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技術資料 ファイバロック(TM) ライトスプライス評価報告書

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技術資料 ファイバロック(TM) ライトスプライス評価報告書
 御中
OPT02-TM-552
技術資料
3M™ ファイバロック™ ライトスプライス
評価報告書
初版作成日
2014/09/01
通信・電力マーケット 技術部
承認
作成
OPT02-TM-552
ファイバロック™
ライト評価試験結果
この資料は3M製ファイバロック™ ライトスプライスのシングルモードφ0.25mm心線接続における
各種試験後の性能特性評価試験結果報告書です。
適用規格
試験方法は特に規定のない限り以下の規格に準拠してあります。
各試験において JIS 規格におけるスプライスの規定がないために光コネクタの試験条件に準拠し
ております。
(1) JIS C 5961 (光ファイバコネクタ試験方法)
(2) JIS C 6820 (光ファイバ通則)
(3) JIS C 6826 (シングルモード光ファイバ損失試験方法)
(4) JIS C 6835 (石英系シングルモード光ファイバ素線)
本資料は以下の構成となっております。
1. 試験項目
2. 試験結果まとめ
3. 光特性測定について
4. 試験項目毎結果
4.1
接続損失
4.2
反射減衰量
4.3
温度サイクル
4.4
温湿度サイクル
4.5
高温特性
4.6
低温特性
4.7
塩水噴霧
4.8
引張試験
4.9
曲げ試験
4.10 振動特性
4.11 衝撃特性
OPT02-TM-552
1.試験内容
表1の各試験の試験条件を示す。測定は 1310nm と 1550nm の両波長にて測定した。
表 1 試験内容一覧
No.
試験項目
試験条件
評価基準
1
接続損失
2
反射減衰量
3
温度サイクル
4
温湿度サイクル
5
高温特性
70℃ 240h
試験前中後の損失増加 0.2dB 以下
6
低温特性
-40℃ 240h
試験前中後の損失増加 0.3dB 以下
7
塩水噴霧
35℃ 5% 24h
試験前後の損失増加 0.3dB 以下
8
引張試験
3.0N 1分
試験前後の損失増加 0.2dB 以下
9
曲げ試験
0.05N 90 度 10 往復
試験前後の損失増加 0.2dB 以下
10
振動特性
11
衝撃特性
0.5dB 以下
40dB 以上
-40~70C、6h/cycle×10cycle
-10~25~65℃(93%RHat65℃)
24h/cycle×10cycle
3 方向 全振幅 1.5mm 各 2 時間
10~55Hz 掃引
接続部 100G 6ms の衝撃3方向
各3回
試験前中後の損失増加 0.3dB 以下
試験前中後の損失増加 0.3dB 以下
試験前中後の損失増加 0.2dB 以下
試験前後の損失増加 0.2dB 以下
OPT02-TM-552
2.
試験結果まとめ
各試験の結果を 4.1~4.11 に、試験結果のまとめを下表に示す。各試験において良好な特性を示し、
評価基準をすべての項目で満足した。
表 2 試験結果のまとめ
No.
試験項目
評価基準
1 接続損失
0.5dB 以下
2 反射減衰量
40dB 以上
3 温度サイクル
試験前中後の損失増加 0.3dB 以下
4 温湿度サイクル 試験前中後の損失増加 0.3dB 以下
5 高温特性
試験前中後の損失増加 0.2dB 以下
6 低温特性
試験前中後の損失増加 0.3dB 以下
7 塩水噴霧
試験前後の損失増加 0.3dB 以下
8 引張試験
試験前後の損失増加 0.2dB 以下
9 曲げ試験
試験前後の損失増加 0.2dB 以下
10 振動特性
試験前中後の損失増加 0.2dB 以下
11 衝撃特性
試験前後の損失増加 0.2dB 以下
試験結果(最悪値)
1310:0.16 dB
1550:0.08 dB
1310:59.3 dB
1550:60.0 dB
1310:0.03 dB
1550:0.03 dB
1310:0.05 dB
1550:0.10 dB
1310:0.04 dB
1550:0.03 dB
1310:0.03 dB
1550:0.09 dB
1310:0.00 dB
1550:0.01 dB
1310:0.04 dB
1550:0.03 dB
1310:0.04 dB
1550:0.03 dB
1310:0.01 dB
1550:0.02 dB
1310:0.08 dB
1550:0.19 dB
OPT02-TM-552
3.
