IEC 60793-1-54:2003

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60793-1-54
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-06
Fibres optiques –
Partie 1-54:
Méthodes de mesure et procédures d'essai –
Irradiation gamma
Optical fibres –
Part 1-54:
Measurement methods and test procedures –
Gamma irradiation
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60793-1-54:2003
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

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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.
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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
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sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
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critères, comprenant des recherches textuelles, par searches, technical committees and date of
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cées ou retirées, ainsi que sur les corrigenda.
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.
NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60793-1-54
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2003-06
Fibres optiques –
Partie 1-54:
Méthodes de mesure et procédures d'essai –
Irradiation gamma
Optical fibres –
Part 1-54:
Measurement methods and test procedures –
Gamma irradiation
 IEC 2003 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
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utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, form or by any means, electronic or mechanical, including
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– 2 – 60793-1-54  CEI:2003
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .8

1 Domaine d’application.10

2 Références normatives .10

3 Appareillage .12

3.1 Source de rayonnement.12

3.1.1 Essais de rayonnement de l’environnement général.12

3.1.2 Essais des environnements nucléaires hostiles.12
3.2 Source lumineuse .12
3.3 Filtres optiques /monochromateurs .12
3.4 Extracteur de modes de gaine .12
3.5 Support de fibre et appareillage de positionnement .12
3.6 Séparateur optique .12
3.7 Simulateur d’injection d’entrée.14
3.7.1 Fibres de catégorie A1 (fibre multimodale à gradient d'indice) .14
3.7.2 Fibres de catégorie B (fibre unimodale) .14
3.7.3 Catégories A2.1 et A2.2 (fibres à quasi-saut et à saut d’indice) .14
3.8 Détecteur – Electronique de détection de signaux .14
3.9 Appareil de mesure de la puissance optique.14
3.10 Dosimètre de rayonnement .14
3.11 Bac à température contrôlée.14
3.12 Touret en essai.14
4 Echantillonnage et éprouvettes .16
4.1 Eprouvettes .16
4.1.1 Eprouvette de fibre .16
4.1.2 Eprouvette de câble.16
4.2 Eprouvette pour l’essai de rayonnement de l’environnement général .16
4.3 Eprouvette pour les essais des environnements nucléaires hostiles.16
4.4 Touret en essai.16
4.5 Ecran contre la lumière ambiante.16
5 Procédure.16
5.1 Etalonnage de source de rayonnement .16

5.2 Préparation et conditionnement .18
5.3 Mesure d’affaiblissement pour le rayonnement de l’environnement général .18
5.4 Mesure d’affaiblissement pour environnement nucléaire hostile .20
6 Calculs .20
6.1 Variation de l’affaiblissement optique ΔA (essai de rayonnement
de l’environnement général) .20
6.2 Variation du facteur de transmission A (essai de rayonnement dû
à l’environnement nucléaire hostile).20
6.3 Normalisation des résultats.22
7 Résultats .22
7.1 Informations à fournir pour chaque mesure.22
7.2 Informations disponibles pour chaque mesure .22
8 Informations à mentionner dans la spécification.24

60793-1-54  IEC:2003 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD . 5

INTRODUCTION .9

1 Scope .11

2 Normative references.11

3 Apparatus .13

3.1 Radiation source.13

3.1.1 Testing of environmental background radiation .13

3.1.2 Testing of adverse nuclear environments .13
3.2 Light source.13
3.3 Optical filters/monochromators .13
3.4 Cladding mode stripper.13
3.5 Fibre support and positioning apparatus .13
3.6 Optical splitter .13
3.7 Input launch simulator .15
3.7.1 Category A1 fibres (graded index multimode fibre).15
3.7.2 Category B fibres (single-mode fibre).15
3.7.3 Categories A2.1 and A2.2 (quasi-step and step index fibres) .15
3.8 Detector – Signal detection electronics .15
3.9 Optical power meter.15
3.10 Radiation dosimeter.15
3.11 Temperature-controlled container .15
3.12 Test reel .15
4 Sampling and specimens .17
4.1 Specimens.17
4.1.1 Fibre specimen .17
4.1.2 Cable specimen .17
4.2 Specimen for environmental background radiation test .17
4.3 Specimen for testing adverse nuclear environments .17
4.4 Test reel .17
4.5 Ambient light shielding.17
5 Procedure.17
5.1 Calibration of radiation source .17

5.2 Preparation and conditionning .19
5.3 Attenuation measurement for environmental background radiation.19
5.4 Attenuation measurement for adverse nuclear environment .21
6 Calculations.21
6.1 The change in optical attenuation ΔA (environmental background
radiation test) .21
6.2 The change in optical transmittance, A (adverse nuclear environmental
radiation test) .21
6.3 Normalisation of the results .23
7 Results .23
7.1 Information to be provided with each measurement .23
7.2 Information available upon request .23
8 Specification information.25

