7/12/2022，光纖在線訊，隨著對通信數據需求的不斷增長，需要更大容量光通信傳輸系統(tǒng)，這推動光組件和網絡設備制造商傳輸骨干網中使用基于波長可調諧激光器的相干通信模塊。目前波長可調激光器及相干模塊的使用范圍會進一步下沉到城域網，甚至接入網絡。下圖所示是Lightcounting 2021年10月對可調激光器市場的預測。 


圖 1 可調激光器市場需求

     可調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業(yè)聚集地中國，卻數十年一直沒有自主可控的相關測試產品。聯訊儀器專注于國產高端光電測試儀器的自主研發(fā)和生產，通過5年時間，逐步成長為中國光電測試領域的先鋒。2021年聯訊儀器推出了FWM8612快速波長計，這是國產波長計從0到1的突破；2022年再接再厲，實現了96Gbaud寬帶調制信號精確測試波長的功能，成為全球第5/國內首家波長計供應商。FWM8612 基于斐索干涉儀技術，結合了溫度穩(wěn)態(tài)控制干涉儀，多級復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，FWM8612采用全固態(tài)結構，非機械運動部件光學設計，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)結構，非機械運動部件光學設計，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；
• 適合 iTLA 和可調激光器快速波長測試；
• 支持寬帶模式，可以測試 96Gbaud 調制光信號精確波長測量；
• 支持漂移測試和最大最小值顯示；
• 支持外部或者內部觸發(fā)，使用FPGA驅動波長/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等廠家相應的指令集；
• 適應于各種CoC/TOSA/Module等光器件的波長功率測試。



應用場景1：單次采樣模式
     聯訊儀器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, 重復性<0.02dB。


圖 3 FWM8612單次采樣模式測試結果

應用場景2：內觸發(fā)采樣模式
     聯訊儀器FWM8612內置觸發(fā)信號發(fā)生器，其快速測量功能，如下圖所示在內觸發(fā)1000Hz測量普通機械光開關的切換周期及穩(wěn)定性，波長功率同步采集，可以觀察到內觸發(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, 可以觀察到可調激光器瞬態(tài)波長和功率信息變化。

圖 4 FWM8612內觸發(fā)工作模式

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


圖 5 FWM8612內部觸發(fā)采樣模式

應用場景3：外觸發(fā)采樣模
     聯訊儀器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)，可以同步測量可調激光器的掃描譜圖，可調激光器的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

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


圖 7 FWM8612 測試可調激光器Mode Map

應用場景4：寬帶工作模式

     通�？烧{激光器測試是在不加調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（被測設備），需要在調制信號情況下進行波長測試。我們知道高速調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 未加調制的激光器信號光譜（左） 加調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調制帶寬以下，對于高于此調制帶寬的信號，其波長精度無法保證。但是為了滿足寬帶調制信號的波長精確測量，FWM8612在原有的基礎上進行了進一步優(yōu)化，最終實現了400G QAM16 （96Gbaud）信號的波長精確測量，如下圖所示，聯訊儀器FWM8612在寬帶調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的測試結果， 橙色是Keysight 86122C的長期穩(wěn)定性測試結果，峰值高于FWM8612）。



應用場景5：內置穩(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

     聯訊儀器FWM8612支持手動/自動校準模式，自動校準周期可配置。

關于聯訊儀器
  蘇州聯訊儀器有限公司成立于2017年3月，是一家主要從事光通信測試儀器和半導體測試儀器的研發(fā)、生產、銷售及服務的企業(yè)，專業(yè)為客戶提供高質量、高技術的測試儀器及其整體解決方案。產品主要應用于數據中心、接入網、5G承載網、物聯網核心光電芯片、器件、模塊測試測量等領域�？梢蕴峁┑脑O備包括高速通信測試儀器(光采樣示波器、高速誤碼儀和流量分析儀)、激光器芯片測試設備(激光器芯片測試機，激光器晶圓測試機)和半導體芯片測試設備(高精度數字源表，半導體芯片測試機)等，實現了對光電測試細分領域產品線全產業(yè)鏈覆蓋，并填補了國內高端測試裝備的諸多空白。
  科技創(chuàng)新是聯訊儀器的立足之本。公司以“不斷填補中國高端光電測試儀表和設備空白, 打破國際壟斷”為使命，經過持續(xù)的自主研發(fā)和獨立創(chuàng)新，逐步成為國內專業(yè)的覆蓋光通信芯片→器件→模塊→設備光通信測試全產業(yè)鏈的綜合供應商，贏得了百余家國內外知名客戶的認可，已成為國內在該領域國產替代的主力。公司先后獲評國家創(chuàng)新人才推進計劃科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才企業(yè)、中國潛在獨角獸企業(yè)、江蘇省專精特新小巨人企業(yè)、江蘇省“雙創(chuàng)計劃”等諸多資質榮譽。2022伊始，聯訊榮膺“融資中國2021年度中國最具成長性企業(yè)TOP30”，繼續(xù)領跑光通信測試。

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