话硅光04篇：光衰减器

作者: 马德坤

在光通信系统中，光接收设备接收光信号的强度都是需要限制在一定范围内的，光功率过强或者过弱的话设备都不能正常工作。当光功率过强的时候，就会利用光衰调整光功率，将其降低至工作范围内，可以保证该设备的正常使用或者延长使用年限。传统意义上来说，光衰减器可以按照一定要求将光功率进行预定量的衰减，从而保证光接收机不产生饱和失真，或者是满足光线路中某种测试的确需要（比如灵敏度测试等），又或者是平衡多路传输支路光功率的大小不等问题。

光衰减器分为可调光衰减器与固定光衰减器。其主要指标有工作波长、回波损耗、衰减量及精度（衰减范围及分辨率）及工作温度等，常用于评估系统的损耗及各种测试。下面就跟小编一起来了解一下是德科技光衰减器系列产品。

新一代C系列光衰减器

是德科技 N7752C和N776XC系列可变衰减器能够精确控制进入被测件的输入功率，提高测试结果的准确性和重复性。新一代C系列光衰减采用统一的机电和触发设计，能够提高系统搭建的效率，提高设备空间利用率。特别说明，新一代衰减器采用内置图形用户界面，无需安装软件即可轻松控制仪表，可通过LAN和USB接口连接访问设备。

小贴士

N7752C 是单模、双通道光衰减器，并配备两个独立光功率计。

N7764C 是单模、四通道光衰减器。

N7768C 是多模、四通道光衰减器。

功能篇

在光器件测量系统中，光衰减器可以工作在衰减模式下用于改变输入到被测件的光功率(如光压力眼接收灵敏度测试)，或者工作在功率控制模式下使输入被测件的功率保持稳定。N77XXC具体有以下两种工作模式：

• 功率控制模式

N77XXC可变光衰减器都具有功率设置模式，在该模式下可设置衰减器输出端的功率。仪器利用内置的功率计来监测和控制光输出端功率。当功率控制处于激活状态时，仪器还会自动纠正输入功率的变化，使您设置的输出功率电平保持在±0.02 dB的典型重复性范围内。

衰减器输出功率监控

另外，N7752C两个独立功率计可用于测量来自外部光纤的绝对功率，以校准衰减器输出监控器的偏移量，纠正外部连接器、开关和耦合器的插入损耗。同时衰减器配有模拟电压输出，可为探针自动对准等应用提供反馈，从而实现探针自动对齐。

• 衰减模式

在衰减设置模式下，可以直接设置以dB为单位的衰减值，而无需使用功率监控。在衰减器不带功率监控或者功率监控读数受到影响（如：由于信号调制或者其它波长或反方向信号影响），则可以使用该功能进行衰减器设置。

在测试对功率变化敏感的设备时，可在仪器上设置变化率，并将其应用于衰减模式。N7768C速率可设置为0.1~80 dB/s或1000 dB/s，而N7752C和N7764C速率可设置为0.1~1000 dB/s。N77XXC衰减器具有对衰减步进的斜率进行编程的功能，包括每个步进的停留时间，既可以自动步进衰减，也可以与外部触发同步。此外，N77XXC系列衰减器也提供对外触发输出功能。

光压力眼测试方案

在IEEE802.3规范中，针对数据中心和云计算等应用，规范定义了一系列高速接口标准。从较早的10G、40G以太网规范，到现在的100G/400G以及正在制订中的 800G/1.6T以太网规范中，都要求一项重要的测试项目：接收机压力灵敏度测试。

压力容限测试的含义是测试接收机在恶劣的输入信号情况下，是否能够正常工作。具体的测试原理是使用测试仪表产生一个劣化的光眼图信号，称为压力眼信号。压力眼信号的参数有明确规定，例如 SECQ、VECP、ER等。在不同的规范中压力眼的具体指标会有不同。通过校准后的压力眼会输入被测接收机，在这种情况下对接收机灵敏度和抖动容限进行测试。

根据IEEE802.3测试规范，无论是100G还是400G压力眼测试的系统都很复杂，牵涉到光和电信号的产生和测试，以及大量设备和附件。目前进行压力眼测试主要遇到的挑战包括：

1)连接复杂：压力眼测试会用到码型发生器，噪声注入源，EO转换器，可调光衰减器，校准示波器等仪表，仪表之间使用各种线缆和转接器进行连接。复杂的连接不仅会增加测试系统搭建使用的时间，也增大了由于连接错误和不可靠导致系统性能下降甚至无法运行的可能性。

2)压力眼校准过程的挑战：在校准压力眼参数过程中，会遇到这样一个现象：将一个指标要求的参数调节到目标值之后，再调节下一个参数时，由于压力眼各个参数之间的关联，会导致前一个参数偏离目标值。在实际校准过程中，总是需要迭代进行参数调节，才能使压力眼达到规范要求的目标值。

3)在测试仪表中，参考EO是非常关键的一个。由于商用的光发射机通常无法线性的传递压力参数，必须要使用仪表级的线性EO转换器来产生光压力眼。而 EO转换器对于温度和环境的敏感性，导致测试过程中需要经常进行校准，才能保证测试结果稳定和可重复。

综上所述，搭建压力眼测试系统是一项充满挑战的任务。它需要各种仪表的配合，以及高度自动化的校准流程，才能保证测试的结果准确，并且保持高可重复性。

光压力眼测试方案

光压力眼测试方案主要用到的仪表包含M8040A误码仪，81491/2A参考发射机，可调激光源和光衰减器，以及N1092X系列光采样示波器。而400G压力眼测试还需要产生高频正弦干扰和高斯噪声，因此需要使用M8195A/M8196A系列任意波形发生器或M8054A来作为干扰源。双通道的任意波形发生器产生两种干扰信号后，通过功分器与定向耦合器将干扰注入到PAM4电信号上，再进一步通过参考发射机调制到PAM4光信号上。通过400G压力眼自动测试软件N497BSCB的控制，系统中的仪表协同完成自动的压力眼校准及测试流程。

关于光衰减器的更新换代

是德科技独立式光衰减器(N7751A/N7752A/N776XA)及光衰减器模块(8157XA)产品已经于2023年12月停产。将由全新系列N7752C/N7764C/N7768C可变衰减器系列产品更好的支持相关测试。停产不停支持，是德科技在该停产之后的五年内仍旧支持相关设备的售后支持服务，如果您的设备需要相关支持，您可以拨打服务热线：400-810-0005进行咨询！