AQ6150B Serie - Optische Wellenlängen-Messgeräte

Die optischen Wellenlängen-Messgeräte der Serie AQ6150B sind ideale Instrumente für die genaue Messung der optischen Wellenlängen von Geräten und Systemen mit Wellenlängen-Bereichen von 900 nm bis 1700 nm.  Durch den Einsatz eines Michelson Interferometers und eines sehr schnellen FFT-Algorithmus (Fast Fourier Transformation) können die Geräte der Serie AQ6150B nicht nur Lasersignale mit einer einzigen Wellenlänge, sondern auch mit mehreren Wellenlängen messen, beispielsweise von einem DWDM-System (Dense Wavelength Division Multiplex) oder einem Fabry-Perot-Laser. Überdies ermöglicht diese Technologie die Messung von breitbandigen Lichtsignalen, modulierten und CW (Continuous Wave) Lasern. Das optimierte optische Design und die Datenverarbeitungsroutine reduzieren die Messzeit merklich und verbessern den Fertigungsdurchsatz.

Hohe Wellenlängengenauigkeit von ±0.2 ppm

Es gibt zwei Modelle in dieser Serie. Das hochgenaue Modell AQ6151B bietet eine Genauigkeit von ±0.2 ppm, um die höchsten Präzisionsansprüche zu erfüllen. Das standardgenaue AQ6150B bietet eine Genauigkeit von ±0.7 ppm für Applikationen mit geringeren Ansprüchen zu einem günstigeren Preis.

Die Echtzeit-Korrektur-Eigenschaft nutzt ein äußerst stabiles Referenzsignal aus der eingebauten Referenzwellenlängen-Lichtquelle, um eine langfristige Stabilität für ausnahmslos jede getätigte Messung zu gewährleisten.

 

Eignung für moduliertes Licht und optische Filtermessungen

Der Ausgang von optischen Transceivern und optischen Übertragungssystemen wird mit Übertragungs-frequenzen von 10 G und 25 Gbps moduliert. Die integrierte optische Spektrum-Analyse nutzt ein FFT-Verfahren, um das aufgeweitete Spektrum des modulierten Signals zu messen.

Neben dem regulären CW-Lichtmodus verfügen die Geräte der AQ6150 Serie außerdem über einen modulierten Lichtmodus. Der modulierte Modus analysiert das optische Spektrum und liefert die Mittenwellenlänge des modulierten Signals vom Transceiver zurück. Dieser Modus eignet sich auch für die Messung der Mittenwellenlänge von optischen Filtern wie ein Bandpassfiltern, AWGs und WSSs.

 

Simultane Messung von bis zu 1024 Wellenlängen

Es lassen sich bis zu 1024 Wellenlängen in einem einzigen Eingangssignal mit einem minimalen Abstand von 5 GHz gleichzeitig, schnell und genau messen. Dies bedeutet, dass die optischen Wellenlängen-Messgeräte der AQ6150 Serie die heutigen aber auch die künftigen Testanforderungen in der Entwicklung und Produktion von WDM-Übertragungssystem erfüllen können.

Die Multiwellenlängen-Messmöglichkeit gewährleistet eine effiziente und kostengünstige Produktion von Laserquellen mit nur einer Wellenlänge, aber auch der Kombinationen von mehreren Lasermodulen oder von optischen Transceivern mit einem Optokoppler und eine direkte Messung aller Signale.

 

Sicherstellung einer hohen Leistung sogar mit einem Low-Power-Eingang

Ausgerüstet mit einer AGC-Funktion (automatische Verstärkungseinstellung) können die Geräte der AQ6150 Serie die elektrische Verstärkung automatisch an die Leistung des Eingangssignals anpassen. Dadurch lässt sich die Wellenlängengenauigkeit und Messgeschwindigkeit maximieren, selbst wenn die Eingangssignalleistung nur bei -40 dBm liegt.

