聯(lián)訊儀器重榜推出快速波長(zhǎng)計(jì) 獲得國(guó)產(chǎn)波長(zhǎng)測(cè)試從0到1的突破

  隨著對(duì)通信數(shù)據(jù)需求的不斷增長(zhǎng)，需要更大容量光通信傳輸系統(tǒng)，這推動(dòng)光組件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商傳輸骨干網(wǎng)中使用基于波長(zhǎng)可調(diào)諧激光器的相干通信模塊。目前波長(zhǎng)可調(diào)激光器及相干模塊的使用范圍會(huì)進(jìn)一步下沉到城域網(wǎng)，甚至接入網(wǎng)絡(luò)。下圖所示是Lightcounting 2021年10月對(duì)可調(diào)激光器市場(chǎng)的預(yù)測(cè)。

圖 1 可調(diào)激光器市場(chǎng)需求

  可調(diào)諧激光器非常重要的測(cè)試就是精確波長(zhǎng)測(cè)量和校準(zhǔn)，隨著通信通道的不斷增加，從最開始的40波到目前最高達(dá)到800波，因?yàn)槊總€(gè)波長(zhǎng)都需要采用波長(zhǎng)計(jì)對(duì)可調(diào)激光器進(jìn)行標(biāo)定，因此快速精確波長(zhǎng)測(cè)試比以往任何時(shí)候都更為關(guān)鍵。

  長(zhǎng)期以來，波長(zhǎng)計(jì)一直被美國(guó)Keysight/Bristol、日本Yokogawa及歐洲HiFinesse等國(guó)外測(cè)試儀表公司壟斷，作為需求最大的全球光通信產(chǎn)業(yè)聚集地中國(guó)，卻數(shù)十年一直沒有自主可控的相關(guān)測(cè)試產(chǎn)品。聯(lián)訊儀器專注于國(guó)產(chǎn)高端光電測(cè)試儀器的自主研發(fā)和生產(chǎn)，通過5年時(shí)間，逐步成長(zhǎng)為中國(guó)光電測(cè)試領(lǐng)域的先鋒。2021年聯(lián)訊儀器推出了FWM8612快速波長(zhǎng)計(jì)，這是國(guó)產(chǎn)波長(zhǎng)計(jì)從0到1的突破;2022年再接再厲，實(shí)現(xiàn)了96Gbaud寬帶調(diào)制信號(hào)精確測(cè)試波長(zhǎng)的功能，成為全球第5/國(guó)內(nèi)首家波長(zhǎng)計(jì)供應(yīng)商。FWM8612 基于斐索干涉儀技術(shù)，結(jié)合了溫度穩(wěn)態(tài)控制干涉儀，多級(jí)復(fù)合干涉腔及線性陣列CCD探測(cè)器。與傳統(tǒng)的基于邁克爾遜干涉儀的普通波長(zhǎng)計(jì)不同，F(xiàn)WM8612采用全固態(tài)結(jié)構(gòu)，非機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件光學(xué)設(shè)計(jì)，使其能在確保非常高測(cè)量精度(0.5pm)的同時(shí)具有超高速的測(cè)量速率(高達(dá)1kHz的波長(zhǎng)刷新速率)，結(jié)合外部觸發(fā)及快速功率探測(cè)功能，使得FWM8612成為精確觀察波長(zhǎng)和功率同步瞬態(tài)變化的最佳選擇。

圖 2 聯(lián)訊儀器FWM8612快速波長(zhǎng)計(jì)

  FWM8612主要特點(diǎn)

  · 波長(zhǎng)精度高：±0.33ppm(典型值：±0.5pm)，優(yōu)于普通波長(zhǎng)計(jì)如Bristol(美國(guó)) 438B/Yokogawa(日本) AQ6150/Keysight(美國(guó))86120B/C系列，和業(yè)界最高精度波長(zhǎng)計(jì)0.3pm精度相當(dāng)，可以用于波長(zhǎng)校準(zhǔn)和計(jì)量;

