【应用】采用Keysight一个或多个光功率计与可调激光源（TLS）助力扫描波长光学测量解决方案

时间： 2019-04-11 来源：Keysight

技术问答

扫描波长测量解决方案

可调激光源用于器件和材料的光谱特性测量，可以快速确定被测器件性能的波长相关性，并具有极高的可选择波长分辨率。测量系统经过灵活的配置后，可以满足不同的应用需求。下面是我们建议的一些实例。

插入损耗（IL）测量

结合使用一个或多个光功率计与可调激光源（TLS），可以支持光功率与波长关系测量。此类测量常用于确定被测器件输入功率与输出功率的比值，比值称为插入损耗，单位为 dB。当 TLS在选中范围内调谐波长时，功率计将定时采样指定数量测量点的功率。通过一个触发信号与 TLS 扫描同步，这些样本能够实现与对应波长的精确相关。使用多个功率计可以同时测量多端口器件（例如多路复用器、功率分离器和波长开关）的输出。使用 81606A、81600B、81960A、81940A 或 81980A TLS，以及功率计（例如 816x 系列模块或 N774x 系列多端口功率计）和免费的 N7700A IL 软件，可以组成一个测量装置。这些“波长扫描”例程的编程过程非常简单，可以使用免费的816x即插即用驱动程序，并应用 N4150A 光基础程序库 (PFL) 的测量功能进行增强。该测量装置在 TLS 后与 81610A 回波损耗模块连接，还可以测量反射光（回波损耗）。

性能方面需要考虑的因素

这些激光源中内置波长监测功能，可以确保高波长精度和可重复性，特别是在快速波长扫描的过程中。这些“波长记录”数据利用测量触发信号实现与功率计的同步。为了在高速扫描过程达到最高的绝对和相对波长精度，81606A 提供了内置的气体参考信号，并通过波长监测仪实现更高的带宽和更快的采样速度。InGaAs 功率检测器在单模光纤波长范围（1260-1630 nm）内具有极小的响应度变化以及高灵敏度和宽动态范围，是进行此类测量的最佳工具。N7744A 和 N7745A 功率计特别适合这些扫描波长测量：快速采样率和宽信号带宽可在高速扫描时获得高分辨率的测量结果，而且测量迹线没有失真。更快的数据传输速度可以极大提高吞吐量，尤其适合端口数量极多的情况。在测量弱信号（例如串扰优于 -60 dB 的信道）时，或是在激光源功率分配给多个器件时，可以使用 N7747A 或 N7748A功率计来进行测量。散热良好的检测器和低噪声采样器提供了最高的灵敏度。

如果插入损耗在某些波长条件下较低，在另一些波长条件下较高（高动态范围），例如 DWDM 器件，那么 TLS 的宽带自发辐射必须非常低，以避免当 TLS 波长超出该频段时，器件的通带中存在发射光，尤其是在测量动态范围大于 40-50 dB 的器件时更是如此。81600B TLS 提供的光实际上没有光源自发辐射（SSE），甚至非常接近激光线。功率计的动态范围也非常重要。是德科技功率计使用检波器光电流的线性互阻抗放大，以便在低功率和高采样速度之下也能获得良好的稳定度和精度。对于动态范围高达 55 dB 的快速测量，N7744A 和 N7745A 能够在激光源的单一波长扫描过程中以固定功率量程完成这一测量。通过用多个功率量程进行测量并拼接结果迹线，甚至可以获得更大的动态范围，从而能够同时测量最强和最弱的信号，特别是使用高灵敏度的 N7747A 或 N7748A 时。N7700A FSIL 和 IL 功能软件以及 816x 即插即用驱动程序自动提供这种拼接功能。

偏振相关损耗（PDL）

实际光信号通常带有偏振，工程师必须确定偏振相关的插入损耗变化：包括确定在所有预定波长、所有线性和圆偏振组合条件下，最大和最小插入损耗与偏振的关系。这可以通过测量一组四个（也可选择六个）偏振上的扫描波长 IL（从中可以计算出任何其他 IL）来实现。该方法称为米勒矩阵（Mueller Matrix）法。测量装置包括一个位于 TLS 后面的偏振控制器，可将光偏振输入被测件：8169A 偏振控制器在 PFL 软件的支持下，连续输入每个偏振，进行独立的 TLS 扫描。但是更新的 N7786B 能够快速进行偏振开关切换，并监测 SOP 和功率，甚至可在单次波长扫描过程中测得 PDL。N7700A IL/PDL 功能软件可以使用这种创新方法进行测量和计算，例如分辨 TE/TM 光谱和确定偏振相关波长。

色散（PMD 和 DGD）

高数据速率条件下，例如 10 Gb/s 及以上，信号不同部分通过网络的时间不完全一致，因而会导致数据脉冲展宽。这种时间，即群时延（GD）上的变化称为色散。GD 与偏振的相关性称为偏振模色散（PMD），使用差分群时延（DGD）⸺即器件中最快偏振与最慢偏振的 GD 差来描述。测量一组偏振上的扫描波长也可以执行测量，但需要使用偏振分析仪作为接收机。该方法称为琼斯矩阵本征分析法（Jones Matrix Eigenanalysis），结合使用 N7788B 器件分析仪和 TLS可以实现此类测量。该系统可测量单通道 DGD、PDL、IL，而N7700A Polarization Navigator 软件可通过单次波长扫描测量其他高级参数，实现最佳的稳定性和速度。

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全部评论（2）

鹏鹏 Lv7. 资深专家 2019-04-11

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duanmaxie Lv8. 研究员 2019-04-11

不错

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选型指南 - KEYSIGHT - 2017年3月31日 PDF 中文下载

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技术探讨发布时间 : 2024-05-24

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选型指南 - YOKOGAWA - Vol.8 - April 2021 PDF 英文下载查看更多版本

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选型指南 - YOKOGAWA - Vol.6 - 2018/12/20 PDF 英文下载收起

是德科技为高带宽薄膜铌酸锂调制器测试提供完整解决方案，可以完成电光、光电、电电、光光的频域测试

是德科技可为高带宽薄膜铌酸锂调制器测试提供完整的解决方案。M8199B任意波形发生器是基于AXIe机框平台的模块化产品。每通道256GSa/s的采样率以及高达80GHz的模拟带宽可以产生160GBaud甚至更高的符号率的直调信号或者矢量信号. 其最大的差分信号输出幅度达到了5Vpp（100MHz），即使产生128GBaud的高速信号差分输出幅度仍然可以达到2.6Vpp。

厂牌及品类发布时间 : 2023-07-19