AQ6376E SWIR-OSA 1500 - 3400 nm
SWIR-Wellenlängenbereich mit Gasspüleinrichtung und Ordnungsfilter
Der optischer Spektrumanalysator AQ6376E erweitert den Wellenlängenbereich in den kurzwellingen Infrarotbereich (SWIR) von 1500 bis 3400 nm.
Dies ermöglicht eine breitere Palette von Anwendungen, insbesondere die Detektion von Gasen wie Kohlenstoffoxiden (COx), Stickstoffoxiden (NOx) und Kohlenwasserstoffgasen (CxHy) für Umweltanalysen.
Er bietet Vorteile wie eine Gasspüleinrichtung, einen eingebauten Ordnungsfilter für gebeugtes Licht hoher Ordnung und einem neuartigen Double-Speed-Modus, der die Sweep-Geschwindigkeit im Vergleich zum Standard-Sweep-Modus auf das Zweifache erhöht.
Die wichtigsten Merkmale
- Großer Wellenlängenbereich: 1500 bis 3400 nm
- Gasspüleinrichtunge zur Reduzierung von Wasserdampf-Effekten
- Eingebauter Ordnungsfilter für gebeugtes Licht hoher Ordnung
- Double Speed Mode zur weiteren Verbesserung der Messgeschwindigkeit
- Hohe Empfindlichkeit bis zu -65 dBm
- Hohe Auflösung bis 0,1 nm
- Gute Close-In Dynamik (55 dB)
- Schnelle Auto-Kalibrierung
- Optischer Freirstrahl-Eingang für maximale Flexibilität, geringen Wartungsaufwand und hohe Zuverlässigkeit
- Einsetzbar für Singlemode- und Multimode-Fasern
- Hervorragende Leistung bei der Messung von Umweltgasen mittels Laserspektroskopie
- Unverzichtbares Werkzeug für Forschung und Entwicklung sowie die Herstellung von optischen Geräten im Wellenlängenbereich vom Telekom-Band bis 3,4μm
Neue Funktionen
Gasspüleinrichtung
Aufgrund der hohen Auflösung und Empfindlichkeit des AQ6376E kann das Gerät das Vorhandensein von Wassermolekülen in der Luft erkennen. Der Wasserdampf wird im oberen Nah-Infrarot erkannt und könnte sich mit den spektralen Eigenschaften des zu prüfenden Geräts in diesem Bereich überschneiden oder diese maskieren.
Durch die kontinuierliche Zufuhr eines reinen Spülgases, z. B. Stickstoff, zum Monochromator über die Anschlüsse auf der Rückseite kann der AQ6375E den Einfluss der Wasserdampfabsorption reduzieren und zuverlässigere und genauere Messungen als je zuvor liefern.
Eingebauter Ordnungsfilter für gebeugtes Licht höherer Ordnung
Aufgrund der verwendeten Beugungsgittertechnologie kann der Monochromator unter bestimmten Umständen gebeugtes Licht höherer Ordnung erzeugen, das bei Wellenlängen erscheint, die dem ganzzahligen Vielfachen der Eingangswellenlängen entsprechen.
Indem das eingehende Licht unterhalb von 1500 nm mit dem eingebauten Filter unterdrückt wird, reduziert das AQ6376E den Einfluss von gebeugtem Licht höherer Ordnung auf die Messung drastisch. Die gemessenen Daten sind daher stets zuverlässig und entsprechen dem tatsächlichen Signal, das getestet wird.
Modus für doppelte Geschwindigkeit
Erhöht die Sweep-Geschwindigkeit im Vergleich zum Standard-Sweep-Modus um das Zweifache, wobei die Standardempfindlichkeit nur um 2 dB verringert wird.
Großer Wellenlängenbereich: von 1500nm bis 3400nm
Die AQ6376E deckt nicht nur den Wellenlängenbereich ab, der in der Kommunikation verwendet wird, sondern auch den 3µm-Bereich, der für Umweltsensorik und Anwendungen in Medizin, Biologie Industrie genutzt wird.
