GB/T 20184-2021 拉曼光纤放大器

　　ICS 33 . 180 . 10 M 33

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20184—2021

　　代替 GB/T 20184—2006

　　拉曼光纤放大器

　　Ramanfiberamplifier

　　2021-10-1 1 发布 2022-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 20184—202 1

　　GB/T 20184—202 1

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 20184—2006《喇曼光纤放大器技术条件》，与 GB/T 20184—2006 相比主要技术变化如下：

　　— 删除了以下术语和定义：前向 ASE 功率、反向 ASE 功率、输入光反射、输出光反射、输入端最大光反射容限、输出端最大光反射容限、小信号增益、功率波长带宽、最大总输出功率、波道增益、多波道增益变化、多波道增益变化差、多波道增益斜率、波道增加/移去增益响应、波道增加/移去瞬时增益响应、波道增加/移去瞬时响应时间常数、波道噪声指数、波道信号 自发辐射噪声指数等(见 2006 年版的第 3 章);

　　— 增加了以下术语和定义：增益斜率、增益起伏、反向(后向)泵浦、同向(前向)泵浦、输入参考平面、输出参考平面、有效长度、瞬态、残余信号、饱和信号、下载(加载)量、加载上升时间、下载下降时间、初始增益、最终增益、增益偏差、瞬态增益响应时间(稳定时间)、瞬态增益上冲、瞬态净增益上冲、瞬态增益下冲、瞬态净增益下冲、工作模式、拉曼增益、自动泵浦功率降低、拉曼泵浦波长范围、未被放大的输入光功率、连接损耗、连接损耗检测精度、带外 ASE 波长范围、相对强度噪声、最大拉曼泵浦入纤功率(见第 3 章);

　　— 修改了以下术语和定义：将“等效噪声指数”的定义修改为更通俗易懂的描述;将“净增益平坦度”修改为“增益平坦度”;将“分立式拉曼光纤放大器”修改为“集总式拉曼光纤放大器”(见第3 章，2006 年版的第 3 章);

　　— 增加了缩略语(见第 4 章);

　　— 修改了以下技术指标要求：扩宽了工作波长范围;等效噪声指数在不同工作波长进行了区分;拉曼增益范围、泵浦光反射由不大于- 30 dB 改为了不大于- 25 dB;将反向泵浦拉曼放大器的最大输入功率由 5 dBm 改为 0 dBm;信号光插损由 1.2 dB 改为 3 dB;泵浦相对强度噪声由不大于- 140 dB/ Hz 改为不大于- 110 dB/ Hz(见 6 . 1 , 2006 年版的 5 . 1) ;

　　— 增加了以下技术指标要求：增益斜率、增益起伏、未被放大的输入光功率检测精度、拉曼泵浦波长范围、连接损耗、连接损耗检测精度、带外 ASE 波长范围、最大拉曼泵浦入纤功率、瞬态;对输入/输出端泵浦泄露做了更具体化要求(见 6 . 1) ;

　　— 删除了以下技术指标要求：输入端反射、输出端反射、前向 ASE 功率、后向 ASE 功率(2006 年版的 5 . 1) ;

　　— 将原技术指标要求 中 的工作温度、贮存温度/湿度要求改为了单独 一 条 “推 荐 环 境 条 件” (见 6 . 2 , 2006 年版的 5 . 1) ;

　　— 删除了分立式拉曼的技术指标要求(2006 年版的 5.2~5.4) ;

　　— 对可靠性章节进行了重新编排，将振动与冲击要求的参考标准由 GR-1312-Core: 1999 改为了Telcordia GR-468-Core : 2004(见第 8 章，2006 年版的第 7 章);

　　— 增加了电磁兼容测试要求(见第 9 章);

　　— 对检验规则章节进行了重新编排(见第 10 章，2006 年版的第 8 章)。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

　　本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。

　　本标准由全国通信标准化技术委员会(SAC/TC 485)归口 。

　　本标准起草单位：中国信息通信科技集团有限公司、中兴通讯股份有限公司、无锡德科立光电子技

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　　术有限公司。

　　本标准主要起草人：付成鹏、江毅、陶金涛、陈俊、宋梦洋、乐孟辉、余春平、卜勤练、武成宾、李现勤。本标准于 2006 年首次发布，本次为第一次修订。

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　　拉曼光纤放大器

　　1 范围

　　本标准界定了拉曼光纤放大器(以下简称“RFA”)的术语和定义、缩略语;规定了技术要求、测试方法、环境和机械性能试验、检验、标志、包装、运输和贮存要求。

　　本标准适用于分布式拉曼光纤放大器(以下简称“DRFA”)的模块产品。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2828.1 计数抽样检验程序 第 1 部分：按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划

　　GB 9254—2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法

　　IEC 60825-1 : 2014 激光器产品防护 第 1 部分：设备分类和技术要求(Safety of laser products— Part 1 : Equipment classification and requirements)

　　ANSI/ESDA/JEDEC JS-001—2014 静电放电敏感度试验 人体放电模型(HBM) 器件等级[Forelectrostatic Discharge Sensitivity Testing-human Body Model (HBM)—Component Level]

　　Telcordia GR-63 : 2012 网络设备建设系统要求：物理保护(NEBS Requirement: Phsical Protec-

　　tion)

　　Telcordia GR-418-CORE: 1999 光 纤 传 输 系 统 通 用 可 靠 性 保 证 要 求 ( Generic Reliability Assurance Requirements for Fiber Optic Transport Systems)

　　Telcordia GR-468-CORE: 2004 用于电信设备光电器件通用可靠性保证要求 (Generic Reliability Assurance Requirements for Optoelectronic Devices Used in Telecommunications Equipment)

　　Telcordia GR-1312-CORE: 1999 光纤放大器和专有波分复用系统总规范(Generic Requirements for Optical Fiber Amplifiers and Proprietary Dense Wavelength-Division Multiplexed Systems)

　　FCC PART 15 射频器件(Radio frequency devices)

　　3 术语和定义

　　GB/T 16849—2008 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　拉曼光纤放大器 ramanfiberamplifier

