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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