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Präziser optischer Spektrumanalysator für optische Netze der nächsten Generation

24. September 2021 - Yokogawa hat einen neuen optischen Spektrumanalysator (OSA) auf den Markt gebracht, der sich durch eine extrem hohe Präzision für die Entwicklung von optischen Kommunikationskomponenten der nächsten Generation auszeichnet. Der AQ6380 ermöglicht damit eine höhere Produktivität bei der Entwicklung von Backhaul-Komponenten für optische Netze.

Mit dem exponentiellen Wachstum des Internets der Dinge (IoT) sowie von Cloud-Computing-Diensten, Videoübertragungen und -konferenzen und der Zunahme des Zugangs zu mobilem Breitband wird die Nachfrage nach Datenkapazität in den nächsten Jahren enorm steigen. Um diese wachsende Datendichte zu bewältigen, werden optische Backhaul-Netze mit hoher Kapazität benötigt. Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) ist eine optische Multiplexing-Technologie, die zur Erhöhung der Bandbreite über das bestehende Glasfasernetz eingesetzt wird. Da datenintensive Anwendungen die Leistungsanforderungen von DWDM-Systemen immer weiter erhöhen, werden die Telekommunikationskanäle immer enger beieinander liegen, was die Trennung der einzelnen Kanäle in der WDM-Analyse (Wavelength Division Multiplexing) auf einem OSA erschwert.

"Der AQ6380 ist nachweislich der beste gitterbasierte OSA der Welt und übertrifft den nächsten Konkurrenten in Bezug auf Wellenlängengenauigkeit, Auflösung, Dynamikbereich und tatsächliche Messgeschwindigkeit", sagt Terry Marrinan, Vice President Marketing bei Yokogawa Test & Measurement. "Das neue Produkt ist eine leistungsfähige Alternative zu anderen Messtechnologien, die im Vergleich zum Wellenlängenbereich und zum tatsächlichen dynamischen Bereich eine höhere Messgeschwindigkeit und eine bessere Anpassungsfähigkeit an die Anwendung sowie einen sehr wettbewerbsfähigen Preis bietet."

Der AQ6380 verfügt über eine hervorragende optische Wellenlängenauflösung von bis zu 5 Picometern (pm), so dass optische Signale in unmittelbarer Nähe klar getrennt und genau gemessen werden können. Mit dem AQ6380 können Wellenformen, die bisher in einem typischen OSA nicht einmal sichtbar waren, wie z. B. Modulationsseitenbänder im Laserspektrum, nun genau visualisiert werden.

Es bietet außerdem einen Wellenlängenbereich von 1200 bis 1650 nm, so dass ein einziges Gerät verschiedene Wellenlängenmessanforderungen erfüllen kann. Mit der Möglichkeit, die Wellenlängenauflösung von 5 pm bis 2 nm zu ändern, kann eine breite Palette von Anwendungen unterstützt werden, von schmalbandigen Peak/Notch-Messungen bis hin zu breitbandigen Spektralmessungen.

Eine große Herausforderung für Forscher im Bereich der Optik ist die Aufrechterhaltung der Genauigkeit ihrer Instrumente, da Temperaturschwankungen, Vibrationen und Erschütterungen die Messgenauigkeit von optischen Spektrumanalysatoren beeinträchtigen können.

Um eine gleichbleibend hohe Genauigkeit zu gewährleisten, verfügt der AQ6380 über eine On-Board-Kalibrierung, die auf einer eingebauten Lichtquelle basiert. Die Wellenlängenkalibrierung wird automatisch in festgelegten Intervallen durch Umschalten des optischen Pfads mit einem internen optischen Schalter durchgeführt.

Ein weiterer wichtiger Parameter bei der Analyse optischer Wellenformen ist der „close-in dynamic range”, der definiert ist als die Differenz des Leistungspegels, gemessen von der Spitze des Signals bis zum Rauschen in einem bestimmten Abstand von der Spitzenwellenlänge.

Der AQ6380 verfügt über einen neu entwickelten Monochromator mit schärferen spektralen Eigenschaften als bisher, wodurch ein „close-in dynamic range” von bis zu 65 dB erreicht wird. Das Ergebnis ist, dass Signale in unmittelbarer Nähe klar getrennt und genau gemessen werden können.

Der neue Monochromator bietet auch eine sehr hohe Streulichtunterdrückung, ein wichtiges Kriterium bei optischen Messungen. In Situationen wie der Laser-SMSR-Messung, bei der mehrere optische Spektren mit unterschiedlichen Pegeln gleichzeitig gemessen werden, kann das Streulicht die Messung stören. Das AQ6380 bietet einen klassenbestwert für die Streulichtunterdrückung von 80 dB.

Ein weiterer großer Vorteil ist die hohe Messgeschwindigkeit: Der AQ6380 erfasst unter bestimmten Bedingungen Datenpunkte in nur 0,23 Sekunden, verglichen mit 5,4 Sekunden bei dem bisherigen Modell (AQ6370D).

Der neue AQ6380 ist außerdem auf eine einfache und effiziente Nutzung ausgelegt, so dass das Messschema schnell eingerichtet werden kann und die Datenerfassung einfach ist.

Das hochauflösende, reaktionsschnelle 10,4-Zoll-Touchscreen-LCD macht das Gerät so einfach und intuitiv bedienbar wie ein Tablet. Für die Analyse der Ergebnisse verfügt der AQ6380 über integrierte Analysefunktionen zur Charakterisierung des optischen Spektrums einer Vielzahl von optischen Systemen und Geräten, wie z. B. WDM-Systemen, DFB-LD, EDFA und Filtern.

Die Analysefunktionen umfassen: DFB-LD; FP-LD; LED; Spektralbreite (Peak/Notch); SMSR; optische Leistung; WDM (OSNR); EDFA (Gain und NF); Filter (Peak/Bottom) und WDM-Filter (Peak/Bottom).

Der AQ6380 verfügt darüber hinaus über ein Anwendungsmenü, den "APP-Modus", der die Einrichtung der Messung erheblich erleichtert. Durch Drücken der APP-Taste wird eine Übersicht über die vorinstallierten Test-Apps angezeigt - WDM, DFB-LD, FP-LD und LED-Tests. Ein Assistent führt den Benutzer durch einen einfachen Einrichtungsprozess für spezifische Messungen und Analysen.

Neue oder zusätzliche Prüfanwendungen werden auf der Yokogawa-Website zum Download bereitgestellt und können dem AQ6380 durch zukünftige Firmware-Updates hinzugefügt werden.

https://tmi.yokogawa.com/