聯(lián)訊儀器重榜推出快速波長計 獲得國產(chǎn)波長測試從0到1的突破

  隨著對通信數(shù)據(jù)需求的不斷增長，需要更大容量光通信傳輸系統(tǒng)，這推動光組件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商傳輸骨干網(wǎng)中使用基于波長可調(diào)諧激光器的相干通信模塊。目前波長可調(diào)激光器及相干模塊的使用范圍會進一步下沉到城域網(wǎng)，甚至接入網(wǎng)絡(luò)。下圖所示是Lightcounting 2021年10月對可調(diào)激光器市場的預(yù)測。

圖 1 可調(diào)激光器市場需求

  可調(diào)諧激光器非常重要的測試就是精確波長測量和校準，隨著通信通道的不斷增加，從最開始的40波到目前最高達到800波，因為每個波長都需要采用波長計對可調(diào)激光器進行標定，因此快速精確波長測試比以往任何時候都更為關(guān)鍵。

  長期以來，波長計一直被美國Keysight/Bristol、日本Yokogawa及歐洲HiFinesse等國外測試儀表公司壟斷，作為需求最大的全球光通信產(chǎn)業(yè)聚集地中國，卻數(shù)十年一直沒有自主可控的相關(guān)測試產(chǎn)品。聯(lián)訊儀器專注于國產(chǎn)高端光電測試儀器的自主研發(fā)和生產(chǎn)，通過5年時間，逐步成長為中國光電測試領(lǐng)域的先鋒。2021年聯(lián)訊儀器推出了FWM8612快速波長計，這是國產(chǎn)波長計從0到1的突破;2022年再接再厲，實現(xiàn)了96Gbaud寬帶調(diào)制信號精確測試波長的功能，成為全球第5/國內(nèi)首家波長計供應(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，多級復(fù)合干涉腔及線性陣列CCD探測器。與傳統(tǒng)的基于邁克爾遜干涉儀的普通波長計不同，F(xiàn)WM8612采用全固態(tài)結(jié)構(gòu)，非機械運動部件光學(xué)設(shè)計，使其能在確保非常高測量精度(0.5pm)的同時具有超高速的測量速率(高達1kHz的波長刷新速率)，結(jié)合外部觸發(fā)及快速功率探測功能，使得FWM8612成為精確觀察波長和功率同步瞬態(tài)變化的最佳選擇。

圖 2 聯(lián)訊儀器FWM8612快速波長計

  FWM8612主要特點

  · 波長精度高：±0.33ppm(典型值：±0.5pm)，優(yōu)于普通波長計如Bristol(美國) 438B/Yokogawa(日本) AQ6150/Keysight(美國)86120B/C系列，和業(yè)界最高精度波長計0.3pm精度相當，可以用于波長校準和計量;

  · 0.1pm/12.5MHz 波長分辨率;?全固態(tài)結(jié)構(gòu)，非機械運動部件光學(xué)設(shè)計，測試速度快：1kHz 刷新速率，適合瞬態(tài)波長和功率測試，大大降低 iTLA， DBR 以及相干通信模塊測試時間;?支持寬帶模式，可以測試 96Gbaud 調(diào)制光信號精確波長測量;?支持漂移測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)動波長/功率同步采集，可以配合 SMU 精密源表進行同步測試，確保采集信號準確無誤;?使用SCPI標準指令兼容Keysight/Yokogawa等廠家相應(yīng)的指令集;

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

  應(yīng)用場景1 單次采樣模式

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

圖 3 FWM8612單次采樣模式測試結(jié)果

  應(yīng)用場景2 ·內(nèi)觸發(fā)采樣模式

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

圖 4 FWM8612內(nèi)觸發(fā)工作模式

  測量光開關(guān)等光學(xué)儀器的通道切換時間/切換穩(wěn)定性及一致性等,譜圖非常直觀且數(shù)據(jù)非常準確，動態(tài)范圍高達80dB。

圖 5 FWM8612內(nèi)部觸發(fā)采樣模式

  應(yīng)用場景3 ·外觸發(fā)采樣模

  聯(lián)訊儀器FWM8612 快速波長計支持5V TTL觸發(fā)電平，采樣速率高達1000Hz外部觸發(fā)，可以同步測量可調(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，脈沖激光器的波長功率同監(jiān)測。

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：使用SMU與FWM8612同步掃描可調(diào)激光器，同步測量速率高達1000Hz，實現(xiàn)modemap的精確掃描和通道校準同步進行，大大縮短了可調(diào)激光器的校準周期。

圖 7 FWM8612 測試可調(diào)激光器Mode Map

  應(yīng)用場景4 ·寬帶工作模式

  通?？烧{(diào)激光器測試是在不加調(diào)制情況下進行波長校準和測試的，無論是基于邁克爾遜干涉儀的多波長計，還是聯(lián)訊儀器基于斐索干涉儀的快速波長計，都更適合窄線寬激光器的精確波長測量。但是在某些特定場合(被測設(shè)備)，需要在調(diào)制信號情況下進行波長測試。我們知道高速調(diào)制會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，光譜展寬到96GHz)，如下圖所示，這使得精確測試波長成為了新的挑戰(zhàn)。

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

作為行業(yè)標準的美國Keysight 86122C以及日本Yokogawa AQ6151B多波長計，其波長精度指標都只能保證2.5GHz調(diào)制帶寬以下，對于高于此調(diào)制帶寬的信號，其波長精度無法保證。但是為了滿足寬帶調(diào)制信號的波長精確測量，F(xiàn)WM8612在原有的基礎(chǔ)上進行了進一步優(yōu)化，最終實現(xiàn)了400G QAM16 (96Gbaud)信號的波長精確測量，如下圖所示，聯(lián)訊儀器FWM8612在寬帶調(diào)制信號的長期測試中，相比于美國Keysight86122C達到了更好的穩(wěn)定性(藍色是FWM8612的測試結(jié)果， 橙色是Keysight 86122C的長期穩(wěn)定性測試結(jié)果，峰值高于FWM8612)。

  應(yīng)用場景5 ·內(nèi)置穩(wěn)頻校準光源

  為了確保波長計波長精度，需要有比波長計更準確的穩(wěn)定光源作為校準源，我們基于乙炔氣體吸收峰及反饋電路實現(xiàn)了高精準的參考校準光源，其長期穩(wěn)定性達到±0.2pm。

圖 9 波長計校準光源

  聯(lián)訊儀器FWM8612支持手動/自動校準模式，自動校準周期。

  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)體測試測量領(lǐng)域，專注于產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新?，F(xiàn)已擁有成熟產(chǎn)品線——高速光通信測試產(chǎn)品線、激光器芯片測試產(chǎn)品線、高精度精密源表以及半導(dǎo)體參數(shù)測試產(chǎn)品線。擁有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的高速采樣示波器、高速誤碼分析儀、網(wǎng)絡(luò)流量測試儀、快速波長計、高精度數(shù)字源表、激光器芯片老化機、激光器芯片測試機、硅光晶圓測試、半導(dǎo)體芯片測試機等多款產(chǎn)品已得到市場廣泛認可。實現(xiàn)了芯片、器件、模塊、設(shè)備整體測試產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋。