化工儀器網(wǎng)
技術文章
光通信器件和設備的測試解決方案
閱讀：298 發(fā)布時間：2024-7-17針對光通信器件和設備的創(chuàng)新型測試解決方案，接下來介紹的是專門從安捷倫科技（現(xiàn)是德科技）的研發(fā)部門獨立出來的公司,具備頂尖的測試技術和豐富的測試經(jīng)驗，并取得了眾多成就，是德科技（KEYSIGHT）授權服務提供商。作為一站式解決方案供應商,該公司精準的項目管理將給客戶提供硬件,軟件,服務的優(yōu)組合方案，并不斷開發(fā)和改進具價值的測試解決方案,在日本,中國,美國,歐洲等地積極開展全球業(yè)務。
一、RIN的概述
（1）RIN的定義 - 相對強度噪聲
1、表示激光信號功率波動的參數(shù)
2、以功率譜密度表示
3、按平均光功率歸一化
（2）為什么RIN很重要？
1、高波特率光傳輸中的主要噪聲源
2、多級調(diào)制導致的信噪比下降
3、復雜的光路引起的光學反射會增加RIN
（3）A00X0A RIN測試系統(tǒng)
1、全球高精度和高靈敏度RIN測試系統(tǒng)得到了全球客戶的認可
-SYCATUS 創(chuàng)造的校準方式，測量不確定性降到低
-高輸入功率，改善測量信噪比
2、寬帶測試 -波長和電信號頻率
-覆蓋780 nm 到1625 nm, 高 50 GHz
-SMF和MMF
3、激光器的弛豫振蕩頻率測量
4、光調(diào)制系數(shù)-OMI測試（選件）
5、應用領域
（1）所有光通信激光源的研發(fā)、生產(chǎn)和品保等各個階段
-成為100/200/400G/800G PAM4的必要測試項目
-光傳輸CATV 或 光纖無線電等模擬通信應用
（2）弛豫振蕩頻率測量-用于激光器篩檢
-DML
-EML
（3）光調(diào)制系數(shù)-OMI測試
-模擬光傳輸設備
-光傳輸CATV
-光纖無線電
二、RIN的標準
1、IEEE 802.3要求對幾乎所有10G～1.6T光發(fā)射器進行RIN OMA評估
-方波下（調(diào)制開啟）的OMA功率測量
-CW條件下（調(diào)制關閉）的光噪聲功率測量
-測量帶寬等于信令速率
-RIN OMA measurement by DCA is no more applicable for more than 10G band.
-Lower RIN Requirements
128 dB/Hz (10G) -> -136 dB/Hz (400G DR4)
2、RIN和RIN OMA的定義
（1）描述激光器信號的 強度抖動 (光強度噪聲）的參數(shù)表述為“每單位頻率"
-RIN(Relative Intensity Noise) -相對強度噪聲
以“平均光功率"歸一化
表示為光譜
-RIN OMA(RIN Optical Modulation Amplitude)
以“平均光調(diào)制振幅功率"歸一化
表示為測量帶的平均值
（2）A00X0A RIN測試系統(tǒng)的RIN OMA測量
-開啟激光調(diào)制時的RIN測量: “0000000011111111"方波
-關閉激光調(diào)制時的RIN測量: CW
-RIN OMA的計算
可用任意帶寬
三、光頻率噪聲的定義及設備
1、光頻率噪聲的定義
（1）一種更先進更高-端的，描述激光器光譜純度的指標參數(shù)
-傳統(tǒng)的指標參數(shù)：線寬
（2）激光器電場瞬時頻率的功率譜密度
-瞬時頻率是相位的時間微分
-單位是 Hz-rms2/Hz
2、A00X0A 光噪聲分析儀
（1）以功率譜密度形式測量光頻率噪聲
-完整、精準、可重復測試結(jié)果
（2）白噪聲、洛倫茲線寬分析
-輕易提取白噪聲部分
-可以計算出洛倫茲線寬
（3）探測由 Dither和EMI引起的寄生噪聲
（4）傳統(tǒng)干涉儀的激光線寬仿真(延時光纖長度100m～20km)
-根據(jù)測量得到的光頻率噪聲譜計算出線寬
（5）內(nèi)含延時自外差干涉儀(延時光纖長度5km)
-支持傳統(tǒng)方式的線寬測量
（6）不需要參考激光源、不需要頻率調(diào)諧
-簡單而又可靠的測量
3、應用領域
（1）數(shù)字相干傳輸系統(tǒng)中nano-ITLA等激光器的研發(fā)、生產(chǎn)、品保等各個階段
-洛倫茲線寬測量
-Dither/EMI 探測
（2）數(shù)字相干接收機的研發(fā)和品保
-從光頻率噪聲和傳輸性能相互關聯(lián)的角度，來評估和調(diào)整激光器
（3）傳感激光源的研發(fā)、生產(chǎn)、品保等各個階段
4、光頻噪聲的標準
（1）OIF 400ZR (2020), 800G Coherent, 1600ZR
（2）OpenZR+ MSA 100G, 200G, 300G 400G (2022)
-Optical Frequency Noise Mask
（3）ITU-T G.698.2 100G (2018), 200G, 400G
（4）IEEE 802.3ct 100G (2021), 802.3cw 400G (2024)
-Linewidth calculated from White Noise component of Optical Frequency Noise
5、DSH線寬與白噪聲線寬的比較
（1）延遲自外差法（DSH）干涉儀線寬
-由所有經(jīng)DSH干涉儀過濾的光頻噪聲產(chǎn)生的
（2）白噪聲線寬
-由白噪聲部分的光頻噪聲值虛擬計算出的乘以π
（3）DSH線寬 > 白噪聲線寬
-1/f 噪聲 > 白噪聲
（4）白噪聲線寬評估需要光頻噪聲測量
-不可能從DSH線寬測量結(jié)果中計算出白噪聲線寬
6、FMCW LiDAR
（1）利用三角調(diào)頻激光信號檢測與障礙物的距離
（2）相干檢測性能優(yōu)于ToF LiDAR
-高靈敏度
-對背景輻射和LiDAR干擾的出色容忍度
-對眼睛安全的風險更小
（3）激光的關鍵參數(shù):光頻調(diào)制率, df/dt [Hz/s]
（4）光振幅調(diào)制抑制是需要光頻調(diào)制率評估的
四、A00X0A 光頻率分析儀
1、用于分析FMCW LiDAR激光器的創(chuàng)新工具
2、瞬態(tài)光頻波形捕捉
3、光頻譜的顯示
4、實時測量
5、不需要調(diào)諧,不受振幅調(diào)制的影響
6、560 GHzpp @10 kHz重復頻率
7、370 kHz 大重復頻率
8、高精度和無平均的低痕量噪聲
9、1520～1625 nm 波長范圍
10、也可作為A0040A的一個選項