Hohe Empfindlichkeit: bis zu -65dBm
Der AQ6376E kann dank seiner hochdynamischen und sehr rauscharmen Komponenten und Schaltungen zur Fotodetektion optische Leistungen von +13 dBm bis hinunter zu -65 dBm messen. Dies ermöglicht präzise Messungen sowohl von Quellen mit hoher als auch mit niedriger Leistung.
Hohe Auflösung und gute Close-In Dynamik
Das AQ6376E verwendet einen Doppelpass-Monochromator, um eine hohe Wellenlängenauflösung (0,1 nm) und eine gute Close-In Dynamik (55 dB) zu erreichen. So können eng beieinander liegende Signale und Rauschen getrennt gemessen werden.
Schnelle Messungen
Höhere Effizienz
Hohe Abtastgeschwindigkeit
Dank einer eigenen Abtasttechnik erreicht der AQ6376E eine weit schnellere Abtastgeschwindigkeit im Vergleich zu konventionellen Messsystemen, die einen Monochromator verwenden. Die schnellste Abtastzeit beträgt nur 0,5 Sekunden für einen Bereich von 100 nm.
Schnelle Befehlsverarbeitung und Datenübertragung
Durch den Einsatz eines schnellen Mikroprozessors erreicht das AQ6375E eine sehr hohe Befehlsverarbeitungsgeschwindigkeit und die Ethernet-Schnittstelle bietet eine bis zu 100-mal schnellere Datenübertragungsgeschwindigkeit als GP-IB.
Schnelle Eigen-Kalibrierung
Der Kalibrierungs- und Ausrichtungsprozess nimmt weniger als 2 Minuten in Anspruch und erfolgt vollautomatisch.
HINWEIS: Die Wellenlängenkalibrierung kann auch mit Hilfe einer externen Referenzquelle durchgeführt werden.
Optischer Freistrahl-Eingang
Der AQ6376E verfügt über einen optische Freistrahl-Eingang, d.h. im Inneren des Geräts werden keine Fasern verwendet.
Damit ist diese Lösung:
- SORGENFREI, da keine interne Faser zerkratzt oder verschmutzt werden kann.
- WARTUNGSFREI, da keine interne Faser gereinigt werden muss.
- VIELSEITIG, da sowohl PC- als auch APC-Steckverbinder verwendet werden können.
- DOPPELT NÜTZLICH, da an das Instrument sowohl Single-Mode- als auch Multi-Mode-Fasern angeschlossen werden können, ohne von dem hohen Dämpfungsverlust durch MM-SM-Faseranpassung beeinträchtigt zu werden.
APP-Modus für vereinfachte Testabläufe
Der Anwendugsmodus (APP) verwandelt den vielseitigen OSA in ein Prüfgerät für ein zu testendes Prüfobjekt (DUT). Der APP-Modus bietet eine DUT-spezifische Benutzeroberfläche. Diese ermöglicht es dem Anwender leicht von den Konfigurationseinstellungen zu den Prüfergebnissen zu gelangen, ohne sich mit der Vielzahl der OSA-Einstellungen vertraut machen zu müssen. Es sind mehrere Basisanwendungen wie DFB-LD-Test, FP-LD-Test und SC-Lichtquellenprüfung vorinstalliert. Neue oder zusätzliche Testanwendungen werden auf der Yokogawa-Website zum Download bereitgestellt.
APP menu window
SC light source test application
Der AQ6376E wurde entwickelt, um die Produktivität von Anwendern in Forschung und Entwicklung sowie in der Produktion zu erhöhen.
Die Software verfügt über vorinstallierte Analysefunktionen für die gängigsten optoelektronischen (passiven und aktiven) Komponenten. Die automatische Berechnung der wichtigsten Parameter trägt zu einer schnellen Charakterisierung der Prüfobjekte bei.
Wichtige Funktionen
Glättungsfunktion
Reduziert das Rauschen im gemessenen Spektrum.
Integrierte Analyse-Funktionen steigern die Effizienz
Es stehen 4 Methoden zu Bestimmung der Mittelwellenlänge und der spektralen Breite zur Verfügung:
- THRESH-Methode
- ENVELOPE-Methode
- RMS-Methode
- PEAK RMS-Methode
Notch-Breitenmessung
Mit dieser Funktion ist es möglich, die Passbandbreite/Notch-Breite aus dem gemessenen Sektrum eines Filters mit V- oder U-Typ-Wellenlängencharakteristiken zu ermitteln.
Analyse von Lichtquellen
Die individuellen Parameter verschiedener Lichtquellentypen wie DFB-LD, FP-LD und LED können aus dem gemessenen Spektrum ermittelt werden.
PMD-Messung
Es ist möglich, die Polarisationsmodendispersion (PMD) eines Prüflings (z. B. einer optischen Faser) zu ermitteln, indem das Gerät in Kombination mit einem Analysator, einem Polarisationsregler, einem Polarisator und einer ASE(Amplified Spontaneous Emission)-Lichtquelle, einer LED-Lichtquelle mit hoher Leistung oder einer anderen breitbandigen Lichtquelle verwendet wird.
Analyse optischer Verstärker
Verstärkung und Rauschzahl (NF) eines Signals können durch Messungen des Ein- und Ausgangssignals eines optischen Verstärkers bestimmt werden.
Messung der Eigenschaften optischer Filter
Die Charakteristik optischer Filter kann durch messen des Spektrums des von der Quelle kommenden Lichtes und das und in optische Filter eintretend, sowie aus den gemessenen Wellenformen des Lichts, das aus optischen Filtern austritt, gemessen werden. Die Analyse kann nicht nur auf optische Filter mit einer Mode durchgeführt werden, sondern auch auf Mehrmodenfilter (z. B. WDM-Filter).
Messung der Pegelschwankungen von monochromatischen Licht
Mit dieser Funktion werden zeitliche Veränderungen des Pegels einer bestimmten Wellenlänge gemessen. Der Abtastbereich wird auf 0 nm eingestellt, und es wird das Licht einer einzelnen Wellenlänge gemessen, wobei die horizontale Achse dann die Zeitachse ist. Das dient z.B der Ausrichtung optischer Komponenten.
Beschränken des Analysebereiches
Der zu analysierende Bereich des Signals kann durch Lienienmarkierungen oder einen gezoomten Bereich eingegenzt werden.
Aufbau automatisierter Testsysteme
Fernsteuerung
Der AQ6376E ist mit GP-IB- und Ethernet (10/100Base-T)-Schnittstellen ausgestattet, die für den Fernzugriff und die Steuerung von einem externen PC aus verwendet werden können, um automatisierte Testsysteme aufzubauen.
SCPI-Kompatibel
Die Standard-Fernsteuerbefehle des AQ6375E sind kompatibel mit SCPI, einem ASCII-textbasierten Standardcode und -format, das IEEE-488.2 entspricht.
AQ6317 EMULATIONSMODUS
Der AQ6375E unterstützt die proprietären Kommandos der AQ6317-Serie von Yokogawa, so dass derzeitige automatisierte Testumgebungen einfach aufgerüstet werden können.
Messanwendungen, benutzerfreundliche Multi-Touch-Bedienung und Konnektivität
Mit über vier Jahrzehnten Erfahrung in der Perfektionierung der Benutzererfahrung haben die Precision Maker von Yokogawa Test&Measurement den AQ6375E mit einem leicht verständlichen Frontpanel-Design und intuitiver Bedienbarkeit entwickelt.
Großer LCD-Touchscreen
Der hochauflösende, reaktionsschnelle kapazitive 10,4-Zoll-Multitouch-Touchscreen macht die Gerätebedienung noch einfacher und intuitiver. Sie können die Messbedingungen ändern, Analysen durchführen und die optische Spektrumsansicht ändern, als ob Sie ein Tablet-Gerät bedienen würden. In der Spektrumansicht kann die Wellenformansicht durch einfaches Antippen und Ziehen gezoomt oder verschoben werden.
