OSA原理和应用

2020/6/15,1,OSA原理与应用简介安立有限公司市场部,2020/6/15,2,内容,OSA原理简介如何正确设置OSAOSA的性能OSA的应用小结,2020/6/15,3,OSA基本原理,OpticalSpectrumAnalysis的缩写测量光功率作为波长的函数与射频/微波频谱分析仪相似,2020/6/15,4,OSA的原理框图,2020/6/15,5,三种可调带宽滤波器,法布里-泊罗干涉计谱分辨率窄结构简单迈克逊干涉计波长精度高，+/-1.5pm动态范围小衍射光栅（DiffractionGrating）,2020/6/15,6,基于衍射光栅的OSA,安立公司专利技术,2020/6/15,7,如何正确设置OSA,波长设置功率电平设置分辨率设置视频带宽设置提高S/N的一些设置,2020/6/15,8,波长设置,真空和空气中的波长关系中心波长+扫描宽度中心波长可设置可将峰值波长设定为中心波长，PeakCenterSPAN定义扫描宽度起始波长+停止波长Start，Stop可设置,2020/6/15,9,功率电平设置,内部衰减器关/开动态范围增大10dB输入功率小于+5dB时关闭对数刻度将垂直轴设置为对数刻度可将峰值电平设置为参考电平PeakRefLvl线形刻度将垂直轴设置为线形刻度可将峰值电平设置为参考电平PeakRefLvl,2020/6/15,10,分辨率（Res）设置测量波长分辨率,2020/6/15,11,视频带宽设置显示分辨率,VBW分辨率扫描速度,2020/6/15,12,提高S/N的一些设置,点平均采用“点到点”平均技术，降低噪声电平波形轨迹上的一个点由用户定义次数的多次采样的平均值扫描平均采用“扫描到扫描”平均技术用户定义次数的扫描图形叠加平均平滑度一个数据点与前后相邻数据点的值进行平滑实际波形可能会失真采样点设置当前采样点数,2020/6/15,13,扫描宽度、分辨率和采样点的关系,Span分辨率采样点数,2020/6/15,14,OSA的性能,波长波长计乙炔气吸收峰功率功率计+可变衰减器功率监视,2020/6/15,15,波长测量,波长准确度可用已知光源校准/计量,可调光源,Coupler,波长计,OSA,2020/6/15,16,波长的内部校准,SLD,C2H2,OpticalSwitch,MeasurementSection,宽带光源+乙炔吸收峰自动校准,2020/6/15,17,光功率测量,可调光源,耦合器,光功率计,OSA,可调光衰减器,电平准确度可用已知功率计量,2020/6/15,18,OSA的应用,波形分析功率谱零SPAN应用无源器件-插入/反射损耗，WDM器件有源器件-LED,FP-LD,DFB-LDPMD测试EDFA测试与TLS联动测试,2020/6/15,19,波形分析,门限分析ndB损耗分析SMSR分析包络分析RMS分析光谱功率分析,2020/6/15,20,门限分析用于测量光谱的宽度ndB损耗分析用于对被测光谱进行ndB损耗测量，用于多模光谱，单模时与门限分析结果相同SMSR分析峰值与边模的电平比包络分析用于对被测光谱包络线的测量RMS分析用于分析被测光谱的RMS光谱功率分析测量被测光谱的功率分布，并计算总功率,波形分析,2020/6/15,21,零SPAN应用,设置起始波长=停止波长可在固定波长上进行精确的功率测量监测光源在某一波长上的漂移,2020/6/15,22,无源器件插入损耗测量,DUT,宽谱光源,光输入,InsertionLoss=P2-P1(dB),MemoryAMemoryBTraceB-A,2020/6/15,23,无源器件反射损耗测量,DUT,宽谱光源,光输入,ReturnLoss=10log(Pinc/Prefl)=P2-P1(dB),MemoryAMemoryBTraceB-A,MN9604C,Terminal,TotalRef.,2020/6/15,24,最多300个WDM信道的波长、电平、信噪比分析SNR测量时增加了峰值两边的噪声电平平均功能测量结果可以用表格显示，可以用文本方式保存/调用,WDM测量,2020/6/15,25,WDM测量,PeakWavelength(nm)PeakLevel(dBm)PeakCountGainTilt(dB)SNR(dB)Spacing(nm)RelativeWavelength(nm)RelativeLevel(dB),1234,1,2,3,4,2020/6/15,26,WDM测试结果的表格显示,2020/6/15,27,波长精度对WDM测量非常重要，所以OSA需要经常校准,WDM测量,2020/6/15,28,有源器件,DUT,2020/6/15,29,PMD测量,SLD光源OPT04,光输入,DUT,PRM,OpticalAnalyzer,极化旋转模块OPTION,2020/6/15,30,内置的PMD应用软件,Level,波形,计算公式,Dipcount,Lightvelocity,Modecouplingfactor,Groupdelaytime,Wavelengthoflast,:,Wavelengthof1st,:,:,n,:,c,:,k,c,1),-,(,n,k,t,t,:,2,1,2,1,l,l,l,D,l,l,=,D,D,光谱仪负责测量光谱并自动计算出PMD,2020/6/15,31,EDFA测量,测量项目：NF/Gain与波长和波段的关系NF/Gain输入功率的关系WDM信号的NF/Gain特性,2020/6/15,32,NF/GAIN测量,GAIN测量可通过简单比较输入/输出光功率得到NF测量需要精确得到EDFA系统的ASE三种方法测量ASE内插法（Fitting)偏振消光法脉冲法,2020/6/15,33,Pin,Pout,PASE,作为测得PASE的方法、有内插法、偏振消光法、脉冲法等等。,Gain=(Pout-PASE)/PinNF=PASE3/(hc2ResGain)+1/Gain:信号光波長h:布拉格常数c:真空中的光速Pout：输出光功率Pin：输入光功率PASE：自激发射光功率Res：OSA的分辨率,NF/Gain是在Pin、Pout、PASE求得的基础上可