 

Verbesserung der Produktivität

Erhöhung des Durchsatzes durch sehr schnelle Messungen

Für die Einstellung und Charakterisierung von abstimmbaren Laserquellen und abstimmbaren optischen Transceivern sind hunderte von Wellenlängen-Messungen pro Gerät erforderlich, so dass schnelle Messungen und eine hohe Verarbeitungsleistung für die Verbesserung des Fertigungsdurchsatzes entscheidend sind.

Beide Modelle können eine Messung in weniger als 0,2 Sekunden erfassen, analysieren und zu einem PC  übertragen! Das ist 2 Mal schneller als unser AQ6150 oder AQ6151 Modell, so dass der Produktions-durchsatz deutlich verbessert werden kann. Im Wiederholungs-Messmodus können die Geräte der AQ6150 Serie 10 Messungen pro Sekunde erfassen, was äußerst nützlich ist, wenn ein Gerät eingestellt und gleichzeitig die Wellenlänge in Echtzeit überwacht werden soll.

Einfaches Upgrade des Testsystems

Mittels der Remote-Control Schnittstelle lässt sich ein automatisiertes Testsystem über Ethernet- oder GPIB einfach aufbauen.

Der Remote-Befehlssatz entspricht dem gemeinhin akzeptierten SCPI Industrie-Standard Befehlssatz für programmierbare Instrumente. Somit kann das bereits bestehende Messsystem einfach nachgerüstet werden, ohne dass das Messprogramm geändert werden muss, falls die Yokogawa AQ6140 Serie oder ein anderes SCPI-kompatibles optisches Wellenlängenmessgerät bereits im Einsatz ist.

Reduzierung der Betriebskosten

Bei konventionellen Wellenlängenmessgeräten haben die hohe Ausfallrate der Wellenlängen-Referenzlichtquelle und die hohen Ersatzteilkosten einen entscheidenden Einfluss auf die Gesamtkosten über die gesamte Produktlebensdauer, unabhängig von den Kosten, die durch die Ausfallzeiten selbst entstehen.

Eines der wichtigsten Ziele des Produktdesigns war daher die Lösung dieses Problems. Dies wurde durch einen mehrdimensionalen Ansatz erreicht, wie im nachfolgenden Entwurf graphisch dargestellt.

  • Verlängerung der üblichen Lebensdauer (MTBF) der Lichtquelle (maximieren der x-Achse)
  • Reduzierung der Wiederbeschaffungskosten (minimieren der y-Achse)

Benutzerfreundliche Schnittstellen

USB ports

  • Für USB-kompatible Datenspeichergeräte, sowie Maus und Tastatur.
  • Die Dateifunktion ermöglicht die Speicherung von Daten und Screenshots im internen Speicher oder auf einem USB-Speicher für die Zusammenstellung der Testergebnisse. Screenshots können auch gespeichert werden, indem der Print Screen-Knopf (PRT SCN), der sich auf dem Bedienfeld befindet, gedrückt wird.

Einfach ablesbarer, heller LCD-Farbbildschirm

  • Das Bildschirm-Design der AQ6150 Serie ist intuitiv und wurde von den optischen Spektrumanalysatoren von Yokogawa übernommen.
  • Die Anwenderschnittstelle hat sich weltweit bei einer großen Zahl von Anwendern unter anderem aus den Bereichen Forschung und Entwicklung sowie bei der Fehlersuche in der Fertigung bewährt.

Datenzugang über LAN

Der standardmäßige LAN-Port erlaubt einen komfortablen Zugang zu den im internen Speicher abgelegten Dateien sowie eine ferngesteuerte Aktualisierung der Firmware über einen PC.

Bedienerführung über USB-Maus

  • Mit einer USB-Maus lassen sich einfach und intuitiv Messeinstellungen verändern, Analysen ausführen oder die Darstellung des optischen Spektrums modifizieren.
  • Der Darstellungsbereich des optischen Spektrums lässt sich mit der Maus einfach vergrößern, verkleinern, sowie verschieben. Der Peak Level zur Erfassung des Spitzenwertes kann in derselben Weise bewegt werden.