　　基于光纤中受激拉曼散射效应并以传输光纤、色散补偿光纤或高非线性光纤作为增益介质的光放

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　　大器(OA) 。

　　注：拉曼光纤放大器主要有分布式拉曼光纤放大器和集总式拉曼光纤放大器两种类型。

　　3.2

　　分布式拉曼光纤放大器 distributedramanfiberamplifier

　　基于传输光纤中的受激拉曼散射效应，以传输光纤本身作为增益介质，在拉曼泵浦模块(RPM)的作用下，使信号在传输线路上得到放大的一种光纤放大器。

　　注：根据泵浦光与信号光在传输光纤中的传输方向，可分为反向(泵浦光与信号光传输方向相反)、同向(泵浦光与信号光传输方向相同)及双向(在同一段传输光纤中既存在同向又存在反向的情况)三种形态。 三种形态分别

　　如图 1a)、图 1b)、图 1c)所示 。

　　a)反向 DRFA

　　b)前向 DRFA

　　c)双向 DRFA

　　图 1 分布式拉曼光纤放大器示意图

　　3.3

　　集总式拉曼光纤放大器 discreteramanfiberamplifier

　　基于光纤中的受激拉曼散射效应，以色散补偿光纤或高非线性光纤作为增益介质，在拉曼泵浦单元的作用下，使信号得到放大的一种光纤放大器。

　　注：一般被想象成一个“黑盒子”，如图 2 所示。

　　图 2 集总式拉曼光纤放大器示意图

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　　3.4

　　反向(后向)泵浦 count(backward)-pumping

　　在同一根光纤中，泵浦光与信号光以相反方向传输的泵浦方式。

　　3.5

　　同向(前向)泵浦 common(forward)-pumping

　　在同一根光纤中，泵浦光与信号光以相同方向传输的泵浦方式。

　　3.6

　　输入参考平面 inputreferenceplane

　　对于 DRFA,是针对信号光而定义的。 在关泵情况下，传输光纤末端为反向 DRFA 的输入端，如图

　　3a)所示;RPM 的输入端为同向 DRFA 的输入端，如图 3b)所示。

　　a)反向 DRFA输入、输出参考平面

　　b) 同向 DRFA输入、输出参考平面

　　图 3 DRFA输入、输出参考平面

　　3.7

　　输出参考平面 outputreferenceplane

　　对于 DRFA,是针对信号光而定义的。 在开泵情况下泵浦模块的信号输出端定义为反向 DRFA 的

　　输出端，如图 3a)所示;开泵情况下的传输光纤末端定义为同向 DRFA输出端，如图 3b)所示。

　　3.8

　　信号输入功率 inputsignalpower

　　在 DRFA输入参考平面上输入的信号功率的大小。

　　注：单位为分贝毫瓦(dBm)。

　　3.9

　　未被放大的输入光功率 powerofinputunamplified

　　光信号在被放大前进入 RPM(反向泵浦的输入参考平面)的功率。

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　　注 1：单位为分贝毫瓦(dBm)。

　　注 2：在拉曼开泵情况下，反向 DRFA未放大输入光功率无法直接测量，需要通过拉曼放大产生的 ASE及拉曼增益进行计算。

　　3 . 10

　　有效长度 effectivelength

　　定义见公式(1) :

　　L …………………………(1 )

　　式中：

　　Leff — 有效长度，单位为千米(km) ;

　　αp — 泵浦光衰减系数(线性单位)，单位为每千米(1/km) ;

　　L — 传输光纤长度，单位为千米(km)。

　　在一段长为 L 的光纤中，除拉曼效应造成泵浦功率减小外，泵浦光自身也存在衰减。 引入有效长度 Leff后可认为在 Leff 内泵浦光不受衰减影响，是一个恒定的值。

　　3 . 1 1

　　输入功率范围 inputpowerrange

　　当 DRFA满足增益及输出功率等性能指标要求时，DRFA 在关泵情况下输入信号功率的光功率范围。

　　3 . 12

　　信号输出功率 outputsignalpower

　　在 DRFA输出参考平面上输出信号功率的大小。

　　注：单位为分贝毫瓦(dBm)。

　　3 . 13

　　泵浦光反射 pumpopticalreflectance

　　在标称工作条件下 ，从泵浦输出端口被传输光纤及端面反射的泵浦光功率与总输出泵浦光功率之比。

　　注 1 ：单位为分贝( dB) 。

　　注 2：用给定的输出泵浦光功率进行测量。

　　3 . 14

　　信号光插损 insertionlossofsignal

　　在泵浦处于关闭状态时，RPM输入端口的信号功率与输出端口的信号功率之差。

　　注 1 ：单位为分贝( dB) 。

　　注 2 ：由于输入与输出之间可能存在平坦滤波器，信号光插损以整个信号波段的平均值表示。

　　3 . 15

　　开/关增益 on/offgain

　　在 DRFA 的输出参考平面，RPM泵浦光在开与关两种状态下，信号光功率的差值。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 16

　　拉曼增益 ramangain

　　DRFA 的开/关增益与信号光插损的差值。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 17

　　最大拉曼增益 maximum ramangain

　　DRFA工作在标称工作条件下，所能达到的最高增益。

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　　3 . 18

　　增益起伏 gainripple

　　在 DRFA正常工作状态下，在工作波长范围内，用最小二乘法对测量的增益曲线(dB 单位)进行线

　　性拟合后，增益曲线在拟合直线两侧起伏变化，增益曲线在该直线两侧的最大起伏(绝对值)之和，如图 4所示。

　　图 4 增益斜率和增益起伏

　　3 . 19

　　增益斜率 gaintilt

　　在工作波长范围内，用最小二乘法对测量的增益曲线( dB 单位)进行线性拟合，如图 4 所示，拟合

　　得到的短波长端增益与长波长端拟合增益之差。

　　注：短波长侧增益大，长波长侧增益小时的增益斜率为负值，它描述了增益随波长的变化趋势，单位为分贝(dB)。

　　3 . 20

　　增益平坦度 gainflatness

　　增益斜率为 0 dB 时的增益起伏值。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3.21

　　偏振相关增益 polarizationdependentgain

　　在规定的波长范围内，由于输入信号光偏振状态变化引起的 DRFA信号增益的最大变化量。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 22