  · 0.1pm/12.5MHz 波長(zhǎng)分辨率;?全固態(tài)結(jié)構(gòu)，非機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件光學(xué)設(shè)計(jì)，測(cè)試速度快：1kHz 刷新速率，適合瞬態(tài)波長(zhǎng)和功率測(cè)試，大大降低 iTLA， DBR 以及相干通信模塊測(cè)試時(shí)間;?支持寬帶模式，可以測(cè)試 96Gbaud 調(diào)制光信號(hào)精確波長(zhǎng)測(cè)量;?支持漂移測(cè)試和最大最小值顯示;?支持外部或者內(nèi)部觸發(fā)，使用FPGA驅(qū)動(dòng)波長(zhǎng)/功率同步采集，可以配合 SMU 精密源表進(jìn)行同步測(cè)試，確保采集信號(hào)準(zhǔn)確無誤;?使用SCPI標(biāo)準(zhǔn)指令兼容Keysight/Yokogawa等廠家相應(yīng)的指令集;

  · 適應(yīng)于各種CoC/TOSA/Module等光器件的波長(zhǎng)功率測(cè)試。

  應(yīng)用場(chǎng)景1 單次采樣模式

  聯(lián)訊儀器FWM8612波長(zhǎng)計(jì)在普通的單次采樣模式，采樣速率可以高達(dá)200Hz，是普通基于邁克爾遜干涉儀的多波長(zhǎng)的20-100倍, 功率精度<0.5dB, 重復(fù)性<0.02dB。

圖 3 FWM8612單次采樣模式測(cè)試結(jié)果

  應(yīng)用場(chǎng)景2 ·內(nèi)觸發(fā)采樣模式

  聯(lián)訊儀器FWM8612內(nèi)置觸發(fā)信號(hào)發(fā)生器，其快速測(cè)量功能，如下圖所示在內(nèi)觸發(fā)1000Hz測(cè)量普通機(jī)械光開關(guān)的切換周期及穩(wěn)定性，波長(zhǎng)功率同步采集，可以觀察到內(nèi)觸發(fā)采樣速率高達(dá)1000Hz，是監(jiān)測(cè)激光器的波長(zhǎng)和功率時(shí)域穩(wěn)定性的絕佳利器, 可以觀察到可調(diào)激光器瞬態(tài)波長(zhǎng)和功率信息變化。

圖 4 FWM8612內(nèi)觸發(fā)工作模式

  測(cè)量光開關(guān)等光學(xué)儀器的通道切換時(shí)間/切換穩(wěn)定性及一致性等,譜圖非常直觀且數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確，動(dòng)態(tài)范圍高達(dá)80dB。

圖 5 FWM8612內(nèi)部觸發(fā)采樣模式

  應(yīng)用場(chǎng)景3 ·外觸發(fā)采樣模

  聯(lián)訊儀器FWM8612 快速波長(zhǎng)計(jì)支持5V TTL觸發(fā)電平，采樣速率高達(dá)1000Hz外部觸發(fā)，可以同步測(cè)量可調(diào)激光器的掃描譜圖，可調(diào)激光器的Mode Map掃描和通道校準(zhǔn)，脈沖激光器的波長(zhǎng)功率同監(jiān)測(cè)。

圖 6 FWM8612 外觸發(fā)采樣模

  可調(diào)激光器的modemap掃描和通道校準(zhǔn)：使用SMU與FWM8612同步掃描可調(diào)激光器，同步測(cè)量速率高達(dá)1000Hz，實(shí)現(xiàn)modemap的精確掃描和通道校準(zhǔn)同步進(jìn)行，大大縮短了可調(diào)激光器的校準(zhǔn)周期。