Aspekt Funktionen

Messung

Single, Wiederholung, Mittelwert, Drift, Messdatenerfassung

 Messbedingung/Einstellung

Mittelwert, Wellenlänge in Luft-/Vakuum, Bauteiltyp (CW/moduliert), Messbereich, Aktualisierungsrate

Anzeige

Einzelwellenlänge, Multiwellenlänge, Delta, Raster, Spektrum, Wellenlängenachse,Einzelwellenlänge, Multiwellenlänge, Delta, Raster, Spektrum, Wellenlängenachse,Einzelwellenlänge, Multiwellenlänge, Delta, Raster, Spektrum, Wellenlängenachse, optische Leistung, Mittelwellenlänge, Gesamtleistung, Marker, Label, Balkenanzeige für Leistung, Warnmeldungen, Fehlermeldungen, Systeminformationen

 Datenanalyse 

 Höchstwertsuche, FP-LD-Analyse, Driftanalyse, WDM(OSNR)-Analyse

 Datei

 Sicherung/Laden der Messergebnisse (CSV), Sicherung/Laden von Parametern (binär), Sicherung von Bildschirm-Darstellungen (BMP), Protokolldaten speichern / laden (BIN, CSV) 

 Fernsteuerung

 Auswahl der Schnittstelle (GP-IB/Ethernet), TCP/IP-Konfiguration, ferngesteuerte Überwachung

 Sonstiges

 Interne Referenzlichtquelle an/aus, Status-LED der internen Referenzlichtquelle, optischer Leistungsoffset, Parameterinitialisierung, Firmware-Aktualisierung 

 

Verschiedene Darstellungsmodi

Modus für einzelne Wellenlängen

In diesem Modus wird die Wellenlänge und Leistung des höchsten Spitzenwertes oder eines beliebigen Spitzenwertes in großen, einfach ablesbaren Ziffern dargestellt. Dadurch können die Werte einfach ausgelesen werden, auch wenn das Gerät auf einem Teststand steht.

Modus für mehrere Wellenlängen

Im Multi-Wellenlängen-Modus werden eine Liste mit den Wellenlängen und der Leistung mehrerer Spitzenwerte sowie die Wellenlänge und Leistung des höchsten Spitzenwerts oder eines beliebigen Spitzenwertes am Anfang der Liste angezeigt. Es gibt auch einen Modus, um eine maximale Anzahl von Kanälen auf dem Bildschirm anzuzeigen.

Delta Wellenlängenmodus

Der Delta-Wellenlängen-Modus ermöglicht eine Berechnung und Darstellung der Differenz zwischen einem Referenzhöchstwert und anderen Höchstwerten in Bezug auf Wellenlänge und Leistung. Mit diesem Modus lässt sich der Abstand zwischen den Höchstwerten bestimmen.

Verschiedene Messeinheiten

Wählen Sie aus einem der nachfolgenden Messeinheiten.

  • Wellenlänge: Wellenlänge (nm), Frequenz (THz) oder Wellenzahl (cm-1)
  • Leistung: dBm, mW oder μW 

Rastermodell

Zeigt die Abweichung an zwischen einer festgelegten Raster-Wellenlänge und einer gemessenen Wellenlänge, die innerhalb eines festgelegten Suchbereichs liegt.

Darstellung des optischen Spektrums

Die Geräte der AQ6150B Serie können ein mittels eines FFT-Algorithmus (Fast Fourier Transformation) berechnetes optisches Spektrum anzeigen. Es ermöglicht die Bestimmung der Testbedingungen und die Fehlersuche in der Messung, während das eigentliche Spektrum bestätigt wird. Wenn ein Spitzenwert auf der Liste ausgewählt wird, verschiebt sich dieser automatisch in das Zentrum der Darstellung des optischen Spektrums und ermöglicht damit eine einfache und komfortable Anzeige.

Effiziente Mess- & Analyse-Funktionen

Die Geräte der AQ6150B Serie sind mit automatischen Mess- und Analyse-Funktionen ausgestattet. Diese Funktionen sparen wertvolle Zeit und Ressourcen bei der Einrichtung/Validierung von Fernsteuer- und Analyseprogramme.