Verbesserte Funktionstasten
Die Bedienbarkeit wurde durch das Hinzufügen häufig verwendeter Funktionstasten auf der Frontplatte verbessert. Dazu gehören Sweep-Steuerung (Auto/Single/Repeat/Stop), Auflösung und Empfindlichkeit. Die Funktionstasten können auch als Pop-up auf dem Bildschirm angezeigt werden.
Passive Bauelemente (FBG)
In Verbindung mit einer breitbandigen Lichtquelle wie ASE, SLD oder Super Continuum (SC) ermöglicht der AQ6376E Messungen mit höherer Auflösung und größerem Dynamikbereich sowie die Bewertung von passiven Bauteilen einschließlich FBG. Darüber hinaus liefert die integrierte Analysefunktion für optische Filter gleichzeitig Bewertungen von Peak/Bottom-Wellenlänge, Pegel, Crosstalk und Ripplebreite.
USB-Anschlüsse
Der AQ6376E verfügt über USB-Anschlüsse, die mit einem USB-Speichermedium, Mäusen und Tastaturen kompatibel sind. Die File-Funktion ermöglicht es dem Benutzer, Daten und Screenshots im internen Speicher oder auf einem USB-Speichermedium zu speichern, um sie für die Erstellung von Prüfberichten zu verwenden. Durch den Anschluss einer Maus oder Tastatur an den USB-Port lässt sich der AQ6376E bequem wie ein herkömmlicher PC bedienen.
Datenzugriff über LAN
Der Standard-LAN-Anschluss ermöglicht den bequemen Zugriff auf die im internen Speicher abgelegten Dateien und Aktualisierung der Firmware von einem PC aus.
Das AQ6376E ist das richtige Gerät für die Prüfung und Charakterisierung von
- -passive optische Komponenten wie FBGs, Filter, Spezialfasern (z. B. Thulium-dotiert)
-aktive optoelektronische Geräte wie Halbleiter-LASER und Superkontinuum-Lichtquellen, die in der Industrie, Telekommunikation, Medizin/Biomedizin und Umweltanalyse eingesetzt werden.
Darüber hinaus ist das AQ6376E aufgrund seiner besonderen Eigenschaften und seiner hohen Leistung der ideale OSA für die Messung der Gaskonzentration in der Luft mittels Laserabsorptionsspektroskopie.
Charakterisierung von passiven und aktiven Bauelementen
Charakterisierung von Faser-Bragg-Gittern (FBGs)
Ein Faser-Bragg-Gitter (FBG) ist eine Art verteilter Bragg-Reflektor, der in einem kurzen Segment einer optischen Faser konstruiert ist und bestimmte Wellenlängen des Lichts reflektiert und alle anderen durchlässt. Dies wird durch eine periodische Veränderung des Brechungsindexes des Faserkerns erreicht, der einen wellenlängenspezifischen dielektrischen Spiegel erzeugt. Ein FBG kann daher als optischer Inline-Filter zum Blockieren bestimmter Wellenlängen oder als wellenlängenspezifischer Reflektor verwendet werden.
Faser-Bragg-Gitter können auch als direkte Messfühler für Dehnung und Temperatur verwendet werden, da die Bragg-Wellenlänge des FBG durch Dehnungs- und Temperaturänderungen, die durch einen piezoelektrischen Wandler erzeugt werden, abgestimmt werden kann. Speziell finden Fiber Bragg Gratings Anwendung in Instrumentierungsanwendungen wie Seismologie, Drucksensoren für extrem raue Umgebungen und als Sensoren in Bohrlöchern von Öl- und Gasbrunnen zur Messung der Auswirkungen von externem Druck, Temperatur, seismischen Schwingungen und Inline-Durchflussmessung.
Fiber-Bragg-Gitter werden durch "Einschreiben" oder "Schreiben" systematischer (periodischer oder aperiodischer) Variationen des Brechungsindex in den Kern einer speziellen Art von Glasfaser unter Verwendung intensiver ultravioletter (UV) Quellen wie KrF- oder ArF-Excimerlaser erzeugt.