光特性測定について
3-1
光ファイバの仕様
評価に使用したファイバの仕様を表1に示す。
表1
ファイバの仕様
シングルモード(SM)
被覆外径
3-2
0.25 ± 0.1 mm
モードフィールド径
9.5 ±1 μm
ファイバ外径
125 ±2 μm
偏心量
1 μm 以下
遮断波長
1.10~1.29 μm
接続損失測定方法(JIS C 5961 6.1.4 方法3参照)
①
光源及びパワーメーターの電源を入れ、各機器を両端コネクタ付心線で接続して1時間放
置し安定させる。
②
このときの出力パワー(P0)として測定する。
③
単心コードの中間部切断し、その切断部を評価用スプライスを用いて接続する。
④
このときの出力を(P1)として測定する。
⑤
スプライス接続損失Lを以下の式によって算出する。
L(dB)=-10log10(P1/P0)
⑥
光ファイバを接続したサンプルをスプライス部分のみが環境試験器層内に入るように取
り付ける。必要に応じて両端のコネクタに測定器を接続し、光強度を測定し変動量とする。
スプライスの損失測定方法
3-3
反射減衰量測定方法は、JIS C 5961 6.2.2 方法2のOTDR測定法で測定した。
OPT02-TM-552
4.1 接続損失
スプライスの接続損失測定結果を以下に示す。基準を満足し、良好な結果を示した。
表 3 接続損失特性
波長
n
1310
1550
接続損失(dB)
平均
最大
標準偏差
87
0.03
0.16
0.02
87
0.03
0.08
0.02
90
1.31
1.55
80
70
頻度
60
50
40
30
20
10
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25 0.3 0.35
挿入損失(dB)
図 1 接続損失特性
0.4
0.45
0.5
OPT02-TM-552
4.2 反射減衰量
スプライスの反射測定結果を以下に示す。基準を満足し、良好な結果を示した。
表 4 反射減衰量特性
波長
n
1310
1550
反射減衰量(dB)
平均
最小
標準偏差
20
63.98
59.30
1.66
20
60.00
60.00
0.00
25
1.33
1.55
20
頻度
15
10
5
0
40
45
50
55
反射減衰量 (dB)
図 2 反射減衰量特性
60
65
OPT02-TM-552
4.3 温度サイクル
特性値
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前中後の損失増加 0.3dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験中後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 10個
試験条件………… -40 ℃~ 70 ℃ 6 時間/1サイクル
10 サイクル
※試験後試料の表面に水滴がある場合は、充分にとり除き常温・常湿中に2時間放置した後行う。
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 5 温度サイクル試験結果
波長
n
1310
1550
試験中前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
10
0.01
0.03
0.01
10
0.02
0.03
0.01
400
0.4
350
0.3
300
0.2
250
0.1
200
0
150
-0.1
100
-0.2
50
-0.3
0
-0.4
-50
-0.5
-100
温度(℃)
損失変動(dB)
温度サイクル特性 (測定波長1310nm)
0.5
400
0.4
350
0.3
300
0.2
250
0.1
200
0
150
-0.1
100
-0.2
50
-0.3
0
-0.4
-50
-0.5
-100
図 3 温度サイクル特性
温度(℃)
損失変動(dB)
温度サイクル特性 (測定波長1550nm)
0.5
OPT02-TM-552
4.4 温湿度サイクル
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前中後の損失増加 0.3dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験中後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 10個
試験条件………… -10~25~65 ℃ 93%RH
24時間/1サイクル 10サイクル
※試験後試料の表面に水滴がある場合は、充分にとり除き常温・常湿中に2時間放置した後行う。
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 6 温湿度サイクル試験結果
波長
n
1310
1550
試験中前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
10
0.01
0.05
0.01
10
0.04
0.10
0.02
0.5
400
0.4
350
0.3
300
0.2
250
0.1
200
0
150
-0.1
100
-0.2
50
-0.3
0
-0.4
-50
Temperature (degree C)
Loss change (dB)
2544 Fibrlok 4x4 splice
1.31um Humidity/Temperature Cycle Test (-10 to 25 to 60 C, 95%RH, 24h/cycle, 10cycles)
-100
-0.5
Time (h)
0.5
400
0.4
350
0.3
300
0.2
250
0.1
200
0
150
-0.1
100
-0.2
50
-0.3
0
-0.4
-50
-0.5
-100
Time (h)
図 4 温湿度サイクル特性
Temperature (degree C)
Loss change (dB)
2544 Fibrlok 4x4 splice
1.55um Humidity/Temperature Cycle Test (-10 to 25 to 60 C, 95%RH, 10cycles)