　　工作波长范围 operationWavelengthrange

　　DRFA 能在规定的光学特性下正常工作的波长范围。

　　注：单位为纳米(nm)。

　　3 . 23

　　偏振模色散 polarizationmodedispersion

　　在标称波长范围内，由于通过 DRFA所产生的任意正交偏振光之间最大群时延差。

　　注：单位为皮秒(ps)。

　　3 . 24

　　带外 ASE波长范围 outofbandASE Wavelengthrange

　　信号波段与监控信号波段之外的 ASE 波长范围，用于带外 ASE 测量。

　　注 1：信号波段是指通信系统中常用的 C波段或 L波段或 C+L 波段。

　　注 2：常用的监控波段为 1 511 nm±6.5 nm、1 625 nm±6.5 nm 等，不同设备监控信号波长有所不同。

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　　3 . 25

　　自动泵浦功率降低 autopumppowerreduction

　　为保证安全，拉曼泵浦模块控制单元根据线路反射过大或信号过低等异常情况，将泵浦输出功率降低到一种比较安全水平的一种动作。

　　3 . 26

　　拉曼泵浦波长范围 ramanpumpwavelengthrange

　　DRFA泵浦激光器的工作波长范围。

　　注：本标准只针对放大 C波段、L波段或 C+L 波段的拉曼泵浦波长范围，单位为纳米(nm)。

　　3 . 27

　　连接损耗 pointloss

　　在距离 RPM泵浦输出端有效长度(典型值 20 km)以内所有光缆(或光纤)连接处的插损之和。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 28

　　连接损耗检测精度 accuracyofpointlossdetection

　　对于距离 RPM输入端(泵浦输出端)有效长度(典型值 20 km)以内所有光缆(或光纤)连接处的插

　　损在线检测值与实际插损值的偏差。

　　注 1：单位为分贝每分贝(dB/ dB)。

　　注 2 : dB/dB表示实际每 dB损耗的偏差量。

　　3 . 29

　　工作模式 operationmode

　　DRFA按规定要求对泵浦光功率进行控制的方式。主要有 自动电流控制(Auto Current Control, ACC)、自动泵浦功率控制 ( Auto Pump Power control, APPC)、自动增益控制 ( Auto gain control, AGC)及最大泵浦功率控制(Maximum pump Power control, MP)。

　　3 . 30

　　瞬态 transient

　　在特定的多波长信道配置下，由于信道波长数目(例如：信道上、下载)或者某些信道光功率发生突变，从而对残余信道的增益产生影响的现象。

　　3.31

　　残余信道 surviving(pre-existing)channel

　　在瞬态过程中，由于信道波长数目(例如：信道上、下载)或者某些信道光功率发生突变时，输入光功率仍然保持不变的信号。

　　3 . 32

　　饱和信号 saturatingsignal

　　在瞬态过程中，高功率输入情况下的信号，它被下载和上载事件关闭或激活。

　　3 . 33

　　下载(加载)量 drop(add)level

　　在瞬态过程中，下载(加载)事件前后信号功率的变化量。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 34

　　加载上升时间 addrisetime

　　在瞬态过程加载事件中，从初始信号功率变化 10%直到最终信号功率(线性单位)的 90%所用的时

　　间，如图 5 所示。

　　GB/T 20184—202 1

　　图 5 加载事件中上升时间定义

　　3 . 35

　　下载下降时间 dropfalltime

　　在瞬态过程下载事件中，从初始信号功率变化 10%到最终信号功率(线性单位)90%时所用的时

　　间，如图 6 所示。

　　图 6 下载事件中下降时间定义

　　3 . 36

　　初始增益 initialgain

　　在发生加载或下载事件之前的监控(残余)信道的增益。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 37

　　最终增益 finalgain

　　瞬态过程的加载或下载事件完成较长时间后监控(残余)信道稳定状态下的增益。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 38

　　增益偏差 gainoffset

　　瞬态过程中，最终增益与初始增益的差别，如图 7 所示。

　　注 1 ：单位为分贝( dB) 。

　　注 2：放大器的增益偏差要扣除由于增益起伏带来的影响。

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　　a)下载信道或信道功率突降情况下的参数定义

　　b)加载信道或信道功率突增情况下的参数定义

　　图 7 下载、加载事件下的瞬态特性参数定义

　　3 . 39

　　瞬态增益响应时间(稳定时间)transientgainresponsetimeconstant(settingtime)

　　从瞬态过程开始发生，直到残余信道的增益稳定在新的稳态增益值± 5% dB 区间内所经历的时

　　间，如图 7 所示。

　　3 . 40

　　瞬态增益上冲 transientgainovershoot

　　在瞬态过程中，监控(残余)信道达到的最大增益与初始增益或最终增益中较小者之间的差，如图 7所示。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3.41

　　瞬态净增益上冲 transientnetgainovershoot

　　在瞬态过程中，监控(残余)信道达到的最大增益与初始增益或最终增益中较大者之间的差，如图 7所示。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 42

　　瞬态增益下冲 transientgainundershoot

　　在瞬态过程中，监控(残余)信道达到的最小增益与初始增益或最终增益中较大者之间的差，如图 7所示。

　　GB/T 20184—202 1

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 43

　　瞬态净增益下冲 transientnetgainundershoot

　　在瞬态过程中，监控(残余)信道达到的最小增益与初始增益或最终增益中较小者之间的差，如图 7所示。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 44

　　多径干涉 multi-pathinterference

　　信号在光纤中经过两次或两次以上反射后的反射功率与该处信号功率之比。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 45

　　相对强度噪声 relativeintensitynoise

　　描述激光信号的强度抖动(光强度噪声)的参数，以平均功率归一化，表述为每单位频率内光强度抖

　　动的大小，即 1 Hz 带宽内泵浦输出光功率谱的均方波动<δP2 >与输出平均功率

　　之比，见

　　公式(2) :

