IEC 62007-2:1997/AMD1:1998

NORME CEI
INTERNATIONALE
IEC
62007-2
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 1
AMENDMENT 1
1998-08
Amendement 1
Dispositifs optoélectroniques à semiconducteurs
pour application dans les systèmes
à fibres optiques –
Partie 2:
Méthodes de mesure
Amendment 1
Semiconductor optoelectronic devices
for fibre optic system applications –
Part 2:
Measuring methods
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Commission Electrotechnique Internationale
H
PRICE CODE
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– 2 – 62007-2 amend. 1 © CEI:1998

AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le comité d'études 86 de la CEI: Fibres optiques.

Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
86/127/FDIS 86/135/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
___________
Page 64
Ajouter, après le paragraphe 3.17, les nouveaux paragraphes 3.18 et 3.19 suivants et les
nouvelles figures 46, 47, 48 et 49 suivantes:
3.18 Méthode de mesure de rapport porteuse/bruit d’un laser analogique
a) Objectif
Mesurer le rapport porteuse/bruit (CNR) d’un laser analogique sous une modulation
multiplex spécifiée.
b) Schéma du circuit
*
A
+
C
P
Atténuateur
v
R
_ L1
_
D
T
P
C
S
S +
1 N
R
F
L2
DUT
Analyseur
de spectres
* Ligne pour les puissances de contrôle de S . S
1 N
IEC  676/98
Figure 46 – Montage pour la mesure du CNR
c) Description du circuit et prescriptions
C et C = capacité de couplage
1 2
DUT = dispositif en mesure
D = photodétecteur
T
F = filtre dont la fréquence centrale de la bande passante correspond aux
fréquences des sources de signaux sinusoïdaux (f .f ) et à la largeur de
1 N
bande appropriée qu’il convient de situer dans les limites de la largeur de bande
vidéo d’une voie
62007-2 Amend. 1 © IEC:1998 – 3 –

FOREWORD
This amendment has been prepared by IEC technical committee 86: Fibre optics.

The text of this amendment is based on the following documents:

FDIS Report on voting
86/127/FDIS 86/135/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the

report on voting indicated in the above table.

___________
Page 65
Add, after subclause 3.17, the following new subclauses 3.18 and 3.19 and the following
new figures 46, 47, 48 and 49.
3.18 Measuring method for carrier to noise ratio of an analogue laser
a) Purpose
To measure the carrier to noise ratio (CNR) of an analogue laser under specified
multi-channel modulation.
b) Circuit diagram
*
A
+
C
Attenuator
P
v
R
L1
_
_
D
T
P
C
S
S +
N
R F
L2
DUT
Spectrum
analyzer
* A line for monitoring powers of S . S
1 N
IEC  676/98
Figure 46 – Measurement set-up for the CNR
c) Circuit description and requirements
C and C = coupling capacitor
1 2
DUT = device under test
D = photodetector
T
F = filter with passband centre frequency matched to the frequencies of the
sinusoidal signal sources (f .f ) and the appropriate bandwidth that
1 N
should be within video bandwidth of a channel

– 4 – 62007-2 amend. 1 © CEI:1998

P = source d’alimentation fournissant au DUT le flux énergétique Φ spécifié
1 e
P = tension d’alimentation fournie au D
V T
R
= résistance de charge spécifiée
L1
R = résistance de charge spécifiée
L2
S .S = sources de signaux sinusoïdaux à fréquences (f .f )

1 N 1 N
d) Précautions à prendre
Le dispositif doit être efficacement couplé au détecteur de signaux optiques avec une
réflexion minimale en retour. Il convient de maintenir la puissance optique à l’entrée du

détecteur D dans les limites de réponse linéaire de D .

T T
e) Exécution
Coupler le flux énergétique du DUT de l’accès optique spécifié au détecteur D . Appliquer
T
le courant spécifié généré par P aux terminaisons appropriées du DUT de façon à obtenir
le flux énergétique de sortie spécifié en provenance de la sortie optique. Appliquer le
courant de modulation fourni par les N sources de signaux sinusoïdes S .S au DUT de
1 N
manière à créer N tons de modulation aux fréquences fondamentales f .f . Régler S .S
1 N 1 N
de manière que le flux énergétique de modulation au chaque fréquence de signal soit le
même. Enregistrer le flux énergétique C à la fréquence de signal spécifiée et l’intensité de
N
bruit au point inscrit dans les limites de la largeur de bande spécifiée de la voie sur
l’analyseur de spectres au travers d’un filtre passe-bande F. Il faut calculer le CNR de la
façon suivante:
CNR = C – (N + K + K + K)(dBc)
1 2 3
où
C est le niveau de la porteuse (dBm);
N
est le niveau de bruit (dBm);
K est le facteur de conversion de largeur de bande = 10 log (largeur de bande d’une
voie*/B*) par exemple 4 MHz dans NTSC;
B est la largeur de bande de bruit = 1,2 × (largeur de bande de résolution de SA);
K est le facteur de conversion à une tension efficace par un voltmètre à valeur moyenne
1/2
d’onde sinusoïdale = 20 log [2/(π) ] = 1,05 (dB);
K est le facteur de correction pour l’amplificateur logarithmique de SA = 1,45 (dB).
f) Conditions spécifiées
– Température ambiante ou température du boîtier (T ou T )
amb case
– Flux énergétique moyen (Φ )
e
– Indice de modulation optique (m)
– Longueur d’onde d’émission de crête et largeur de bande du spectre de rayonnement
(λ , Δλ)
p
– Fréquences de voies (f .f )
1 N
– Fréquence et largeur de bande pour lesquelles le CNR est mesuré
– Résistance de charge (R et R )
L1 L2
– Chemin optique entre DUT et D (atténuateur optique ou fibre) et sa perte optique
T
62007-2 Amend. 1 © IEC:1998 – 5 –