圖 7 FWM8612 測(cè)試可調(diào)激光器Mode Map

  應(yīng)用場(chǎng)景4 ·寬帶工作模式

  通?？烧{(diào)激光器測(cè)試是在不加調(diào)制情況下進(jìn)行波長(zhǎng)校準(zhǔn)和測(cè)試的，無論是基于邁克爾遜干涉儀的多波長(zhǎng)計(jì)，還是聯(lián)訊儀器基于斐索干涉儀的快速波長(zhǎng)計(jì)，都更適合窄線寬激光器的精確波長(zhǎng)測(cè)量。但是在某些特定場(chǎng)合(被測(cè)設(shè)備)，需要在調(diào)制信號(hào)情況下進(jìn)行波長(zhǎng)測(cè)試。我們知道高速調(diào)制會(huì)使得原本的窄線寬激光器(線寬通常在kHz~MHz)光譜展寬(96Gbaud調(diào)制信號(hào)，光譜展寬到96GHz)，如下圖所示，這使得精確測(cè)試波長(zhǎng)成為了新的挑戰(zhàn)。

圖 8 未加調(diào)制的激光器信號(hào)光譜(左) 加調(diào)制后激光器光譜展寬(右)

作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的美國(guó)Keysight 86122C以及日本Yokogawa AQ6151B多波長(zhǎng)計(jì)，其波長(zhǎng)精度指標(biāo)都只能保證2.5GHz調(diào)制帶寬以下，對(duì)于高于此調(diào)制帶寬的信號(hào)，其波長(zhǎng)精度無法保證。但是為了滿足寬帶調(diào)制信號(hào)的波長(zhǎng)精確測(cè)量，F(xiàn)WM8612在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了400G QAM16 (96Gbaud)信號(hào)的波長(zhǎng)精確測(cè)量，如下圖所示，聯(lián)訊儀器FWM8612在寬帶調(diào)制信號(hào)的長(zhǎng)期測(cè)試中，相比于美國(guó)Keysight86122C達(dá)到了更好的穩(wěn)定性(藍(lán)色是FWM8612的測(cè)試結(jié)果， 橙色是Keysight 86122C的長(zhǎng)期穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果，峰值高于FWM8612)。

  應(yīng)用場(chǎng)景5 ·內(nèi)置穩(wěn)頻校準(zhǔn)光源

  為了確保波長(zhǎng)計(jì)波長(zhǎng)精度，需要有比波長(zhǎng)計(jì)更準(zhǔn)確的穩(wěn)定光源作為校準(zhǔn)源，我們基于乙炔氣體吸收峰及反饋電路實(shí)現(xiàn)了高精準(zhǔn)的參考校準(zhǔn)光源，其長(zhǎng)期穩(wěn)定性達(dá)到±0.2pm。

圖 9 波長(zhǎng)計(jì)校準(zhǔn)光源

  聯(lián)訊儀器FWM8612支持手動(dòng)/自動(dòng)校準(zhǔn)模式，自動(dòng)校準(zhǔn)周期。

  關(guān)于聯(lián)訊

  蘇州聯(lián)訊儀器有限公司創(chuàng)建于2017年，自創(chuàng)立以來，聚焦光通信及半導(dǎo)體測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域，專注于產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。現(xiàn)已擁有成熟產(chǎn)品線——高速光通信測(cè)試產(chǎn)品線、激光器芯片測(cè)試產(chǎn)品線、高精度精密源表以及半導(dǎo)體參數(shù)測(cè)試產(chǎn)品線。擁有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速采樣示波器、高速誤碼分析儀、網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)試儀、快速波長(zhǎng)計(jì)、高精度數(shù)字源表、激光器芯片老化機(jī)、激光器芯片測(cè)試機(jī)、硅光晶圓測(cè)試、半導(dǎo)體芯片測(cè)試機(jī)等多款產(chǎn)品已得到市場(chǎng)廣泛認(rèn)可。實(shí)現(xiàn)了芯片、器件、模塊、設(shè)備整體測(cè)試產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋。