifiers is still evolving, hence amendments and

new editions to this document should be expected.

Each abbreviation introduced in this standard is explained in the text at least the first time

it appears. However, for an easier understanding of the whole text, a list of all abbreviations

used is given in Annex A.
– 8 – 61290-11-1  CEI:2003
MÉTHODES D’ESSAI DES AMPLIFICATEURS

À FIBRES OPTIQUES –
Partie 11-1: Dispersion en mode de polarisation –

Méthode d’analyse propre de matrice de Jones (JME)

1 Domaine d'application et objet

La présente partie de la CEI 61290 s'applique à tous les amplificateurs optiques (AO)
disponibles sur le marché, y compris ceux qui utilisent des fibres actives (AFO) et les ampli-
ficateurs à semiconducteurs (SOA) qui utilisent des supports de gain à semiconducteurs.
La dispersion en mode de polarisation (PMD) provoque l'extension d'une impulsion optique
dans le domaine temporel. Cette dispersion pourrait affecter la performance d'un système de
télécommunications. L'effet peut être lié à une vitesse de groupe différentielle et des temps
d'arrivée correspondants de différents composants de polarisation du signal. Pour une source
à bande étroite, l'effet peut être lié à un retard différentiel de groupe (DGD) entre des paires
d'états principaux de polarisation orthogonalement polarisés (PSP).
Cette méthode d'essai décrit une procédure pour mesurer la PMD des AOs. Le résultat de
mesure est obtenu à partir de la mesure des paramètres de Stokes normalisés à deux
longueurs d'onde à espacement serré.
La méthode d'essai décrite ici exige un signal polarisé à l'entrée du polarimètre avec un degré
de polarisation (DOP) d'au moins 25 %. Bien que la source d'essai soit hautement polarisée,
le DOP à la sortie de l'AO est réduit par l'émission spontanée amplifiée (ESA). L'Annexe B
analyse l'impact de l'ESA sur le DOP. Afin d'assurer une précision de mesure, le DOP est
mesuré en tant que partie de la procédure de mesure.
La méthode décrite ici s'est avérée être exempte de gain dépendant de la polarisation (PDG)
et de la perte dépendant de la polarisation (PDL) jusqu'à approximativement 1 dB.
Bien que la méthode d’essai d’analyse propre de matrice de Jones (JME) soit en principe
aussi applicable aux AOs non pompés (autrement dit, non propulsés), la technique JME de
cette norme ne s’applique qu’aux AOs pompés (autrement dit, propulsés).

61290-11-1  IEC:2003 – 9 –
OPTICAL AMPLIFIER TEST METHODS –

Part 11-1: Polarization mode dispersion –

Jones matrix eigenanalysis method (JME)

1 Scope and object
This part of IEC 61290 applies to all commercially available optical amplifiers (OAs) including
optical fibre amplifiers (OFAs) using active fibres and semiconductor optical amplifiers (SOAs)
using semiconductor gain media.
Polarization-mode dispersion (PMD) causes an optical pulse to spread in the time domain.
This dispersion could impair the performance of a telecommunications system. The effect can
be related to differential group velocity and corresponding arrival times of different
polarization components of the signal. For a narrowband source, the effect can be related to
a differential group delay (DGD) between pairs of orthogonally polarized principal states
of polarization (PSP).
This test method describes a procedure for measuring the PMD of OAs. The measurement
result is obtained from the measurement of the normalized Stokes parameters at two closely
spaced wavelengths.
The test method described herein requires a polarized signal at the input of the polarimeter
with a degree of polarization (DOP) of at least 25 %. Although the test source is highly
polarized, the DOP at the output of the OA is reduced by amplified spontaneous emission
(ASE). Annex B analyses the impact of ASE on the DOP. In order to assure an accurate
measurement, the DOP is measured as part of the measurement procedure.
The method described herein has been shown to be immune to polarization-dependent gain
(PDG) and polarization dependent loss (PDL) up to approximately 1 dB.
Although the Jones matrix eigenanalysis (JME) test method is in principle also applicable to
unpumped (that is, unpowered) OAs, the JME technique in this standard applies to pumped
(that is, powere
...