P = current supply to provide the specified radiant power Φ to DUT
1 e
P = voltage supply to D
V T
R = specified load resistor
L1
R = specified load resistor
L2
S .S = sinusoidal wave signal sources at frequencies (f .f )
1 N 1 N
d) Precautions to be observed
The device shall be effectively coupled to the optical signal detector with minimal

back reflection. The input optical power to the detector D should be kept within the

T
linear response range of D .
T
e) Measurement procedure
Couple radiant power of DUT from the specified optical port to the detector D . Apply
T
specified current generated by P to the appropriate terminations of DUT so as to
achieve the specified output radiant power from the optical port. Apply modulation
current from the N sinusoidal wave signal sources S .S to DUT so as to create N
1 N
modulation tones of signal frequencies f .f . Adjust S .S so that modulation
1 N 1 N
radiant power at each signal frequency is the same. Record the radiant power C
(namely carrier level) at the specified signal frequency and noise level N at the point
within the specified bandwidth of the channel on spectrum analyzer through a band
pass filter F. CNR is to be calculated by the following:
CNR = C – (N + K + K + K)(dBc)
1 2 3
where
C is the carrier level (dBm);
N is the noise level (dBm);
K B
is the bandwidth conversion factor = 10 log (bandwidth of a channel*/ *) e.g.
4 MHz in NTSC;
B is the noise bandwidth = 1,2 × (resolution bandwidth of SA);
K is the conversion factor to effective voltage by sinusoidal wave average volt meter
1/2
= 20 log [2/(π) ] = 1,05 (dB);
K is the correction factor for logarithmic amplifier of SA = 1,45 (dB)
f) Specified conditions
– Ambient or case temperature (T or T )
amb case
– Average radiant power (Φ )
e
– Optical modulation index (m)

– Peak-emission wavelength and spectral radiation bandwidth (λ , Δλ)
p
– Channel frequencies (f .f )
1 N
– Frequency and bandwidth that CNR is measured on
– Load resistance (R and R )
L1 L2
– Optical path between DUT and D (fibre or optical attenuator) and its optical loss
T
– 6 – 62007-2 amend. 1 © CEI:1998

3.19 Définition et méthode de mesure de l’indice de modulation optique

3.19.1 Définition
L’indice de modulation optique est défini de la façon suivante:

m = (i – i )/(i + i ) = i/i (1)
max min max min av
où
i est le courant de signal maximal (par porteuse);
max
i est le courant de signal minimal;
min
i est l’amplitude de courant de signal;
i est le courant de signal moyen indiqué en figure 47.
av
i
max
i
i
av
i
min
IEC  677/98
Figure 47 – Définition de l’indice de modulation optique
3.19.2 Méthode de mesure de l’indice de modulation optique
a) Objectif
Mesurer l’indice de modulation optique d’un transmetteur optique analogique dans des
conditions de modulation spécifiées.
b) Schéma du circuit
A
+
C
Atténuateur P
v
R
_ L1
_
D
T
P
C
+
S
1 Analyseur
de spectres/
R
L2
wattmètre
HF
DUT
IEC  678/98
Figure 48 – Montage pour la mesure de l’index de modulation optique

62007-2 Amend. 1 © IEC:1998 – 7 –

3.19 Definition and measuring method for optical modulation index

3.19.1 Definition
The optical modulation index is defined as follows:

m = (i – i ) / (i + i ) = i / i (1)
max min max min av
where
i is the maximum signal current (per carrier);
max
is the minimum signal current;
i
min
i is the signal current amplitude;
i is the average signal current as shown in figure 47.
av
i
max
i
i
av
i
min
IEC  677/98
Figure 47 – Definition of optical modulation index
3.19.2 Measuring method for optical modulation index
a) Purpose
To measure the optical modulation index of an analogue optical transmitter under
specified modulation conditions.
b) Circuit diagram
A
+
C
P
Attenuator
v
R
L1
_
_
D
T
P
C
S +
Spectrum
analyzer/
R
L2 RF power
meter
DUT
IEC  678/98
Figure 48 – Measurement set-up for the optical modulation index