– 4 – 60793-1-54  CEI:2003
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

____________
FIBRES OPTIQUES –
Partie 1-54: Méthodes de mesure et procédures d’essai –

Irradiation gamma
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 60793-1-54 a été établie par le sous-comité 86A: Fibres et
câbles, du comité d'études 86 de la CEI: Fibres optiques.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
86A/852/FDIS 86A/866/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette spécification.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La CEI 60793-1-5X comprend les parties suivantes, regroupées sous le titre général Fibres
optiques:
Partie 1-50: Méthodes de mesure et procédures d'essai – Chaleur humide (essai continu)
Partie 1-51: Méthodes de mesure et procédures d’essai – Chaleur sèche
Partie 1-52: Méthodes de mesure et procédures d’essai – Variations de température
Partie 1-53: Méthodes de mesure et procédures d’essai – Immersion dans l’eau
Partie 1-54: Méthodes de mesure et procédures d’essai – Irradiation gamma

60793-1-54  IEC:2003 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
OPTICAL FIBRES –
Part 1-54: Measurement methods and test procedures –

Gamma irradiation
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 60793-1-54 has been prepared by subcommittee 86A: Fibres and
cables, of IEC technical committee 86: Fibre optics.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
86A/852/FDIS 86A/866/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
IEC 60793-1-5X consists of the following parts, under the general title Optical fibres:
Part 1-50: Measurement methods and test procedures – Damp heat (steady state)
Part 1-51: Measurement methods and test procedures – Dry heat
Part 1-52: Measurement methods and test procedures – Change of temperature
Part 1-53: Measurement methods and test procedures – Water immersion
Part 1-54: Measurement methods and test procedures – Gamma irradiation

– 6 – 60793-1-54  CEI:2003
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2008.
A cette date, la publication sera

• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou

• amendée.
60793-1-54  IEC:2003 – 7 –
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until 2008.
At this date, the publication will be

• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or

• amended.
– 8 – 60793-1-54  CEI:2003
INTRODUCTION
Les publications de la série IEC 60793-1 concernent les méthodes de mesure et les

procédures d’essai qui s’appliquent aux fibres optiques.

Au sein d’une même série, plusieurs domaines différents sont regroupés, comme suit:

– parties 1-10 à 1-19: Généralités

– parties 1-20 à 1-29: Méthodes de mesure et procédures d’essai pour dimensions

– parties 1-30 à 1-39: Méthodes de mesure et procédures d’essai pour caractéristiques

mécaniques
– parties 1-40 à 1-49: Méthodes de mesure et procédures d’essai pour transmission
et caractéristiques optiques
– parties 1-50 à 1-59: Méthodes de mesure et procédures d’essai pour caractéristiques
d’environnement
60793-1-54  IEC:2003 – 9 –
INTRODUCTION
Publications in the IEC 60793-1 series concern measurement methods and test procedures

as they apply to optical fibres.

Within the same series several different areas are grouped, as follows:

– parts 1-10 to 1-19: General
– parts 1-20 to 1-29: Measurement methods and test procedures for dimensions

– parts 1-30 to 1-39: Measurement methods and test procedures for mechanical

characteristics
– parts 1-40 to 1-49: Measurement methods and test procedures for transmission and
optical characteristics
– parts 1-50 to 1-59: Measurement methods and test procedures for environmental
characteristics
– 10 – 60793-1-54  CEI:2003
FIBRES OPTIQUES –
Partie 1-54: Méthodes de mesure et procédures d’essai –

Irradiation gamma
1 Domaine d’application
La présente partie de la CEI 60793 présente une méthode de mesure de la réponse en

régime permanent des fibres optiques et câbles optiques exposés au rayonnement gamma.