OPT02-TM-552
4.5 高温特性
特性値
接続損失
光源……………… LD 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前中後の損失増加 0.2dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験中後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 10個
試験条件………… 70 ℃
240時間
※試験後試料の表面に水滴がある場合は、充分にとり除き常温・常湿中に2時間放置した後行う。
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 7 高温試験特性
波長
n
1310
1550
試験中前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
10
0.02
0.04
0.01
10
0.01
0.03
0.01
高温試験 (測定波長1310nm)
400
0.3
350
0.2
250
200
0
150
-0.1
温度(℃)
損失変動(dB)
300
0.1
100
-0.2
50
0
-0.3
高温試験 (測定波長1550nm)
400
0.3
350
0.2
250
200
0
150
-0.1
100
-0.2
50
0
-0.3
図 5 高温特性
温度(℃)
損失変動(dB)
300
0.1
OPT02-TM-552
4.6 低温特性
特性値
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前中後の損失増加 0.3dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験中後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 10個
試験条件………… -40 ℃ 240時間
※試験後試料の表面に水滴がある場合は、充分にとり除き常温・常湿中に2時間放置した後行う。
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 8 低温試験結果
波長
n
1310
1550
試験中前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
10
0.01
0.03
0.01
10
0.07
0.09
0.01
0.5
400
0.3
300
0.1
200
-0.1
100
-0.3
0
-0.5
-100
0
48
96
144
Time (h)
192
240
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-0.5
400
350
300
250
200
150
100
50
0
-50
-100
0
48
96
144
Time (h)
図 6 低温特性
192
240
Temperature (degree
C)
Loss change (dB)
2544 Fibrlok 4x4 splice
1.55um Low Temperature Test (-40 C, 240H)
Temperature
(degree C)
Loss change (dB)
2544 Fibrlok 4x4 splice
1.31um Low Temperature Test (-40 C, 240H)
OPT02-TM-552
4.7 塩水噴霧
特性値
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前と試験後 差が0.3dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験終了後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 12個
試験条件………… 35℃ 5% 24時間
結果
各試験サンプルのデータは下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 9 塩水噴霧試験結果
波長
n
1310
1550
試験中前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
12
0.00
0.00
0.00
12
0.00
0.01
0.00
波長1 . 3 n m 挿入損失<損失増加>
12
100%
12
100%
10
80%
10
80%
60%
6
40%
4
8
頻度
8
60%
6
40%
4
( dB)
( dB)
図 7 塩水噴霧試験結果
0
次 .5
の
級
0.
4
0.
45
0.
3
0.
35
0.
2
0.
25
0.
05
0.
1
0.
15
0%
0
0
0
次 .5
の
級
0%
0.
4
0.
45
0
0.
3
0.
35
20%
0.
2
0.
25
2
0.
1
0.
15
20%
0
05
2
0.
頻度
波長1 . 5 5 n m 挿入損失<損失増加>
OPT02-TM-552
4.8
引張試験
特性値
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前と試験後 差が0.2dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験終了後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 12個
試験条件………… 3.0N 1分間
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 10 引張り試験結果
波長
n
1310
1550
試験前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
12
0.02
0.04
0.01
12
0.01
0.03
0.01
波長1 . 3 n m 挿入損失<損失増加>
12
100%
10
10
80%
8
8
80%
6
頻度
100%
12
60%
6
40%
0
0%
0.