　　RIN =< δP2 > / < P>2 …………………………( 2 )

　　式中：

　　RIN — 相对强度噪声，单位为分贝每赫兹(dB/Hz) ;

　　<δP2 > — 泵浦输出光功率谱的均方波动，是一个与频率相关量;

　　— 输出平均功率。

　　3 . 46

　　等效噪声指数 equivalentnoisefigure

　　对于 DRFA 而言，将拉曼泵浦模块等效成为一个集总式放大器进行增益与噪声指数测试，所得到的噪声测试结果。

　　注：单位为分贝(dB)。

　　3 . 47

　　最大拉曼泵浦入纤功率 maximum Ramanpumppowerintofiber

　　为避免拉曼泵浦光在传输光纤中产生激射、烧毁光纤或导致信号严重劣化等事件，所允许的最大泵浦功率。

　　注：单位为毫瓦(mW)。

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件。

　　ACC：自动电流控制(Auto Current Control)

　　AGC：自动增益控制(Auto Gain Control)

　　APC：角度物理接触(Angled Physical Contact)

　　APPC：自动泵浦功率控制(Auto Pump Power Control)

　　APPR：自动泵浦功率降低(Automatic Pump Power Reduction)

　　AQL：接收质量限(Acceptance Quality Limit)

　　ASE：放大自发辐射(Amplified Spontaneous Emission)

　　De-Mux：解复用器(De-Multiplexer)

　　DFB：分布式反馈(Distributed Feed Back)

　　GB/T 20184—202 1

　　DRFA：分布式拉曼光纤放大器(Distributed Raman Fiber Amplifier)

　　EDFA：掺铒光纤放大器(Erbium-Doped Fiber Amplifier)

　　ESD：静电放电(Electrostatic Discharge)

　　MP：最大泵浦功率控制模式(Maximum pump Power control)

　　MPI：多径干涉(Multipath Interference)

　　OTDR：光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer)

　　PDG：偏振相关增益(Polarization Dependent Gain)

　　PINU：未被放大的输入信号功率(Power of Input Unamplified)

　　PMD：偏振模色散(Polarization Mode Dispersion)

　　RFA：拉曼光纤放大器(Raman Fiber Amplifier)

　　RPM：拉曼泵浦模块(Raman Pump Module)

　　RIN：相对强度噪声 (Relative Intensity Noise)

　　Rx：接收机(Receiver)

　　Tx：发送机(Transmitter)

　　V-Mux：光功率可调衰减波分复用器(Variable Optical Power Multiplexer)

　　VOA：可变光衰减器(Variable Optical Attenuator)

　　5 分类

　　5 . 1 按原理结构分类

　　按 RFA 的原理结构分为如下两类：

　　— 分布式拉曼光纤放大器(DRFA) ;

　　— 集总式拉曼光纤放大器。

　　5 . 2 按泵浦功率入射方式分类

　　按 DRFA泵浦入射功率方式分成如下三类：

　　— 同向泵浦 DRFA,也叫前向 DRFA;

　　— 反向泵浦 DRFA,也叫后向 DRFA;

　　— 双向泵浦 DRFA。

　　5 . 3 按工作波长分类

　　按 DRFA工作波长可分为：

　　—C 波段拉曼光纤放大器(C-band DRFA) ;

　　—L 波段拉曼光纤放大器(L-band DRFA) ;

　　—C+L 波段拉曼光纤放大器(C+L-band DRFA) 。

　　6 技术要求

　　6 . 1 DRFA技术要求

　　DRFA 的技术要求如表 1 所示。

　　GB/T 20184—202 1

　　表 1 DRFA 的技术指标

　　GB/T 20184—202 1

　　表 1(续)

　　6 . 2 推荐环境条件

　　DRFA 的产品表现形式为拉曼泵浦模块(RPM) ,因此在描述产品的可靠性、环保及电磁兼容等工作条件时以 RPM 描述，推荐环境条件如表 2 所示。

　　表 2 RPM 推荐环境条件

　　6 . 3 环保符合性

　　RPM 的组成单元分类应符合 GB/T 26572—2011 中表 1 的规定，有毒有害物质的限量要求按GB/T 26125—2011 规定检测，应符合 GB/T 26572—2011 中表 2 的要求。

　　6 . 4 激光安全

　　RPM 中输入端和输出端均为人眼不可见的激光，在安装使用和维护过程中，不应直视器件输出端

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　　面或与之相连接的光纤连接器/尾缆的端面，DRFA无论在何种情况下，直接入射到空气中的泵浦功率

　　或信号输出功率应满足 IEC 60825-1 : 2014 中 Class 1M 的要求。

　　DRFA 由于集成了高功率输出的泵浦激光器，在使用过程中除了满足 IEC 60825-1 : 2014 Class 1M

　　的标准外，还应保护传输线路中连接器处的光纤端面不被烧坏，其实现方法之一是可集成 OTDR 功能，

　　使 DRFA具备光纤线路自诊断功能，能够准确检测 20 km 以内的光缆(或光纤)连接头损耗，当单个光缆(或光纤)连接头损耗大于 0 .5 dB 时，拉曼光纤放大器应处于 APPR模式或关泵模式。

　　6 . 5 外观检查

　　RPM 的外观应平滑、洁净、均匀、无伤痕及裂纹，整个 RPM 牢固，尾纤无松动或与连接器插拔平顺;RPM标志应清晰，各个输入、输出光纤接口标志清晰可辨;激光安全标志要有明确的告警标示，并明

　　确标明产品满足 IEC 60825-1 : 2014 中 Class 1M 的要求。

　　7 测试方法

　　7 . 1 测试环境要求

　　测试环境要求如下：

　　— 温度：15 ℃ ~35 ℃ ;

　　— 相对湿度：45%~75% ;

