光纤环型通量 (EF) 测量白皮书
本福禄克白皮书对旨在检查光纤环型通量 (EF) 测量设备当前状态的为期 19 月的循环法测试的结果进行了探讨。有人怀疑由于 EF 是受限发射，因此 EF 设备可能不具有可降低测量不确定性的精度。数年前在 IEC SC86B 标准范围内进行了类似测试，数据显示被测的某些模发射设备超出了 EF 模板。如果测试时对设备进行了正确校准，就不会出现这个问题。新循环法测试的目的在于测量 EF 测量设备的变化性，并帮助进行此类型测试的人员树立信心。
- 目录
- 简介
- 测试协议
- 目的
- 数据解释
- 长期偏移
- 850 nm 50 μm 测试结果
- 摘要
- 结论
启动的此次循环法测试旨在检查用于 EF 测量设备的当前状态。有人怀疑由于 EF 是受限发射，因此 EF 设备可能不具有可降低测量不确定性的精度。数年前在 IEC SC86B 标准范围内进行了类似测试，数据显示被测的某些模发射设备超出了 EF 模板。如果测试时对设备进行了正确校准，就不会出现这个问题。新循环法测试的目的在于测量 EF 测量设备的变化性，并帮助进行此类型测试的人员树立信心。
循环法测试为期 19 个月。测试样本经过了代表北美、欧洲和日本公司的 14 名参与者的评定。研究中使用过了五种不同类型的近场发射测量设备。
循环法使用的测试样本是两个 LED 双波长光源。由于循环法的目的是测量 EF 设备之间的差异，因此这些测试样本本身并不代表经过校准符合 EF 的发射。
测试协议测试期间使用的 LED 光源是包含双波长 850/1300 nm“组合器”的生产单元。两种光源均可配合 50 ?m 或 62.5 ?m 光纤测试线使用。光纤测试线长度为 1 米，被永久固定在光源的隔板上。用于 50 μm 和用于 62.5 μm 的仪器如测试线般安装在平台上。测试期间只可操作一小段测试线。测试线上安装了用作调谐模式过滤器的多个“空转”。对模式过滤器进行了“调谐”，以将 850 nm 设置在 EF 模板的目标上。1300 nm 响应保持在 EF 模板内，但与其目标之间存在偏差。EF 设备带有独立的用于 850 nm 和 1300 nm 的成像系统时会出现此情况。
参与者收集了不同 EF 案例的数据：850/1300 nm 用于 50 ?m 布线，850/1300 nm 用于 62.5 ?m 布线。为了进行简化，并且由于对 50 ?m 布线数据的更多关注，此份文件只显示了该数据。要求各参与者进行三次测量，但在最终分析时使用的是平均值。
为便于控制，将光源返还至名为“参照测试台”的原始地点，在此对其进行重新检查、更换电池等操作。在将光源交付给参与者之前收集数据，参与者完成测量并返还光源。北美和欧洲各设有一个EF 参照测试台。在各参照测试台处进行的测量被用于建立基线。
目的此次循环法测试的目标包含多个部分如前所述，主要原因是评估 EF 测试设备之间的差异。第二目标是发现测量的异常和异常值，以确定根源。第三目标是获得 EF 测试的信心，因此将测试仪器用于现场时，我们可以感受到对网络衰减测量的信心。第四目标是进行所有参与者测量数据平均值的不确定性分析，并为测量指定设置不确定性。
EFLΔ 和 EFUΔ 表示相对于 EF 目标（现已被基线测试代替）的 EF 模板量级。基线 #5 是向参与者发送样本之前进行的测试。测试 #5 是实际的参与者测试。后测试 #5 是参与者 #5 返还样本之后进行的测试。在此示例中，参与者 #5 保持在 EF 模板内。更多详情参见图 1。
图 1 – 对比前后基线测试的测试结果
长期偏移在循环法测试之初观察到了样本的偏移现象。由于在测试方法中采用了标准化测量，因偏移可能已影响到结果，因此未被包含在数据中。独立测试表明测试线使用的 3 mm 护套出现收缩。
经过数周，这种收缩在温度升高的恒温槽中重现。收缩使得模式过滤量多于测试样本首次设置的过滤量。图 2 显示了 9 个月的期限内 EF 响应的变化。原始测试样本被设置在位于两个虚线中间的 EF 目标上。如果不熟悉 EF 模板，图 2 只显示了 20 ?m 和 22 ?m 处的模板。此区域是对使用测试设备进行的损耗测量影响最大的区域。
图 2 – 9 个月的期限内的样本偏移
在循环法测试期间，所有参与者均在 EF 模板内。但是由于参与者之间的分布不同，因此标准偏差提高。
在图 4 中，显示了平均值和二测回标准偏差。二测回标准偏差表示，EF 结果保持在标准偏差限值内的置信系数为 95%。注意在 20 ?m 控制点上，二测回标准偏差虚线稍稍超出了 EF 模板。这个数量表示，在布线衰减测量期间存在 1.8% 的不确定性。
图 3 – 测试的平均值和一测回标准偏差
图 4 – 测试的平均值和二测回标准偏差
摘要14 名参与者使用不同的 EF 测量设备对两个 LED 光源进行了测试。各参与者均在初始基线测试的短时间内完成了测试。通过将基线设置为零对所有测试进行了标准化。在两个地点使用了参照测试台。观察到较慢的 EF 响应偏移，这归因于温度对 3 mm 护套的影响。所有参与者均在 EF 模板内。平均 EF 结果在 EF 限值内，但由于使用了两个西格玛值，测试分布未被严格分组。使用平均 EF 值和一测回标准偏差（75% 的置信系数），所有参与者均在 EF 模板内。对于二测回标准偏差（95% 的置信系数），在一个控制点处存在另外 1.8% 的不确定性（20 ?m 用于 850 nm/50 μm）。
EF 结果分布可能与校准差异、用户技巧和不同设备类型、IEC 61280-1-4 不合规性及其他因素相关。通过更好的校准和跟踪改善系统不确定性将使标准偏差得到改善（降低分布）。此时使用精准工件校准的 EF 设备无需依赖对国家标准实验室的追溯。
本文关键字: 光纤环型通量白皮书
原创标题：光纤环型通量 (EF) 测量白皮书
原文链接：http://www.etrl0.cn/archives/ef.html
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