話硅光04篇：光衰減器

作者:?馬德坤

在光通信系統(tǒng)中，光接收設(shè)備接收光信號(hào)的強(qiáng)度都是需要限制在一定范圍內(nèi)的，光功率過(guò)強(qiáng)或者過(guò)弱的話設(shè)備都不能正常工作。當(dāng)光功率過(guò)強(qiáng)的時(shí)候，就會(huì)利用光衰調(diào)整光功率，將其降低至工作范圍內(nèi)，可以保證該設(shè)備的正常使用或者延長(zhǎng)使用年限。傳統(tǒng)意義上來(lái)說(shuō)，光衰減器可以按照一定要求將光功率進(jìn)行預(yù)定量的衰減，從而保證光接收機(jī)不產(chǎn)生飽和失真，或者是滿足光線路中某種測(cè)試的確需要（比如靈敏度測(cè)試等），又或者是平衡多路傳輸支路光功率的大小不等問(wèn)題。

光衰減器分為可調(diào)光衰減器與固定光衰減器。其主要指標(biāo)有工作波長(zhǎng)、回波損耗、衰減量及精度（衰減范圍及分辨率）及工作溫度等，常用于評(píng)估系統(tǒng)的損耗及各種測(cè)試。下面就跟小編一起來(lái)了解一下是德科技光衰減器系列產(chǎn)品。

新一代C系列光衰減器

是德科技 N7752C和N776XC系列可變衰減器能夠精確控制進(jìn)入被測(cè)件的輸入功率，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。新一代C系列光衰減采用統(tǒng)一的機(jī)電和觸發(fā)設(shè)計(jì)，能夠提高系統(tǒng)搭建的效率，提高設(shè)備空間利用率。特別說(shuō)明，新一代衰減器采用內(nèi)置圖形用戶界面，無(wú)需安裝軟件即可輕松控制儀表，可通過(guò)LAN和USB接口連接訪問(wèn)設(shè)備。

小貼士

N7752C 是單模、雙通道光衰減器，并配備兩個(gè)獨(dú)立光功率計(jì)。

N7764C 是單模、四通道光衰減器。

N7768C 是多模、四通道光衰減器。

功能篇

在光器件測(cè)量系統(tǒng)中，光衰減器可以工作在衰減模式下用于改變輸入到被測(cè)件的光功率(如光壓力眼接收靈敏度測(cè)試)，或者工作在功率控制模式下使輸入被測(cè)件的功率保持穩(wěn)定。N77XXC具體有以下兩種工作模式：

??功率控制模式

N77XXC可變光衰減器都具有功率設(shè)置模式，在該模式下可設(shè)置衰減器輸出端的功率。儀器利用內(nèi)置的功率計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)和控制光輸出端功率。當(dāng)功率控制處于激活狀態(tài)時(shí)，儀器還會(huì)自動(dòng)糾正輸入功率的變化，使您設(shè)置的輸出功率電平保持在±0.02 dB的典型重復(fù)性范圍內(nèi)。

衰減器輸出功率監(jiān)控

另外，N7752C兩個(gè)獨(dú)立功率計(jì)可用于測(cè)量來(lái)自外部光纖的絕對(duì)功率，以校準(zhǔn)衰減器輸出監(jiān)控器的偏移量，糾正外部連接器、開(kāi)關(guān)和耦合器的插入損耗。同時(shí)衰減器配有模擬電壓輸出，可為探針自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)等應(yīng)用提供反饋，從而實(shí)現(xiàn)探針自動(dòng)對(duì)齊。

??衰減模式

在衰減設(shè)置模式下，可以直接設(shè)置以dB為單位的衰減值，而無(wú)需使用功率監(jiān)控。在衰減器不帶功率監(jiān)控或者功率監(jiān)控讀數(shù)受到影響（如：由于信號(hào)調(diào)制或者其它波長(zhǎng)或反方向信號(hào)影響），則可以使用該功能進(jìn)行衰減器設(shè)置。

在測(cè)試對(duì)功率變化敏感的設(shè)備時(shí)，可在儀器上設(shè)置變化率，并將其應(yīng)用于衰減模式。N7768C速率可設(shè)置為0.1~80 dB/s或1000 dB/s，而N7752C和N7764C速率可設(shè)置為0.1~1000 dB/s。N77XXC衰減器具有對(duì)衰減步進(jìn)的斜率進(jìn)行編程的功能，包括每個(gè)步進(jìn)的停留時(shí)間，既可以自動(dòng)步進(jìn)衰減，也可以與外部觸發(fā)同步。此外，N77XXC系列衰減器也提供對(duì)外觸發(fā)輸出功能。

光壓力眼測(cè)試方案

在IEEE802.3規(guī)范中，針對(duì)數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算等應(yīng)用，規(guī)范定義了一系列高速接口標(biāo)準(zhǔn)。從較早的10G、40G以太網(wǎng)規(guī)范，到現(xiàn)在的100G/400G以及正在制訂中的 800G/1.6T以太網(wǎng)規(guī)范中，都要求一項(xiàng)重要的測(cè)試項(xiàng)目：接收機(jī)壓力靈敏度測(cè)試。

