一、臺(tái)式集成整機(jī)硬件架構(gòu)
本次設(shè)備名稱為 Anritsu AQA5500P、AQB5500P 波長(zhǎng)掃描光源,整機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式機(jī)柜一體化集成結(jié)構(gòu),機(jī)身內(nèi)部整合窄線寬諧振激光模塊、電控波長(zhǎng)調(diào)諧機(jī)構(gòu)、輸出功率穩(wěn)定環(huán)路、標(biāo)準(zhǔn)化光纖輸出端口與數(shù)字操控面板,連續(xù)波長(zhǎng)掃描、功率恒定輸出、參數(shù)程序存儲(chǔ)功能全部在單機(jī)內(nèi)部閉環(huán)實(shí)現(xiàn)。
設(shè)備正面搭載顯示屏幕與操作按鍵,可設(shè)定掃描起止波長(zhǎng)、掃描速率、輸出光功率等參數(shù),屏幕實(shí)時(shí)展示當(dāng)前輸出波長(zhǎng)與光強(qiáng)數(shù)值;機(jī)身側(cè)面配置單模光纖輸出接口,配套技術(shù)規(guī)格文檔標(biāo)注波長(zhǎng)覆蓋區(qū)間、線寬指標(biāo)、掃描速度檔位、輸出穩(wěn)定度,無源光器件實(shí)驗(yàn)室、光通信芯片質(zhì)檢工位可依照待測(cè)樣品光譜測(cè)試需求配置對(duì)應(yīng)掃描程序。整機(jī)光路采用全密閉遮光腔體,隔絕外界雜散光干擾輸出穩(wěn)定性;電路搭載溫控與電磁屏蔽設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫濕度小幅波動(dòng)、周邊弱電設(shè)備運(yùn)行時(shí),波長(zhǎng)與光功率不會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)漂移,保障光譜測(cè)試數(shù)據(jù)可重復(fù)。臺(tái)式規(guī)整機(jī)身可直接放置光學(xué)測(cè)試平臺(tái),便于搭配光功率計(jì)、光譜分析儀組成整套測(cè)試系統(tǒng)。
二、連續(xù)波長(zhǎng)掃描光源工作原理
設(shè)備依托內(nèi)置可調(diào)諧激光諧振腔實(shí)現(xiàn)寬波段連續(xù)波長(zhǎng)掃描,電控驅(qū)動(dòng)元件微調(diào)諧振腔光學(xué)長(zhǎng)度,按設(shè)定速率勻速改變輸出激光中心波長(zhǎng),完整覆蓋通信波段測(cè)試區(qū)間。窄線寬光學(xué)結(jié)構(gòu)壓縮光譜線寬,降低相位噪聲,擁有更長(zhǎng)相干長(zhǎng)度,適配高精度透射、反射光譜掃描測(cè)試。
內(nèi)置自動(dòng)功率穩(wěn)定環(huán)路實(shí)時(shí)采集輸出光功率,動(dòng)態(tài)補(bǔ)償增益介質(zhì)升溫帶來的光強(qiáng)衰減,全波段掃描過程中輸出功率波動(dòng)維持在較低范圍,避免光強(qiáng)變化件光譜損耗測(cè)試結(jié)果。設(shè)備支持分段掃描、定點(diǎn)波長(zhǎng)鎖定兩種工作模式,批量器件檢測(cè)時(shí)可預(yù)設(shè)多組掃描程序一鍵調(diào)用,省去反復(fù)手動(dòng)調(diào)節(jié)波長(zhǎng)的操作。輸出光通過單模光纖穩(wěn)定耦合輸出,可直接對(duì)接濾波器、耦合器、光柵、光芯片等待測(cè)光學(xué)元件。
三、光電器件光譜檢測(cè)適配場(chǎng)景
AQA5500P 與 AQB5500P 波長(zhǎng)掃描光源主要用于無源光器件光譜損耗測(cè)試、光通信芯片波長(zhǎng)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)、光纖光柵傳感研發(fā)、光學(xué)濾波元件出廠校準(zhǔn)等場(chǎng)景。固定單波長(zhǎng)光源僅能完成單點(diǎn)參數(shù)測(cè)試,完整光譜特性需要多次更換光源,測(cè)試周期冗長(zhǎng);該設(shè)備連續(xù)掃描特性可一次性完成全波段光譜采集,大幅縮減試樣檢測(cè)耗時(shí)。
在光濾波器批量質(zhì)檢工序中,設(shè)備勻速掃描全波段,搭配接收設(shè)備可直接輸出器件透射損耗曲線,直觀判斷通帶、阻帶性能是否符合標(biāo)準(zhǔn);高校光學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展光纖傳感研發(fā)時(shí),連續(xù)波長(zhǎng)輸出可模擬多信道光信號(hào),驗(yàn)證傳感元件波長(zhǎng)分辨能力。設(shè)備可本地存儲(chǔ)多套掃描程序與測(cè)試原始數(shù)據(jù),對(duì)比不同批次器件光譜曲線,快速定位鍍膜、光柵刻寫等前道工藝偏差,為光學(xué)元件工藝優(yōu)化提供詳實(shí)數(shù)據(jù)支撐。設(shè)備操控邏輯清晰,實(shí)驗(yàn)與質(zhì)檢人員經(jīng)基礎(chǔ)光學(xué)培訓(xùn)后,即可獨(dú)立完成掃描參數(shù)設(shè)置、樣品對(duì)接、數(shù)據(jù)導(dǎo)出全套操作。
四、日常光路運(yùn)維與波長(zhǎng)精度管控要點(diǎn)
設(shè)備每次使用前后清潔光纖輸出接口端面,擦拭端面附著粉塵油污,避免雜質(zhì)造成光功率損耗與光路反射,干擾諧振腔波長(zhǎng)穩(wěn)定;長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行后,借助標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)校準(zhǔn)儀器完成整機(jī)波長(zhǎng)標(biāo)定,抵消諧振腔元件老化帶來的波長(zhǎng)偏移。
切換不同掃描速率時(shí)預(yù)留穩(wěn)定等待時(shí)間,防止諧振腔快速調(diào)諧出現(xiàn)跳模;設(shè)備閑置時(shí)關(guān)閉激光輸出,在光纖輸出口加裝防塵保護(hù)帽,減少光路端面污染損耗。整機(jī)定期開啟內(nèi)部溫控循環(huán),保證諧振腔恒溫環(huán)境,維持長(zhǎng)期掃描精度。電控連續(xù)波長(zhǎng)調(diào)諧、窄線寬穩(wěn)定輸出、臺(tái)式一體化集成相結(jié)合,是光通信元件光譜特性測(cè)試的專用臺(tái)式光源設(shè)備。