光通信器件和設備的測試解決方案

  針對光通信器件和設備的創新型測試解決方案，接下來介紹的是專門從安捷倫科技（現是德科技）的研發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,服務的優組合方案，并不斷開發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

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

1、全球高精度和高靈敏度RIN測試系統得到了全球客戶的認可

-SYCATUS 創造的校準方式，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、光調制系數-OMI測試（選件）

5、應用領域

（1）所有光通信激光源的研發、生產和品保等各個階段

-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）光調制系數-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光發射器進行RIN OMA評估

-方波下（調制開啟）的OMA功率測量

-CW條件下（調制關閉）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測試系統的RIN OMA測量

-開啟激光調制時的RIN測量: “0000000011111111"方波 

-關閉激光調制時的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

-傳統的指標參數：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）傳統干涉儀的激光線寬仿真(延時光纖長度100m～20km)

-根據測量得到的光頻率噪聲譜計算出線寬

（5）內含延時自外差干涉儀(延時光纖長度5km)

-支持傳統方式的線寬測量 

（6）不需要參考激光源、不需要頻率調諧

-簡單而又可靠的測量

3、應用領域

（1）數字相干傳輸系統中nano-ITLA等激光器的研發、生產、品保等各個階段 

-洛倫茲線寬測量

-Dither/EMI 探測

（2）數字相干接收機的研發和品保 

-從光頻率噪聲和傳輸性能相互關聯的角度，來評估和調整激光器

（3）傳感激光源的研發、生產、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DSH干涉儀過濾的光頻噪聲產生的

（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線寬測量結果中計算出白噪聲線寬

6、FMCW LiDAR

（1）利用三角調頻激光信號檢測與障礙物的距離

（2）相干檢測性能優于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:光頻調制率, df/dt [Hz/s]

（4）光振幅調制抑制是需要光頻調制率評估的

四、A00X0A 光頻率分析儀

1、用于分析FMCW LiDAR激光器的創新工具

2、瞬態光頻波形捕捉

3、光頻譜的顯示

4、實時測量

5、不需要調諧,不受振幅調制的影響

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