　　— 大气压力：86 kPa~106 kPa。

　　当不能在标准大气条件下进行测试时，应在测试报告上写明测试环境条件。

　　7 . 2 测试仪器要求

　　测试所用的仪器仪表应在有效校准期内，如无特殊要求，其精度应高于所测参数精度的至少一个数量级。

　　7 . 3 泵浦光反射

　　7 . 3 . 1 测试框图

　　测试框图见图 8 。

　　a)耦合器插损测量

　　b)泵浦光在传输光纤中的反射光测量图 8 泵浦光反射测试框图

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　　7 . 3 . 2 测试条件

　　耦合器采用 14xx nm 1 : 99 耦合器。

　　7 . 3 . 3 测试步骤

　　测试步骤如下：

　　a) 在开泵条件下，测试拉曼泵浦模块的泵浦输出功率，记为 P1 ;

　　b ) 按照图 8a)连接好光路装置，光路中 B 端 口与 C 端 口均为 APC 端面，在开泵条件下，测试14xx nm 1 : 99 耦合器 1%端口(B端口)输出功率，分别记为 P2 ,单位为分贝毫瓦(dBm) ,计算耦合器公共端口 A 与 1%端口的实际插损值(L0)见公式(3) ,单位为分贝(dB) ;

　　L0 = P1 - P2 …………………………( 3 )

　　c) 泵浦输出端连接好传输光纤，按照图 8b)连接好光路装置，在步骤 a)中设置的功率条件下打开泵浦，用功率计测试 1%端口(B端口)光功率，记为 P3 ,单位为分贝毫瓦(dBm) ;

　　d) 泵浦光反射(Rpump ) ,计算方法见公式(4) ,单位为分贝(dB)。

　　Rpump = P3 + L0 - P1 …………………………( 4 )

　　7 . 4 开关增益、拉曼增益、增益起伏、增益斜率、等效噪声指数及信号光插损

　　7 . 4 . 1 测试框图

　　测试框图如图 9 所示。

　　a)反向 DRFA

　　b)同向 DRFA

　　图 9 DRFA开/关增益、拉曼增益、增益起伏、增益斜率、等效噪声指数及信号光插损测试框图

　　7 . 4 . 2 测试条件

　　测试条件如下：

　　— 多波长光源要求光源稳定度小于 0.05 dB,光源平坦度小于 2 dB;

　　— 光谱分析仪回损小于-30 dB。

　　7 . 4 . 3 测试步骤

　　7 . 4 . 3 . 1 反向 DRFA

　　测试步骤如下：

　　a) 在关机状态下，断开 RPM 与传输光纤的连接，将光谱仪设置为放大器测试模式，用光谱分析仪扫描多波光长源经光纤传输后的功率谱[图 9a)中的 A点]，记为功 PAj(j为信道数)，单位为分贝毫瓦(dBm) ,并且设定光谱分析仪的波长扫描范围为工作波长范围。

　　b) 连接 RPM 与传输光纤，在关泵状态下，用光谱分析仪扫描多波长光源经 RPM 后的功率谱

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　　[图 9a)中的 B点]，单位为分贝毫瓦(dBm) ,记为 PBj0(j为信道数)。

　　c) 将两组数据 PAj、PBj0相减，即 PAj-PBj0得到每个波长的衰减值，将每个波长的插损值由 dB单位转换成线性单位，然后取平均值，最后将平均值再转换成 dB 单位，该值就是信号光的插损。

　　d) 在开泵状态下，用光谱分析仪扫描多波长光源经 RPM 与传输光纤放大后的功率谱[图 9a) 中的 B点]，记为 PBj1(j为信道数)。

　　e) 扫描完成后，光谱仪会自动根据 PBj1的功率减去 PAj的功率，计算出各个波长所对应的拉曼增益与噪声指数，单位为分贝(dB)。

　　f) 从测量得到的信道的拉曼增益，按术语中的增益斜率与增益起伏的定义分别计算拉曼增益斜率和增益起伏两个参数。

　　7 . 4 . 3 . 2 同向 DRFA

　　测试步骤如下：

　　a) 在关机状态下，断开 RPM 与传输光纤的连接，将光谱仪设置为放大器测试模式，用光谱分析仪扫描多波长光源经光纤传输后的功率谱[图 9b)中的 A点]，记为功 PAj(j为信道数)，并且设定光谱分析仪的波长扫描范围为工作波长范围;

　　b) 连接 RPM 与传输光纤，在关机状态下，用光谱分析仪扫描多波长光源经 RPM 后的功率谱[图 9b)中的 B点]，记为 PBj0(j为信道数);

　　c) 将两组数据 PAj、PBj0相减，即 PAj-PBj0得到每个波长的衰减值，将每个波长的插损值由 dB单位转换成线性单位，然后取平均值，最后将平均值再转换成 dB 单位，该值就是信号光的插损;

　　d) 在关机状态下，用光谱分析仪扫描多波长光源经 RPM 与传输光纤后的功率谱[图 9b) 中的 C点]，记为 PCj0(j为信道数);

　　e) 在开机状态下，用光谱分析仪扫描多波长光源经与 RPM 与传输光纤后的功率谱[图 8b)中的C点]，记为 PCj1(j为信道数);

　　f) 扫描完成后，光谱仪会自动根据 PCj1的功率减去 PCj0的功率，计算出各个波长所对应的开/关增益与噪声指数，将各波长的开关增益减去各波长的衰减值得到各波长的拉曼增益，单位为分贝 ( dB) ;

　　g) 从测量得到的信道的拉曼增益，按术语中的增益斜率与增益起伏的定义分别计算拉曼增益斜率和增益起伏两个参数。

　　注：如果是单信道 DRFA,多波长光源换成可调波长光源测试。

　　7 . 5 输入端泵浦泄露、输出端泵浦泄露

　　7 . 5 . 1 测试框图

　　测试框图如图 10 所示。

　　a)反向 DRFA输出端泵浦泄露测量

　　图 10 输入端泵浦泄露输出端泵浦泄露测量测试框图

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　　b) 同向 DRFA输入端泵浦泄露测量图 10(续)