Die funktionale Wellenlänge von FBG ist jedoch nicht die Schreibwellenlänge, und für die oben erwähnten Nicht-Kommunikationsanwendungen (Dehnungs- und Temperatursensoren) werden FBG verwendet, die auf einen Bereich von 2-3µm abgestimmt sind. Für die Prüfung solcher FBGs ist der AQ6375E das perfekte Instrument.
Charakterisierung von Superkontinuum-Lichtquellen
Superkontinuum-Licht entsteht durch die Förderung hochgradig nichtlinearer optischer Prozesse in speziellen Materialien (z. B. photonischer Kristallfaser), indem sie mit einem modengekoppelten Impuls-Laser (typischerweise ein Femtosekunden-Ti: Saphir-Laser) angeregt werden.
Superkontinuum-Licht, beschrieben als "breit wie eine Lampe, hell wie ein Laser", vereint Eigenschaften von Glüh- und Leuchtstofflampen (ein sehr breites Spektrum) mit Eigenschaften von Laserlicht (hohe räumliche Kohärenz und sehr hohe Helligkeit). Dies ermöglicht eine optimale Kopplung an eine Faser und eine herausragende Strahlführung.
Superkontinuum-Lichtquellen finden in einer Vielzahl von Bereichen Anwendung, darunter optische Kohärenztomographie, Frequenzmetrologie, Fluoreszenzlebensdauer-Bildgebung, optische Kommunikation, Gassensorik und viele andere.
Der AQ6376E ist dank seiner erstklassigen Leistung das richtige Instrument für die Prüfung und Charakterisierung von Superkontinuum-Lichtquellen während, und der Qualitätskontrolle nach der Produktion.
Charakterisierung von Lasern, die in medizinischen Anwendungen eingesetzt werden
Bestimmte LASER mit einer Wellenlänge von etwa 2µm werden heutzutage als Werkzeuge für die endoskopische Chirurgie eingesetzt, wie z.B. Thulium-Laser für die chirurgische Behandlung von Prostatakrebs.
Das AQ6376E ist das beste Instrument zur Prüfung und Charakterisierung solcher LASER während der Produktion und bei der Qualitätskontrolle nach der Produktion.
Gasdetektion durch Laser-Absorptionsspektroskopie
Die als Treibhausgase bezeichneten Gase wie CO2, SO2, NOX und CH4 haben starke Absorptionslinien im Wellenlängenbereich von 2 bis 3 µm. Das Vorhandensein und die Konzentration dieser Gase in der Atmosphäre kann durch Messung des optischen Absorptionsspektrums des zu untersuchenden Gasgemischs bestimmt werden.
Dank seines optischen Freistrahleingangs kann der AQ6376E auch das Absorptionsspektrum einer Luftsäule messen, indem es die Sonne als Lichtquelle nutzt und das durch das Gemisch hindurchgegangene Licht über eine MultiMode-Faser überträgt.
Cavity-Ring-Down-Spektroskopie (CRDS) Anwendungen
CRDS ist eine hochempfindliche optische Spektroskopietechnik, die die Messung der absoluten optischen Extinktion von Proben ermöglicht, die Licht streuen und absorbieren. Sie wird häufig zur Untersuchung gasförmiger Proben eingesetzt, die Licht bei bestimmten Wellenlängen absorbieren, und dient der Bestimmung von Molanteilen bis hinunter zu Teilen pro Billion (10−12). Die Technik ist auch als Cavity-Ring-Down-Laserabsorptionsspektroskopie (CRLAS) bekannt.
