新品 | 联讯仪器重榜推出快速波长计 获得国产波长测试从0到1的突破

7/12/2022，光纤在线讯，随着对通信数据需求的不断增长，需要更大容量光通信传输系统，这推动光组件和网络设备制造商传输骨干网中使用基于波长可调谐激光器的相干通信模块。目前波长可调激光器及相干模块的使用范围会进一步下沉到城域网，甚至接入网络。下图所示是Lightcounting 2021年10月对可调激光器市场的预测。 


图 1 可调激光器市场需求

     可调谐激光器非常重要的测试就是精确波长测量和校准，随着通信通道的不断增加，从最开始的40波到目前最高达到800波，因为每个波长都需要采用波长计对可调激光器进行标定，因此快速精确波长测试比以往任何时候都更为关键。

     长期以来，波长计一直被美国Keysight/Bristol、日本Yokogawa及欧洲HiFinesse等国外测试仪表公司垄断，作为需求最大的全球光通信产业聚集地中国，却数十年一直没有自主可控的相关测试产品。联讯仪器专注于国产高端光电测试仪器的自主研发和生产，通过5年时间，逐步成长为中国光电测试领域的先锋。2021年联讯仪器推出了FWM8612快速波长计，这是国产波长计从0到1的突破；2022年再接再厉，实现了96Gbaud宽带调制信号精确测试波长的功能，成为全球第5/国内首家波长计供应商。FWM8612 基于斐索干涉仪技术，结合了温度稳态控制干涉仪，多级复合干涉腔及线性阵列CCD探测器。与传统的基于迈克尔逊干涉仪的普通波长计不同，FWM8612采用全固态结构，非机械运动部件光学设计，使其能在确保非常高测量精度（0.5pm）的同时具有超高速的测量速率（高达1kHz的波长刷新速率），结合外部触发及快速功率探测功能，使得FWM8612成为精确观察波长和功率同步瞬态变化的最佳选择。


图 2 联讯仪器FWM8612快速波长计

FWM8612主要特点
• 波长精度高：±0.33ppm（典型值：±0.5pm），优于普通波长计如Bristol(美国) 438B/Yokogawa（日本） AQ6150/Keysight（美国）86120B/C系列，和业界最高精度波长计0.3pm精度相当，可以用于波长校准和计量；
• 0.1pm/12.5MHz 波长分辨率；
• 全固态结构，非机械运动部件光学设计，测试速度快：1kHz 刷新速率，适合瞬态波长和功率测试，大大降低 iTLA， DBR 以及相干通信模块测试时间；
• 适合 iTLA 和可调激光器快速波长测试；
• 支持宽带模式，可以测试 96Gbaud 调制光信号精确波长测量；
• 支持漂移测试和最大最小值显示；
• 支持外部或者内部触发，使用FPGA驱动波长/功率同步采集，可以配合 SMU 精密源表进行同步测试，确保采集信号准确无误；
• 使用SCPI标准指令兼容Keysight/Yokogawa等厂家相应的指令集；
• 适应于各种CoC/TOSA/Module等光器件的波长功率测试。



应用场景1：单次采样模式
     联讯仪器FWM8612波长计在普通的单次采样模式，采样速率可以高达200Hz，是普通基于迈克尔逊干涉仪的多波长的20-100倍, 功率精度<0.5dB, 重复性<0.02dB。


图 3 FWM8612单次采样模式测试结果

应用场景2：内触发采样模式
     联讯仪器FWM8612内置触发信号发生器，其快速测量功能，如下图所示在内触发1000Hz测量普通机械光开关的切换周期及稳定性，波长功率同步采集，可以观察到内触发采样速率高达1000Hz，是监测激光器的波长和功率时域稳定性的绝佳利器, 可以观察到可调激光器瞬态波长和功率信息变化。