Driftanalyse

Die Driftanalyse misst die Abweichung von Wellenlänge und Leistung für jeden Höchstwert über die Zeit durch die Wiederholung der Messung. Es wird der Maximalwert (MAX), Minimalwert (MIN) und die Abweichung (MAX-MIN) ermittelt. Diese Funktion ist nützlich für Langzeit-Stabilitätstests und die Untersuchung der Temperaturabhängigkeit von Lasern.​​​

Analyse von Fabry-Perot-Lasern

Die Untersuchungsparameter eines Fabry-Perot-Lasers können analysiert und sofort aus dem gemessenen optischen Spektrum angezeigt werden.  

Die Ergebnisse beinhalten: Zentralwellenlänge, Gesamtleistung, spektrale Breite (FWHM), Modenabstand, etc.

Mittelwertmessung

Mit Hilfe der Mittelwertmessung lässt sich ein Durchschnittswert der Wellenlänge und Leistung für jeden Höchstwert durch die Wiederholung der Messung erhalten. Diese Funktion hilft Messunsicherheit bei modulierten oder instabilen Signalen zu vermeiden.

Messdatenerfassung

Es können bis zu 100001 Punkte Messdaten pro Kanal gespeichert und in Tabellen- oder Diagrammform angezeigt werden. Dies erleichtert den Langzeit-Stabilitätstest und den Temperatur-zyklus-Test.

 

WDM-Übertragungssysteme

Um den hohen Anforderungen derzeitiger und künftiger Generationen von Kommunikationsnetzwerken gerecht zu werden, ist es eine permanente Herausforderung für Entwickler, die Effizienz und Kapazität des Übertragungsnetzes zu verbessern. Als Antwort auf diese Herausforderungen wurden verschiedenste Verfahren entwickelt, wie z. B. Kanalabstände zu minimieren,  die Anzahl von Kanälen und der Übertragungsrate zu maximieren, ausgefeilte Modulationsverfahren anzuwenden, etc.

Beim Test von WDM-Übertragungssystemen ist eine hohe Wellenlängengenauigkeit erforderlich, um die internen Schaltungen des Systems wie Lasermodule und optische Transceiver sowie das Ausgangssignal des Systems prüfen zu können.

  • Simultane Messung von Multi-Kanal- und schmalbandigen WDM-Systemen
  • Genaue Einstellung und Inspektion von Laserquellen
  • Messung von modulierten Signalen

Kalibrierung von Testsystemen

Aufgrund der hohen Genauigkeit der AQ6150 Serie kann es für sehr genaue Wellenlängen-Kalibrierungsanwendungen genutzt werden:

  • Kalibrierung von optischen Spektrumanalysatoren
  • Kalibrierung von DFB-Lasern für optische Verstärkertestsysteme
  • Kalibrierung von abstimmbaren Lasern von Testsystemen für passive Bauteile

Laser/optische Transceiver

Auch für den Test der optischen Komponenten von WDM-Übertragungssystemen, wie Laserbauteilen, Lasermodulen und optischen Transceivern wird eine hohe Wellenlängengenauigkeit benötigt.

  • Genaue Einstellung und Inspektion von abstimmbaren Lasern
  • Messung von modulierten Signalen von optischen Transceivern und Transpondern
  • Messung aller Kanäle von 40G und 100G optischen Transceivern mit WDM-Technologie

Michelson-Interferometer

Generierung einer Interferenz durch die Veränderung der optischen Pfadlänge zwischen einem festen und einem beweglichen Spiegel und anschließende Erfassung des Interferenzsignals mit einem optischen Empfänger.

Fast Fourier Transformation (FFT)

Umwandlung des Störwellensignals (Interferogramm) in ein optisches Spektrumsignal.

Schnelle Datenverarbeitung

Analyse des vorgegebenen optischen Spektrumsignals und nachfolgende Ausgabe der Wellenlänge und Leistungsdaten des Eingangssignals.

Echtzeit-Wellenlängenkorrektur

Korrektur des Messfehlers durch gleichzeitige Messung des Interferenzsignals der Referenzwellenlänge und des Eingangssignals.

T&M Hausmagazin
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