　　7 . 5 . 2 测试条件

　　多波长光源要求：光源稳定度小于 0.05 dB,工作波长范围见表 1,光源平坦度小于 1 dB,光谱分析仪回损小于-30 dB。

　　7 . 5 . 3 测试步骤

　　7 . 5 . 3 . 1 反向 DRFA

　　输出端泵浦泄露测试步骤如下：

　　a) 按图 10a) 接好光路装置，将光谱仪波长范 围设置 为拉曼泵浦波长范 围，即 1 400 nm~ 1 500 nm,在标称增益、全输入功率范围条件下用光谱仪测试反向 DRFA 输出端 B 点的输出功率，记为 PB,用 Ppump-leakage-out 表示 ;

　　b) 取全工作条件下最大功率为反向 DRFA 的输出端泵浦泄露功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。

　　7 . 5 . 3 . 2 同向 DRFA

　　输入端泵浦泄露测试步骤如下：

　　a) 测试 1/99 耦合器公共端到 1%端的插损，记为 L0 ,以正值表示;

　　b) 按图 10 b)接好光路装置，将光谱仪波长范围设置为 1 400 nm~1 500 nm,在全增益范围、全输入功率范围 内 用 光 谱 仪 测 试 D 点 总 输 出 功 率，记 为 PD , 则 计 算 输 入 端 泵 浦 泄 露 功 率( Ppump-leakage-in )的计算方法见公式(5 ) ;

　　Ppump-leakage-in = PD + L0 …………………………( 5 )

　　c) 取全工作条件下最大功率为同向 DRFA 的输入端泵浦泄露功率，单位为分贝毫瓦(dBm)。

　　注：测试框图中的终结点是防止泵浦功率过大造成设备或测试人员的伤害而采用的器件或设备，可以是功率计、光谱仪或衰减器等。

　　7 . 6 泵浦光的偏振度

　　7 . 6 . 1 测试框图

　　测试框图如图 11 所示。

　　图 1 1 拉曼泵浦光偏振度测试框图

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　　7 . 6 . 2 测试步骤

　　测试步骤如下：

　　a) 测试框图中的终结点，是防止泵浦功率过大造成设备或测试人员的伤害而采用的器件或设备，可以是功率计、光谱仪或衰减器等。 按图 11 接好光路装置，并打开 RPM,处于工作状态。

　　b) 1%端口输入到偏振度测试仪上，其显示的偏振度则为被测 RPM 的偏振度。

　　7 . 7 偏振相关增益

　　7 . 7 . 1 测试框图

　　偏振相关增益(PDG)测试框图如图 12 所示。

　　图 12 偏振相关增益测试框图

　　7 . 7 . 2 测试步骤

　　测试步骤如下：

　　a) 调节偏振控制器，使激光器输出的光在某一偏振状态下;

　　b) 将可调谐光源的输出波长调节到起始波长，在不开机的情况下，用光谱分析仪测量信号光经传输光纤后 B点的光功率，记为 P0 ,单位为分贝毫瓦(dBm) ;

　　c) 在开机的情况下，用光谱分析仪测量信号光经放大器后 C点的光功率，记为 P1 ,单位为分贝毫瓦(dBm) ;

　　d) 增益 G 的计算方法见公式(6) ,单位为分贝(dB) ;

　　g) 在工作波长范围内，以 1 nm 的波长间隔使可调谐光源的输出光波长增加，重复以上步骤，得到整个波长范围内的偏振相关增益。

　　7 . 8 偏振模色散

　　测试原理框图如图 13 所示。

　　图 13 偏振模色散测试方框图

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　　测试步骤如下：

　　a) 连接可调谐激光器，偏振控制仪，起偏器及偏振分析仪，并设置可调谐激光器的输出功率;

　　b) 依次开启可调谐激光器、偏振分析仪及测试用计算机，并打开测试程序，预热半小时;

　　c ) 设置测试的起止波长及测试的步长;

　　d) 将未开泵的待测 DRFA接入：偏振分析仪的起偏器输出接 DRFA 的输入端，输出端接偏振分析仪的输入口，整个测试过程，DRFA都是未开泵状态;

　　e ) 由琼斯矩阵(Jones Matrix)法进行测试 ;

　　f) 测试并记录处理结果。

　　7 . 9 相对强度噪声

　　测试原理框图如图 14 所示。

　　图 14 相对强度噪声测试方法框图

　　测试步骤如下：

　　a ) 连接相对强度噪声接收机，可调衰减器，及被测 RPM ;

　　b) 依次开启信号分析仪、相对强度噪声接收机，预热半小时;

　　c) 设置 VOA 衰减值为最大，使得进入相对强度噪声接收机的功率不能超过-3 dBm;

　　d ) 设置 RPM 中单个泵浦激光器的开关，保证每次测试过程中只有一个泵浦为开的状态;

　　e) 调节 VOA 衰减值，使得进入相对强度噪声接收机的功率为- 5 dBm;

　　f) 测试并记录处理结果。

　　7 . 10 瞬态性能参数测试

　　7 . 10 . 1 测试框图

　　反向 DRFA 瞬态性能参数的测试框图如图 15 所示。

　　a)瞬态测试总体框图

　　图 15 瞬态性能参数测试框图

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　　b)DFB光源组成的多波长光源

　　c)ASE宽带光源组成的多波长光源图 15(续)

　　7 . 10 . 2 测试条件

　　测试条件如下：

　　a ) 多波长光源可以为 DFB激光器组成的多波长光源或 ASE 宽带光源滤波形成的多波长光源：

　　1) DFB 多波长光源应符合以下要求：

　　— 功率稳定性小于 0.05 dB、波长稳定性 ±40 pm。

　　— 波长范围应覆盖 DRFA 的工作波长范围。

　　— 各个波长尽可能按 ITU-T标准波长配置。 若光源波长数目不足，可适当增加波长间隔，但不宜大于 400 GHz。

　　— 多波长光源各个波长的光功率可通过每个信道的 VOA 进行调节，并有阻断任何 一个波长功率的功能，合波后各波长功率差不大于 1 dB。

　　—DFB 多波长光源形式如图 15b)所示。

　　2) 宽带 ASE光源经滤波形成的多波长光源应符合以下要求：

　　— 功率稳定度小于 0.05 dB。

　　— 宽带 ASE 光源经过 De-Mux分波，再经过 V-Mux合波，如图 15c)所示。

　　— 各个波长的光功率可通过每个信道的 VOA进行调节，两个 VOA最大衰减值之和大于 40 dB,合波后各波长功率差不大于 1 dB。

　　b) EDFA要求如下：

　　— 波长范围应覆盖 DRFA 的工作波长范围。

　　— 自动增益控制。

　　— 增益平坦度小于 ±0 .5 dB。

　　— 在可变光衰减器 1(VOA1)的衰减值最小时，EDFA 的输出功率经过测试光路中其他器件及 100 km 或 50 km 传输光纤后，在待测的 RPM 输入端，功率应不小于 DRFA