图 4 FWM8612内触发工作模式

     测量光开关等光学仪器的通道切换时间/切换稳定性及一致性等,谱图非常直观且数据非常准确，动态范围高达80dB。


图 5 FWM8612内部触发采样模式

应用场景3：外触发采样模
     联讯仪器FWM8612 快速波长计支持5V TTL触发电平，采样速率高达1000Hz外部触发，可以同步测量可调激光器的扫描谱图，可调激光器的Mode Map扫描和通道校准，脉冲激光器的波长功率同监测。


图 6 FWM8612 外触发采样模

     可调激光器的modemap扫描和通道校准：使用SMU与FWM8612同步扫描可调激光器，同步测量速率高达1000Hz，实现modemap的精确扫描和通道校准同步进行，大大缩短了可调激光器的校准周期。


图 7 FWM8612 测试可调激光器Mode Map

应用场景4：宽带工作模式

     通常可调激光器测试是在不加调制情况下进行波长校准和测试的，无论是基于迈克尔逊干涉仪的多波长计，还是联讯仪器基于斐索干涉仪的快速波长计，都更适合窄线宽激光器的精确波长测量。但是在某些特定场合（被测设备），需要在调制信号情况下进行波长测试。我们知道高速调制会使得原本的窄线宽激光器（线宽通常在kHz~MHz）光谱展宽（96Gbaud调制信号，光谱展宽到96GHz），如下图所示，这使得精确测试波长成为了新的挑战。


图 8 未加调制的激光器信号光谱（左） 加调制后激光器光谱展宽（右）

     作为行业标准的美国Keysight 86122C以及日本Yokogawa AQ6151B多波长计，其波长精度指标都只能保证2.5GHz调制带宽以下，对于高于此调制带宽的信号，其波长精度无法保证。但是为了满足宽带调制信号的波长精确测量，FWM8612在原有的基础上进行了进一步优化，最终实现了400G QAM16 （96Gbaud）信号的波长精确测量，如下图所示，联讯仪器FWM8612在宽带调制信号的长期测试中，相比于美国Keysight86122C达到了更好的稳定性（蓝色是FWM8612的测试结果， 橙色是Keysight 86122C的长期稳定性测试结果，峰值高于FWM8612）。



应用场景5：内置稳频校准光源
     为了确保波长计波长精度，需要有比波长计更准确的稳定光源作为校准源，我们基于乙炔气体吸收峰及反馈电路实现了高精准的参考校准光源，其长期稳定性达到±0.2pm。
 


图 9 波长计校准光源

     联讯仪器FWM8612支持手动/自动校准模式，自动校准周期可配置。

关于联讯仪器
  苏州联讯仪器有限公司成立于2017年3月，是一家主要从事光通信测试仪器和半导体测试仪器的研发、生产、销售及服务的企业，专业为客户提供高质量、高技术的测试仪器及其整体解决方案。产品主要应用于数据中心、接入网、5G承载网、物联网核心光电芯片、器件、模块测试测量等领域。可以提供的设备包括高速通信测试仪器(光采样示波器、高速误码仪和流量分析仪)、激光器芯片测试设备(激光器芯片测试机，激光器晶圆测试机)和半导体芯片测试设备(高精度数字源表，半导体芯片测试机)等，实现了对光电测试细分领域产品线全产业链覆盖，并填补了国内高端测试装备的诸多空白。
  科技创新是联讯仪器的立足之本。公司以“不断填补中国高端光电测试仪表和设备空白, 打破国际垄断”为使命，经过持续的自主研发和独立创新，逐步成为国内专业的覆盖光通信芯片→器件→模块→设备光通信测试全产业链的综合供应商，赢得了百余家国内外知名客户的认可，已成为国内在该领域国产替代的主力。公司先后获评国家创新人才推进计划科技创新创业人才企业、中国潜在独角兽企业、江苏省专精特新小巨人企业、江苏省“双创计划”等诸多资质荣誉。2022伊始，联讯荣膺“融资中国2021年度中国最具成长性企业TOP30”，继续领跑光通信测试。

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