– 8 – 62007-2 amend. 1 © CEI:1998

A
+
C
Atténuateur P
v
R
L1
_
_
D
T
P
C
S
+
R
L2
Oscilloscope
DUT
IEC  679/98
Figure 49 – Variante de montage pour la mesure de l’index de modulation optique
c) Description du circuit et prescriptions
S = source de signal
P = source d’alimentation de dispositif en mesure
P = tension d’alimentation de D
V T
DUT = dispositif en mesure
D = détecteur de signaux optiques
T
C et C = capacité de couplage
1 2
R et R = résistances de charge permettant d’adapter l’impédance pour DUT et D
L1 L2 T
d) Précautions à prendre
Il convient d’observer les précautions suivantes:
– Il convient de maintenir les niveaux de réflexion optique aussi bas que possible (de
préférence <–50 dB).
– Il convient que la puissance optique en entrée ne dépasse pas l’intervalle de sortie
linéaire spécifié pour le détecteur.
– Il convient que le détecteur corresponde soigneusement à l’impédance de l’analyseur
de spectres, du wattmètre HF ou de l’oscilloscope.
– Il convient que la puissance HF en entrée P ne dépasse pas la puissance d’entrée
w
maximale de l’analyseur de spectres optique ou du wattmètre HF.
e) Procédure de mesure
Montage 1
La figure 48 illustre un montage pour la mesure de l’indice de modulation.
Un dispositif en mesure (désigné par DUT aux figures 48 et 49) est modulé avec une
porteuse HF par la source de signal S . La sortie optique est couplée à l’entrée du
détecteur. Le détecteur D est polarisé de manière appropriée avec la source continue, P .
T 2
Un wattmètre est utilisé pour mesurer le photocourant moyen I . L’impédance du
ph
détecteur correspond au matériel de mesure avec une résistance R . L’amplitude du
L2
courant de signal peut être déterminée à partir de la puissance P à l’une des fréquences de
modulation détectée par l’analyseur de spectres ou le wattmètre HF.
L’indice de modulation peut être calculé avec la formule suivante:
1/2
m = (2P /R ) /I (2)
w L2 ph
62007-2 Amend. 1 © IEC:1998 – 9 –

A
+
C
Attenuator P
v
R
L1
_
_
D
T
P
C
S
+
R
L2
DUT Oscilloscope
IEC  679/98
Figure 49 – Alternative measurement set-up for the optical modulation index
c) Circuit description and requirements
S = signal source
P = current supply to DUT
P = voltage supply to D
T
V
DUT = device under test
D = optical signal detector
T
C and C= coupling capacitor
1 2
R and R = load resistors for matching the electrical impedance of DUT and D
L1 L2 T
d) Precautions to be observed
The following precautions should be observed:
– The optical reflection levels should be kept as low as possible (preferably <–50 dB).
– The input optical power level should not exceed the specified linear input range of
the detector.
– The detector should be carefully matched to the impedance of the spectrum
analyzer, RF power meter or oscilloscope.
– The input RF power P should not exceed the maximum input power of the

w
optical spectrum analyzer or RF power meter.
e) Measurement procedure
Setup 1
A setup for measurement of the modulation index is shown in figure 48.
An device under test (denoted with DUT in figures 48 and 49) is modulated with an

RF carrier by signal source, S . The optical output is coupled to the detector input.
Detector D is appropriately biased with the DC source, P . A current meter is used
T 2
to measure the average photocurrent . The detector is impedance matched to the
I
ph
measurement equipment with resistor R . The signal current amplitude can be
L2
determined from the power P at one of the modulation frequency detected by the
spectrum analyzer or RF power meter.
The modulation index can be calculated with:
1/2
m = (2P / R ) / I (2)
w L2 ph
– 10 – 62007-2 amend. 1 © CEI:1998

où
P est la puissance électrique détectée en watts;

w
R est la tension de charge en ohms (mise en correspondance avec l’impédance de
L2
l’analyseur de spectres ou wattmètre);

I est le photocourant moyen en ampères.
ph
Montage 2
La figure 49 illustre un montage utilisant une photodiode PIN correspondant à une

impédance à liaison directe. Le transmetteur optique est modulé avec une seule fréquence

HF. Le détecteur D dont l’impédance est mise en correspondance est à présent en liaison
T
directe avec un oscilloscope par l’intermédiaire de R . L’image de la figure 47 peut être
L2
visualisée. L’indice de modulation peut être facilement calculé avec (1).
f) Conditions spécifiées
– Température ambiante ou température de boîtier (T ou T )
amb case
Φ
– Flux énergétique moyen ( ) ou courant énergétique moyen (ΔI )
e F
– Moyennes et perte d’insertion entr
...