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激光波长计在光通讯领域的应用
发布时间:2020-02-28   点击次数:400次

高速率、高时效的通讯手段是信息社会的重要基础设施之一。蓬勃发展的5G通讯、无人驾驶、物联网、虚拟现实、云计算等应用场景对光通讯带宽提出越来越高的要求。40G/100G光传输已实现商用,400G及更高带宽的超高速光传输网络即将大规模商用。

在成熟的DWDM、EDFA等技术基础上,超高速光通讯要求对光频谱带宽以及载波信息进行更充分的利用,才能基于现有光纤网络、设备、技术所提供的传输通道成倍的扩充数据流量。相应的新技术包括各种新型相干调制技术,偏振复用、光正交频分复用等频谱更高密度复用技术,以及相干检测、超高速AD/DA技术等。这些技术对光通讯光源的线宽及线宽稳定性及振幅和位相噪声、调制器的性能、各种无源器件对光信号的复响应、以及光纤传输过程中的色散、啁啾、偏振控制等都提出了非常精细的要求,对这些量的精密测量也成为超高速光通讯器件、设备、网络不可或缺的手段。

多年以来,先锋科技持续为光通讯领域的领导厂商提供先进的激光测试设备,从光功率、激光模式、光器件的几何对准,到DWDM密集波长测试、超高精度复光频谱分析,提供丰富测试测量产品,助力行业伙伴高速发展。

美国BRISTOL公司是一家专业生产基于干涉仪的激光波长计、光频谱仪的厂家,其团队、技术和产品可朔至WDM、DWDM发端之时。从经典的Burleigh WA系列波长计开始,一直伴随光通讯行业的不断发展;同时通过持续的研发改进,为工程师和生产线提供强有力的工具。

 

1. 波长计和多波长计

图1 828A 高速波长计

在WDM、DWDM应用中,在光源、光模块、光收发器等产品领域,对波长进行高精度的测量和标定是必须的手段Bristol公司提供多方面、高性能、高性价比的产品,实时测量速率高可到达1kHz,测量精度可达±0.2ppm,高可以同时测量1000个信道,适用连续和调制激光。而且Bristol的全系列产品均内置激光器实时校准,无需外置校准源、无需定期校准,提高测试和生产的效率。

在光通讯专用波长计领域,BRISTOL提供228系列波长计、828系列高速波长计用于单信道、TLS等光源、信号及器件测试,428、438系列多波长计用于多信道光源、信号及器件测试:

产品型号*

228A

428A

438A

828A

产品类别

波长计

多波长计

多波长计

波长计

可测试激光

连续激光

连续或调制激光

连续或调制激光

连续或调制激光

波长范围

700nm-1650nm

(182-429THz)

1270nm-1650nm

(182-236THz)

1270nm-1680nm(182-236THz) 或1000-1680nm(179-236THz)

1250nm-1650nm

(182-240THz)

绝对

测量精度

±0.2ppm

±0.2ppm

±0.2ppm

±0.2ppm

(±0.3pm@1550nm)

(±0.3pm@1550nm)

(±0.3pm@1550nm)

(±0.3pm@1550nm)

可重复性

±0.1ppm

±0.03ppm

±0.03ppm

±0.02ppm

(±0.15pm@1550nm)

(±0.05pm@1550nm)

(±0.05pm@1550nm)

(±0.03pm@1550nm)

测量速率

10Hz

4Hz

10Hz

1kHz

最大信道数

1

1000

1000

1

预热时间

<15min

<15min

<15min

<15min

*228B、428B、438B、828B等高性价比型号未列出

典型应用:

  • WDM 用可调谐激光测量;
  • WDM多信道信号测试,OSNR测试
  • WDM 光收发器测试
  • ECLD调谐性能、波长稳定性测试

 

图2 828A测试示例:ECDL调谐过程监控(左);ECDL稳态运行测试(右)

 

2. 光频谱仪(OSA)

在光通讯波段,BRISTOL提供基于干涉技术的771系列、750系列光频谱仪,针对不同的应用需求。771系列为通用型高分辨率OSA,其中771A/B-NIR覆盖光通讯波段,频谱分辨率可达2GHz,波长准确度可达1pm;750系列为专为光通讯设计的快速OSA,仅需0.3秒即可提供O、E、S、C及L波段的高效频谱分析,同时在0.07秒内即可自动测量边模抑制比(SMSR),远超传统光栅OSA的水平;同时针对光通讯的需求,提供功率测量等功能。

 

图3 771型光频谱仪

产品型号

771A-NIR

771B-NIR

750

产品类别

OSA

OSA

OSA

可测试激光

连续, >10MHz 脉冲,或>50kHz >50ns脉冲激光

连续或调制激光

波长范围

520-1700nm

520-1700nm

1260-1680nm

测量精度

±0.2ppm

±0.75ppm

±6.5ppm (±10pm @ 1550nm)

可重复性

N/A

±1ppm(±0.2pm @ 1550nm)

光谱分辨率

4GHz

25GHz (0.2nm @ 1550nm)

(0.14nm @ 1300nm)

光学抑制比/ 动态范围

>40dB

>40dB (0.7nm from peak)

 灵敏度

0.08μW

-55dBm

最大输入功率

 

+10dBm

测量速率

2s

0.07s 扫描时间

0.07s SMSR获取

校准

内置校准源实时校准

功率测量

校准精度

±0.5dB

平坦度

±0.2dB

线性度

±0.3dB

偏振依赖

±0.4dB

 

 

图4 750型OSA 边模噪声测试与分析

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