0
次 .5
の
級
0.
4
0.
45
0.
3
0.
35
0.
2
0.
25
0.
1
0.
15
0
05
0
05
60%
0
( dB)
( dB)
図 8 引張り試験結果
0
次 .5
の
級
20%
0.
4
0.
45
2
0.
3
0.
35
2
0.
2
0.
25
4
0.
1
0.
15
4
0.
頻度
波長1 .5 5 n m 挿入損失<損失増加>
OPT02-TM-552
4.9
曲げ試験
特性値
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前と試験後 差が0.2dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験終了後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 12個
試験条件………… 0.05N 90度 10往復
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 11 曲げ試験結果
波長
n
1310
1550
試験前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
12
0.02
0.04
0.01
12
0.01
0.03
0.01
波長1 . 3 n m 挿入損失<損失増加>
12
100%
12
100%
10
80%
10
80%
60%
6
40%
4
8
頻度
8
60%
6
40%
4
( dB)
( dB)
図 9 曲げ試験結果
0
次 .5
の
級
0.
4
0.
45
0.
3
0.
35
0.
2
0.
25
0.
0.
1
0.
15
0%
0
05
0
0
次 .5
の
級
0%
0.
4
0.
45
0
0.
3
0.
35
20%
0.
2
0.
25
2
0.
1
0.
15
20%
0
05
2
0.
頻度
波長1 .5 5 n m 挿入損失<損失増加>
OPT02-TM-552
4.10
振動特性
特性値
接続損失
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前中後の損失増加 0.2dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験終了後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 12個
試験条件………… 周波数 10~55Hz 振幅 1.5mm(片振幅 0.75mm)
X,Y,Z 各方向 2時間
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 12 振動試験結果
波長
n
1310
1550
試験中前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
12
0.00
0.01
0.00
12
0.01
0.02
0.00
2 54 4 Fibrlok 4X4 Splic e Vibration Test : 1 31 0n m
0 .2
2 54 4 Fibrlok 4X4 Splic e Vibration Test : 1 55 0n m
0 .2
D irec tio n : X
D irec tio n : X
0 .1
0 .1
0
0
- 0 .1
- 0 .1
- 0 .2
- 0 .2
0 .2
0 .2
D irec tio n : Y
D irec tio n : Y
0 .1
0 .1
0
0
- 0 .1
- 0 .1
- 0 .2
- 0 .2
0 .2
0 .2
D irec tio n : Z
0 .1
D irec tio n : Z
0 .1
0
0
- 0 .1
- 0 .1
- 0 .2
- 0 .2
図 10 振動試験特性
OPT02-TM-552
4.11
衝撃特性
特性値
接続損失量
光源……………… 1310nm,1550nm
基準……………… 試験前と試験後 差が0.3dB以下
外観
基準……………… 機械的損傷のないこと
評価条件
上記の方法で特性値を測定したサンプルを試験にかけ、試験終了後に同様に特性値を測定する。
試験試料数……… 12個
試験条件………… 加速度100G 6ms X,Y,Z 各方向 3回
結果
各試験サンプルのデータは、下表に示す。全サンプル試験後の接続損失の基準値を満足した。
又、試験後の外観検査も問題はなかった。
表 13 衝撃試験結果
波長
n
1310
1550
試験前後の損失増加(dB)
平均
最大
標準偏差
12
0.03
0.08
0.02
12
0.09
0.19
0.05
波長1 . 3 n m 挿入損失<損失増加>
12
100%
12
100%
10
80%
10
80%
60%
6
40%
4
8
頻度
8
60%
6
40%
4
( dB)
( dB)
図 11 衝撃試験結果
0
次 .5
の
級
0.
4
0.
45
0.
3
0.
35
0.
2
0.
25
0.
0.
1
0.
15
0%
0
05
0
0
次 .5
の
級
0%
0.
4
0.
45
0
0.
3
0.
35
20%
0.
2
0.
25
2
0.
1
0.
15
20%
0
05
2
0.
頻度
波長1 .5 5 n m 挿入損失<損失増加>
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