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　　的最大输入功率要求。

　　c) 可调谐光源要求如下：

　　— 波长可调谐的范围应覆盖监控(残余)信道的测试范围。

　　— 可调谐光源的最大输出功率应大于每个 DRFA单信道输入时的最大值。

　　d) 可变光衰减器(VOA)要求：VOA1 和 VOA2 的动态范围应满足测试所要求的功率变化范围。注 1 ：若光源的输出功率可在所要求的动态范围内调节，则无需相应的 VOA。

　　e) 光调制器要求如下：

　　— 光调制器的开关速度应满足所需的最小上升和下降时间的要求。

　　— 光调制器的消光比应大于 30 dB。

　　注 2：光调制器也可用满足上述性能要求的快速光开关代替。

　　f) 耦合器要求：选择恰当的耦合比，使得多波长光源和可调谐光源输出的光功率满足测试要求。

　　g) 带通滤波器要求如下：

　　— 支持测试所需的监控(残余)信道的波长变化范围，可使用可调谐滤波器或解复用器件。

　　— 在监控(残余)信道的中心波长两侧，1 dB带宽至少为 ±20 GHz。

　　— 除监控(残余)信道中心波长附近± 100 GHz 范围外，在整个 DRFA 的工作波长范围内，要求信道隔离度大于 30 dB。

　　h) 光探测器要求如下：

　　— 带宽能支持测试所需的最快上升和下降时间，建议带宽至少大于 50 MHz。

　　— 在监控(残余)信道功率变化范围的± 5 dB 以内，探测器工作在线性区域。

　　i) 示波器要求：示 波器带 宽 能支持测试所需 的最快上 升 和下 降 时 间，建议带 宽 至少 大 于50 MHz。

　　j) 信号发生器要求：信号发生器应能产生测试所需的最快上升和下降时间的“开”-“关”信号。

　　k) 传输光纤要求：50 km~100 km,损耗系数不大于 0.20 dB/km@ G.652 光纤。

　　7 . 10 . 3 测试步骤

　　测试步骤如下：

　　a) 按测试要求配置多波长光源与可调光源波长，且多波长光源与可调光源波长不能重合。

　　b) 打开多波长光源，关闭可调光源，使用校准的功率计测量经过 50 km~100 km 传输光纤后的输出功率，调整多波长光源(宽带光源)的功率和 VOA1 的衰减值以达到所需饱和信号功率。

　　c) 连接可调谐光源，同时设置关闭多波长光源，按待测监控(残余)信道的中心波长设置可调谐光源的波长，用功率计在待测 RPM输入端测量监控(残余)信道功率，调整 VOA2 的衰减值以达到所需功率。

　　d) 设置光调制器为“开”的状态，连接待测 RPM,置于 AGC 模式，设置所需的增益值，并把待测RPM 置于正常工作状态。

　　e) 设置信号发生器产生脉冲的上升、下降和持续时间，使光调制器输出的加载/下载信道的上升时间和下降时间满足测试条件，通常按光功率在 10%~90%变化的时间来计算上升和下降时间，推荐设置为 100 μs。脉冲的持续时间应大于 0. 5 s, 以避免加载/下载信道过程间的互相干扰。

　　f) 设置带通滤波器的中心波长为监控(残余)信道中心波长，通过校准的光探测器和示波器即可测量监控(残余)信道的瞬态参数，若使用解复用器，则在与监控(残余)信道中心波长相应的输出端口引出待测信道。

　　g) 通过示波器测量瞬态过程中待测信道功率的变化，按相关定义得到瞬态持续时间、瞬态增益增加量、瞬态增益减小量和瞬态增益偏差等参数。

　　GB/T 20184—202 1

　　h) 在整个工作波长范围内，选择不同波长的监控(残余)信道重复进行上述测试步骤，以瞬态增益

　　增加量(瞬态增益减小量)最大处的瞬态参数作为待测 RPM 的瞬态参数值。

　　注 1 ：瞬态持续时间、瞬态增益增加量、瞬态增益减小量和瞬态增益偏差等参数定义参照本标准的术语和定义。

　　注 2 ：同向 DRFA 瞬态测试待研究。

　　8 可靠性试验

　　8 . 1 可靠性试验环境要求

　　可靠性试验环境要求同 7 . 1 。

　　8 . 2 可靠性试验要求

　　可靠性试验要求见表 3 。

　　表 3 可靠性试验要求

　　GB/T 20184—202 1

　　表 3(续)

