話硅光04篇：光衰減器

作者:?馬德坤

在光通信系統(tǒng)中，光接收設備接收光信號的強度都是需要限制在一定范圍內的，光功率過強或者過弱的話設備都不能正常工作。當光功率過強的時候，就會利用光衰調整光功率，將其降低至工作范圍內，可以保證該設備的正常使用或者延長使用年限。傳統(tǒng)意義上來說，光衰減器可以按照一定要求將光功率進行預定量的衰減，從而保證光接收機不產生飽和失真，或者是滿足光線路中某種測試的確需要（比如靈敏度測試等），又或者是平衡多路傳輸支路光功率的大小不等問題。

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

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入被測件的輸入功率，提高測試結果的準確性和重復性。新一代C系列光衰減采用統(tǒng)一的機電和觸發(fā)設計，能夠提高系統(tǒng)搭建的效率，提高設備空間利用率。特別說明，新一代衰減器采用內置圖形用戶界面，無需安裝軟件即可輕松控制儀表，可通過LAN和USB接口連接訪問設備。

小貼士

N7752C 是單模、雙通道光衰減器，并配備兩個獨立光功率計。

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件的光功率(如光壓力眼接收靈敏度測試)，或者工作在功率控制模式下使輸入被測件的功率保持穩(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置模式，在該模式下可設置衰減器輸出端的功率。儀器利用內置的功率計來監(jiān)測和控制光輸出端功率。當功率控制處于激活狀態(tài)時，儀器還會自動糾正輸入功率的變化，使您設置的輸出功率電平保持在±0.02 dB的典型重復性范圍內。

衰減器輸出功率監(jiān)控

另外，N7752C兩個獨立功率計可用于測量來自外部光纖的絕對功率，以校準衰減器輸出監(jiān)控器的偏移量，糾正外部連接器、開關和耦合器的插入損耗。同時衰減器配有模擬電壓輸出，可為探針自動對準等應用提供反饋，從而實現探針自動對齊。

??衰減模式

在衰減設置模式下，可以直接設置以dB為單位的衰減值，而無需使用功率監(jiān)控。在衰減器不帶功率監(jiān)控或者功率監(jiān)控讀數受到影響（如：由于信號調制或者其它波長或反方向信號影響），則可以使用該功能進行衰減器設置。

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

光壓力眼測試方案

在IEEE802.3規(guī)范中，針對數據中心和云計算等應用，規(guī)范定義了一系列高速接口標準。從較早的10G、40G以太網規(guī)范，到現在的100G/400G以及正在制訂中的 800G/1.6T以太網規(guī)范中，都要求一項重要的測試項目：接收機壓力靈敏度測試。

壓力容限測試的含義是測試接收機在惡劣的輸入信號情況下，是否能夠正常工作。具體的測試原理是使用測試儀表產生一個劣化的光眼圖信號，稱為壓力眼信號。壓力眼信號的參數有明確規(guī)定，例如 SECQ、VECP、ER等。在不同的規(guī)范中壓力眼的具體指標會有不同。通過校準后的壓力眼會輸入被測接收機，在這種情況下對接收機靈敏度和抖動容限進行測試。

根據IEEE802.3測試規(guī)范，無論是100G還是400G壓力眼測試的系統(tǒng)都很復雜，牽涉到光和電信號的產生和測試，以及大量設備和附件。目前進行壓力眼測試主要遇到的挑戰(zhàn)包括：

1)連接復雜：壓力眼測試會用到碼型發(fā)生器，噪聲注入源，EO轉換器，可調光衰減器，校準示波器等儀表，儀表之間使用各種線纜和轉接器進行連接。復雜的連接不僅會增加測試系統(tǒng)搭建使用的時間，也增大了由于連接錯誤和不可靠導致系統(tǒng)性能下降甚至無法運行的可能性。

2)壓力眼校準過程的挑戰(zhàn)：在校準壓力眼參數過程中，會遇到這樣一個現象：將一個指標要求的參數調節(jié)到目標值之后，再調節(jié)下一個參數時，由于壓力眼各個參數之間的關聯，會導致前一個參數偏離目標值。在實際校準過程中，總是需要迭代進行參數調節(jié)，才能使壓力眼達到規(guī)范要求的目標值。

3)在測試儀表中，參考EO是非常關鍵的一個。由于商用的光發(fā)射機通常無法線性的傳遞壓力參數，必須要使用儀表級的線性EO轉換器來產生光壓力眼。而 EO轉換器對于溫度和環(huán)境的敏感性，導致測試過程中需要經常進行校準，才能保證測試結果穩(wěn)定和可重復。

綜上所述，搭建壓力眼測試系統(tǒng)是一項充滿挑戰(zhàn)的任務。它需要各種儀表的配合，以及高度自動化的校準流程，才能保證測試的結果準確，并且保持高可重復性。

光壓力眼測試方案

光壓力眼測試方案主要用到的儀表包含M8040A誤碼儀，81491/2A參考發(fā)射機，可調激光源和光衰減器，以及N1092X系列光采樣示波器。而400G壓力眼測試還需要產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來作為干擾源。雙通道的任意波形發(fā)生器產生兩種干擾信號后，通過功分器與定向耦合器將干擾注入到PAM4電信號上，再進一步通過參考發(fā)射機調制到PAM4光信號上。通過400G壓力眼自動測試軟件N497BSCB的控制，系統(tǒng)中的儀表協(xié)同完成自動的壓力眼校準及測試流程。

關于光衰減器的更新換代

是德科技獨立式光衰減器(N7751A/N7752A/N776XA)及光衰減器模塊(8157XA)產品已經于2023年12月停產。將由全新系列N7752C/N7764C/N7768C可變衰減器系列產品更好的支持相關測試。停產不停支持，是德科技在該停產之后的五年內仍舊支持相關設備的售后支持服務，如果您的設備需要相關支持，您可以撥打服務熱線：400-810-0005進行咨詢！