壓力容限測(cè)試的含義是測(cè)試接收機(jī)在惡劣的輸入信號(hào)情況下，是否能夠正常工作。具體的測(cè)試原理是使用測(cè)試儀表產(chǎn)生一個(gè)劣化的光眼圖信號(hào)，稱(chēng)為壓力眼信號(hào)。壓力眼信號(hào)的參數(shù)有明確規(guī)定，例如 SECQ、VECP、ER等。在不同的規(guī)范中壓力眼的具體指標(biāo)會(huì)有不同。通過(guò)校準(zhǔn)后的壓力眼會(huì)輸入被測(cè)接收機(jī)，在這種情況下對(duì)接收機(jī)靈敏度和抖動(dòng)容限進(jìn)行測(cè)試。

根據(jù)IEEE802.3測(cè)試規(guī)范，無(wú)論是100G還是400G壓力眼測(cè)試的系統(tǒng)都很復(fù)雜，牽涉到光和電信號(hào)的產(chǎn)生和測(cè)試，以及大量設(shè)備和附件。目前進(jìn)行壓力眼測(cè)試主要遇到的挑戰(zhàn)包括：

1)連接復(fù)雜：壓力眼測(cè)試會(huì)用到碼型發(fā)生器，噪聲注入源，EO轉(zhuǎn)換器，可調(diào)光衰減器，校準(zhǔn)示波器等儀表，儀表之間使用各種線纜和轉(zhuǎn)接器進(jìn)行連接。復(fù)雜的連接不僅會(huì)增加測(cè)試系統(tǒng)搭建使用的時(shí)間，也增大了由于連接錯(cuò)誤和不可靠導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至無(wú)法運(yùn)行的可能性。

2)壓力眼校準(zhǔn)過(guò)程的挑戰(zhàn)：在校準(zhǔn)壓力眼參數(shù)過(guò)程中，會(huì)遇到這樣一個(gè)現(xiàn)象：將一個(gè)指標(biāo)要求的參數(shù)調(diào)節(jié)到目標(biāo)值之后，再調(diào)節(jié)下一個(gè)參數(shù)時(shí)，由于壓力眼各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，會(huì)導(dǎo)致前一個(gè)參數(shù)偏離目標(biāo)值。在實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程中，總是需要迭代進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，才能使壓力眼達(dá)到規(guī)范要求的目標(biāo)值。

3)在測(cè)試儀表中，參考EO是非常關(guān)鍵的一個(gè)。由于商用的光發(fā)射機(jī)通常無(wú)法線性的傳遞壓力參數(shù)，必須要使用儀表級(jí)的線性EO轉(zhuǎn)換器來(lái)產(chǎn)生光壓力眼。而 EO轉(zhuǎn)換器對(duì)于溫度和環(huán)境的敏感性，導(dǎo)致測(cè)試過(guò)程中需要經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn)，才能保證測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定和可重復(fù)。

綜上所述，搭建壓力眼測(cè)試系統(tǒng)是一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)的任務(wù)。它需要各種儀表的配合，以及高度自動(dòng)化的校準(zhǔn)流程，才能保證測(cè)試的結(jié)果準(zhǔn)確，并且保持高可重復(fù)性。

光壓力眼測(cè)試方案

光壓力眼測(cè)試方案主要用到的儀表包含M8040A誤碼儀，81491/2A參考發(fā)射機(jī)，可調(diào)激光源和光衰減器，以及N1092X系列光采樣示波器。而400G壓力眼測(cè)試還需要產(chǎn)生高頻正弦干擾和高斯噪聲，因此需要使用M8195A/M8196A系列任意波形發(fā)生器或M8054A來(lái)作為干擾源。雙通道的任意波形發(fā)生器產(chǎn)生兩種干擾信號(hào)后，通過(guò)功分器與定向耦合器將干擾注入到PAM4電信號(hào)上，再進(jìn)一步通過(guò)參考發(fā)射機(jī)調(diào)制到PAM4光信號(hào)上。通過(guò)400G壓力眼自動(dòng)測(cè)試軟件N497BSCB的控制，系統(tǒng)中的儀表協(xié)同完成自動(dòng)的壓力眼校準(zhǔn)及測(cè)試流程。

關(guān)于光衰減器的更新?lián)Q代

是德科技獨(dú)立式光衰減器(N7751A/N7752A/N776XA)及光衰減器模塊(8157XA)產(chǎn)品已經(jīng)于2023年12月停產(chǎn)。將由全新系列N7752C/N7764C/N7768C可變衰減器系列產(chǎn)品更好的支持相關(guān)測(cè)試。停產(chǎn)不停支持，是德科技在該停產(chǎn)之后的五年內(nèi)仍舊支持相關(guān)設(shè)備的售后支持服務(wù)，如果您的設(shè)備需要相關(guān)支持，您可以撥打服務(wù)熱線：400-810-0005進(jìn)行咨詢(xún)！