　　8 . 3 失效判据

　　各项试验完成后，在相同测试条件下，出现下列故障中的任意一种情况即判定为不合格：

　　— 出现变形 、裂痕等机械损伤;或出现光纤断裂 、光纤外层破损、尾纤拉出或尾纤密封损坏等物理损伤。 但机械冲击试验后允许表面出现擦痕、凹坑等损伤。

　　— 参数不满足表 1 的要求。

　　—DRFA性能参数在各项试验后的变化量超出表 4 要求。

　　表 4 可靠性试验前后 DRFA性能参数的允许最大变化量 单位为分贝

　　GB/T 20184—202 1

　　表 4(续) 单位为分贝

　　9 电磁兼容试验

　　9 . 1 电磁兼容试验要求

　　RPM 的电磁兼容试验要求见表 5 。

　　表 5 电磁兼容试验要求

　　9 . 2 失效判据

　　射频电磁场辐射发射试验失效判据见 YD/T 1766—2016 中 8 . 2 的规定。

　　10 检验规则

　　10 . 1 检验分类

　　检验分为出厂检验、型式检验和电磁兼容试验。

　　10 . 2 出厂检验

　　10 . 2 . 1 出厂检验条件

　　出厂检验分为常规检验和抽样检验。 组装测试完成的产品均应进行出厂检验。

　　GB/T 20184—202 1

　　10 . 2 . 2 常规检验

　　常规检验应百分之百进行，检验项目如下：

　　a) 外观：目测，符合 6.5 要求。

　　b) 性能：按第 7 章的规定进行，对性能参数中输入功率范围、工作波长范围、增益、增益起伏和噪声指数进行检测，检测结果应符合表 1 的要求。

　　c) 高温电老化测试：

　　— 老化条件：在最大工作温度下，RPM 正常工作状态，老化时间至少 24 h ;

　　— 恢复：在正常大气条件下恢复 1 h后按第 7 章规定的测试方法进行测试;

　　— 失效判据：输入功率范围、输出功率范围工作波长范围、增益、增益起伏和噪声等不满足表1 的规定，或者生产厂家更严苛的要求。

　　对常规检验不合格的产品，经返工或维修后，重新进行常规检验。 无法返工或维修的产品，不得作为合格品交付。

　　10 . 2 . 3 抽样检验

　　从批量生产中生产的同批或若干批产品中，按 GB/T 2828.1 规定，取一般检查水平 Ⅱ ,接收质量限(AQL)和检验项目如下：

　　a ) 外观 ：

　　—AQL取 1 . 5 ;

　　— 检验方法：目测，其结果应符合 6 . 5 的要求。

　　b ) 性能检测：

　　—AQL取 0 . 4 ;

　　— 检验方法：按第 7 章的规定进行测试，检验项 目同 10.2.2b) ,其结果符合表 1 的规定。

　　对抽样检验不合格的产品，同批次产品应重新进行常规检测，不合格产品经返工或维修后，再次进行常规检验。 无法返工或维修的产品，不得作为合格品交付。

　　10 . 3 型式检验和电磁兼容试验

　　10 . 3 . 1 型式检验条件

　　RPM 有下列情况之一时，应进行型式检验：

　　— 产品定型时或已定型产品转场时;

　　— 正式生产后，如果结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时;

　　— 产品长期停产 12 个月后，恢复生产时;

　　— 出厂检验结果与定型时的型式检验有较大差别时;

　　— 正常生产 24 个月后;

　　— 国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

　　10 . 3 . 2 电磁兼容试验条件

　　RPM 有下列情况之一时，应进行电磁兼容试验：

　　— 产品设计定型时;

　　— 正式生产后，如果结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品的电磁兼容性能时。

　　10 . 3 . 3 检验要求

　　在进行型式检验前，按第 7 章的规定，对样品的性能参数进行测试，并记录测试结果。

　　GB/T 20184—202 1

　　10 . 3 . 4 检验项目及抽样方案

　　型式检验的检验项目及抽样方案见表 3 。 电磁兼容的试验项目及抽样方案见表 5 。

　　10 . 3 . 5 样品的使用规则

　　样品的使用规则如下：

　　a) 凡经受了型式检验的样品，一律不能作为合格品交付使用，封存 24 个月后报废处理;

　　b) 在不影响检验和试验结果的条件下，一组样品可用于其他分组的检验和试验。

　　10 . 3 . 6 产品的不合格判定

　　各项试验完成后，在相同的测试条件下，各项参数应满足 8 . 3 或 9 . 2 的规定，若其中任何一项试验不符合要求时，则判该批不合格。

　　10 . 3 . 7 不合格批的重新提交

　　当提交型式检验或电磁兼容试验的任一检验批不符合表 3 或表 5 中规定的任一分组要求时，应根据不合格原因，采取纠正措施后，对不合格的检验分组重新提交检验。 重新检验应采用加严抽样方案。若重新检验仍有失效，则该批拒收。 如通过检验，则判为合格。 但重新检验不得超过 2 次，并应清楚标明为重新检验批。

　　10 . 3 . 8 检验批的构成

　　提交检验的批，可由同一工艺条件下的连续生产的一个生产批构成，或由符合下述条件的几个生产批构成：

　　— 这些生产批是在相同材料、工艺、设备等条件下制造出来的同种产品;

　　— 若干个相同产品的生产批构成一个检验批的时间不超过 1 个月。

　　1 1 标志、包装、运输和贮存

　　1 1 . 1 标志

　　1 1 . 1 . 1 标志内容

　　每个产品应标明产品型号、规格、编号、批的识别代码及安全等标志。

　　1 1 . 1 . 2 标志要求

　　进行全部试验后，标志应保持清晰。 标志损伤了的产品应重新打印标志，以保证发货之前标志的清晰。

　　1 1 . 1 . 3 污染控制标志

　　产品的污染控制标志应按 SJ/T 11364—2014 中第 5 章的规定，在包装盒或产品上打印上电子信息

　　产品污染控制标志。

　　1 1 . 2 包装

　　产品应有良好的包装及防静电措施，避免在运输过程中受到损坏。 包装盒上应标有产品名称、型号和规格、生产厂家、产品执行标准编号、防静电标识、激光防护标志等。

　　GB/T 20184—202 1

　　包装盒内应有产品说明书。 说明书内容包括：产品名称、型号、简要工作原理和主要技术指标、极限工作条件、安装尺寸和管脚排列、使用注意事项等。

　　1 1 . 3 运输

　　包装好的产品可用常用的交通工具运输，运输过程中应避免雨雪的直接淋袭、烈 日 曝晒和猛烈撞击。

　　1 1 . 4 贮存

　　产品应贮存在环境温度为- 10 ℃ ~ +40 ℃ ,相对湿度不大于 80%且无腐蚀性气体、液体的仓库

　　里 。贮存期超过 12 个月的产品，出库前，应按第 7 章规定的方法进行光电特性测试，测试结果符合表 1的规定方可出库。