Ein typischer CRDS-Aufbau besteht aus einem Laser, der verwendet wird, um eine optische Resonatorkavität mit hoher Feinabstimmung zu beleuchten, die in ihrer einfachsten Form aus zwei hochreflektierenden Spiegeln besteht. Wenn der Laser in Resonanz mit einer Kavität steht, steigt die Intensität im Hohlraum aufgrund konstruktiver Interferenz an. Der Laser wird dann abgeschaltet, um die Messung der exponentiell abklingenden Lichtintensität zu ermöglichen, die aus der Kavität austritt. Während dieses Abklingens wird das Licht tausende Male zwischen den Spiegeln hin- und herreflektiert, was eine effektive Weglänge für die Auslöschung in der Größenordnung von einigen Kilometern ergibt.
Wird etwas, das Licht absorbiert, in die Kavität eingebracht, nimmt die Lichtmenge schneller ab - es werden weniger Umwege gemacht, bevor alles verschwunden ist. Ein CRDS-Setup misst, wie lange es dauert, bis das Licht auf 1/e seiner anfänglichen Intensität abgeklungen ist, und diese "Abklingzeit" kann zur Berechnung der Konzentration der absorbierenden Substanz in der Gasmischung in der Kavität verwendet werden.
Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) ist eine Form der Laserabsorptionsspektroskopie. In CRDS wird ein Laserimpuls in einer hochreflektierenden (typischerweise R > 99,9%) Detektationskavität eingefangen. Die Intensität des eingefangenen Impulses nimmt während jeder Umlaufbahn in der Zelle aufgrund von Absorption und Streuung durch das Medium in der Zelle sowie Reflexionsverlusten um einen festen Prozentsatz ab.
Eine der Hauptanwendungen von CRDS ist die Atemanalyse:
Der AQ6376E weist die richtigen Eigenschaften auf, um ein effektives Instrument zur Messung der Ausgabe von CRDS-Systemen zu sein.
Ein komplettes Paket von Anschlussschnittstellen
Der AQ6376E ist nun erstmals mit Ein- und Ausgängen für die Gasspülung ausgestattet und verfügt über eine Reihe von Schnittstellen (GP-IB, USB, RJ-45 Ethernet, SVGA-Videoausgang, Analog-(Spannungs-)Ausgang, Trigger-Ein- und -Ausgang), die es dem Benutzer ermöglichen, das Gerät sowohl lokal im Labor als auch per Fernsteuerung zu betreiben.
Vorderansicht
Hinweis: Die USB-Anschlüsse können nicht für die Fernsteuerung des Geräts verwendet werden. Zu diesem Zweck verfügt das Gerät über einen Ethernet-RJ45-Anschluss auf der Rückseite.
Rückansicht
Numerical Aperture Conversion Fiber
By connecting a GI 50 or GI 62.5 optical fiber with a relatively large NA to the NA Conversion Fiber, the NA Conversion Fiber reduces the loss that occurs at the input and improves the measurement dynamic range during passive device measurements and the stability of optical level measurements during active device measurements.
Key Function
To accurately measure pulsed light using an optical spectrum analyzer (OSA), it is necessary to understand the characteristics of the OSA and select the appropriate measurement method and settings.
Reportage
So nimmt die E-Mobilität Fahrt auf
DENSO–Seite 4
Editorial
Auf zu neuen Gipfeln–Seite 3
Neuheit
Digitale Linefilter und Frequenzfilter bis 300 kHz Grenzfrequenz
WT5000–Seite 7
Neuheit
Neue Funktion: Auto Update Mode
WT5000–Seite 8
Messtipp
Die Mathefreiheit
SmartDAC–Seite 12
Kataloge & Broschüren
- AQ6370 Series Optical Spectrum Analyzer (4.4 MB)
- Features and Benefits Flyer AQ6376E (458 KB)
- Optical Spectrum Analyzer Selection Guide (1.0 MB)
Bedienungsanleitungen
- AQ6376E Optical Spectrum Analyzer User's Manual (13.9 MB)
- AQ6376E Optical Spectrum Analyzer Getting Start Guide (3.6 MB)
- AQ6376E Optical Spectrum Analyzer Remote Control User's Manual (1.9 MB)
Software
Firmware
Drawings
- AQ6376E Optical Spectrum Analyzer (444 KB)
Product Overviews
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