Elle peut être utilisée pour déterminer le niveau d’affaiblissement induit par le rayonnement
produit dans les fibres optiques unimodales et multimodales, sous forme câblée ou non
câblée, du fait d’une exposition au rayonnement gamma.
L’affaiblissement des fibres optiques câblées et non câblées augmente généralement en cas
d’exposition au rayonnement gamma. Cela est essentiellement dû au piégeage des électrons
radiolytiques et des trous aux emplacements présentant des défauts dans le verre (c’est-à-
dire la formation de « centres de couleurs »). La présente procédure d’essai se focalise sur
deux régimes intéressants: le régime de débit de dose faible adapté pour l’estimation de
l’effet du rayonnement de l’environnement général, et le régime de débit de dose élevé pour
l’estimation de l’effet d’environnements nucléaires hostiles. Les essais des effets du
rayonnement de l’environnement général sont effectués par le biais d’une mesure d’affaiblis-
sement similaire à la méthode CEI 60793-1-40A, fibre coupée. Les effets d'environnements
nucléaires hostiles sont essayés en surveillant la puissance avant, pendant et après
exposition de l’échantillon en essai au rayonnement gamma. La dépopulation des centres
de couleurs par la lumière (photodécoloration) ou par la chaleur provoque une reprise
(diminution d’affaiblissement induit par le rayonnement). La reprise peut se produire sur
une large plage de temps qui dépend du temps d’irradiation. Cela complique la caracté-
risation de l’affaiblissement induit par le rayonnement étant donné que l’affaiblissement
dépend de nombreuses variables incluant la température de l’environnement d’essai, la
configuration de l’échantillon, la dose totale et le débit de dose appliqués à l’échantillon et
le niveau de lumière utilisé pour le mesurer.
Le présent essai n’est pas un essai de matériau pour les composants de matériaux non
optiques d’un câble à fibres optiques. Si la dégradation des matériaux de câble exposés à
l’irradiation est à étudier, d’autres méthodes d’essai sont à prescrire.
NOTE Des informations générales sur ce sujet sont fournies dans la CEI/TR 62283 .
Il est à noter que des règlements stricts et des installations de protection adaptées sont
adoptés dans le laboratoire pour cet essai. Un personnel formé et soigneusement sélectionné
est employé pour réaliser cet essai. Il peut être extrêmement dangereux pour le personnel qui
réalise l’essai que ce dernier soit réalisé de façon inappropriée ou en dehors de conditions

qualifiées.
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 60793-1-40:2001, Fibres optiques – Partie 1-40: Méthodes de mesure et procédures
d'essai – Affaiblissement
CEI 60793-1-44:2001, Fibres optiques – Partie 1-44: Méthodes de mesure et procédures
d'essai – Longueur d’onde de coupure
———————
CEI 62283, Rayonnement nucléaire – Guide d'application sur les fibres optiques.

60793-1-54  IEC:2003 – 11 –
OPTICAL FIBRES –
Part 1-54: Measurement methods and test procedures –

Gamma irradiation
1 Scope
This part of IEC 60793 outlines a method for measuring the steady state response of optical

fibres and optical cables exposed to gamma radiation. It can be employed to determine the
level of radiation-induced attenuation produced in single-mode or multimode optical fibres, in
either cabled or uncabled form, due to exposure to gamma radiation.
The attenuation of cabled and uncabled optical fibres generally increases when exposed to
gamma radiation. This is primarily due to the trapping of radiolytic electrons and holes at
defect sites in the glass (i.e. the formation of “colour centers”). This test procedure focuses on
two regimes of interest: the low dose rate regime suitable for estimating the effect of
environmental background radiation, and the high dose rate regime suitable for estimating the
effect of adverse nuclear environments. The testing of the effects of environmental
background radiation is achieved with an attenuation measurement approach similar to
method IEC 60793-1-40A, cut-back. The effects of adverse nuclear environments are tested
by monitoring the power before, during and after exposure of the test sample to gamma
radiation. The depopulation of color centers by light (photobleaching) or by heat causes
recovery (lessening of radiation induced attenuation). Recovery may occur over a wide range
of time which depends on the irradiation time. This complicates the characterization of
radiation induced attenuation since the attenuation depends on many variables including the
temperature of the test environment, the configuration of the sample, the total dose and
the dose rate applied to the sample and the light level used to measure it.
This test is not a material test for the non-optical material components of a fibre optic cable. If
degradation of cable materials exposed to irradiation is to be studied, other test methods will
be required.
NOTE Background information on this subject is given in IEC/TR 62283 .
Attention is drawn to the fact that strict regulations and suitable protective facilities are
adopted in the laboratory for this test. Carefully selected trained personnel are used to
perform this test. It can be extremely hazardous to test personnel if it is improperly performed
or without qualified conditions.

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 60793-1-40:2001, Optical Fibres – Part 1-40: Measurement methods and test procedures
– Attenuation
IEC 60793-1-44:2001, Optical fibres – Part 1-44: Measurement methods and test procedures
– Cut-off wavelength
___________
IEC 62283, Nuclear radiation – Fibre optic guidance.

– 12 – 60793-1-54  CEI:2003
3 Appareillage
3.1 Source de rayonnement
3.1.1 Essais de rayonnement de l’environnement général

Une source ionisante de Co ou équivalente doit être utilisée pour fournir le rayonnement
gamma. Cet environnement est caractérisé par une faible dose et un faible débit de dose
relatifs.
3.1.2 Essais des environnements nucléaires hostiles
Une ou plusieurs sources ionisantes de Co ou équivalentes doivent être utilisées pour
fournir le rayonnement gamma. Cet environnement est caractérisé par une dose totale
supérieure et un débit de dose supérieur.
3.2 Source lumineuse
Une source lumineuse telle qu’une lampe tungstène-halogène ou qu’un ensemble de lasers
ou de DELs doit être utilisé pour produir
...