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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試光芯片調(diào)制帶寬的方法

來源：深圳市優(yōu)測科技有限公司 2024年10月29日 16:59

隨著光通信的迅猛發(fā)展，對光電器件的測量需要越來越多，雖然有專門的光波器件分析儀，但存在價格昂貴，功能單一的弱點，推薦一款矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，配合校準(zhǔn)模塊，是一種高精度，高性價比的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試光芯片調(diào)制帶寬的方法！這款矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率范圍10MHz-70GHz，可以分析諸多類型的寬帶光電器件（電/光、光/電、光/光），比如激光驅(qū)動器、放大器、激光器、轉(zhuǎn)換器、光調(diào)制器、光電二極管和光有源器件。

一、E/O 和 O/E測量項目:

光電傳輸特性（S21，帶寬，帶內(nèi)平坦度，相位線性度，群時延）

電口回波損耗（S11或S22）

E/E測量項目:

S參數(shù)（S11，S21，S12，S22）

增益壓縮（Pout vs Pin）時域特性（器件響應(yīng)時間）

二、測量示意圖:

MN4765A O/E校準(zhǔn)模塊是根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)實驗室標(biāo)準(zhǔn)(NSLT)進(jìn)行指標(biāo)覆蓋頻率范圍的全頻段校準(zhǔn)。并提供標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(S2P文件)，供用戶使用，性能如下：

三、測量方法

（1）在矢網(wǎng)測量中，完成對電口測量的校準(zhǔn)。

（2）接入光回路，由于E/O和O/E器件成對地存在，對于矢網(wǎng)來說并不存在光口的測量，只有電口的S21回路，而在此回路上有E/O和O/E兩個模塊的共同影響。

（3）將已定標(biāo)的O/E器件的參數(shù)輸入矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。

（4）將O/E的影響由S21測量值中剝離，那么剩下的就是E/O加上光纜的參數(shù)了。所謂剝離，即將已知的O/E器件的S參數(shù)從測量值中減去（矢量運算）。到此為止，與E/O測量并無區(qū)別。

（5）既然，E/O的參數(shù)已測得，被測O/E模塊接入回路（替換定標(biāo)器件），將E/O器件的S參數(shù)從測量值中剝離，這樣就測得了E/O器件得參數(shù)。

（6）第①次剝離，將定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)由已定標(biāo)的O/E轉(zhuǎn)移至E/O器件上，第二次剝離，將定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)再轉(zhuǎn)回被測的O/E器件。

四、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試光芯片調(diào)制帶寬的方案測量實例:

在某客戶處實際測量了一個OE模塊，該模塊是用于CATV有線電視系統(tǒng)的，使用頻率范圍約1GHz。前期用戶使用過其它公司的LCA分析儀，但測試的結(jié)果不理想。

（1）首先設(shè)置VNA參數(shù)，進(jìn)行儀表校準(zhǔn)。校準(zhǔn)要求包括S21校準(zhǔn)，可以選擇使用full-2 port校準(zhǔn)，也可以1 Path 2 Port(1->2)校準(zhǔn)方法。校準(zhǔn)完成后，將校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲為 *.chx文件。

（2）如圖連接EO-OE模塊進(jìn)行參數(shù)測試，并將測量的S參數(shù)存儲為*.S2p文件(如EOOE.s2p)。

（3）按儀表Measurements菜單?O/E-E/O菜單?E/O Measurements菜單，按要求調(diào)入校準(zhǔn)文件*.chx和存儲的EOOE.s2p文件，再執(zhí)行Done。此時顯示的曲線數(shù)據(jù)既是EO模塊的性能，存儲為EO.s2p文件。

（4）退出O/E-E/O測量模式，將矢網(wǎng)回到正常的是S參數(shù)測量模式。

（5）按儀表Measurements菜單?O/E-E/O菜單?O/E Measurements菜單，按要求調(diào)入校準(zhǔn)文件*.chx和存儲的EO.s2p文件，再執(zhí)行Done。此時顯示的曲線數(shù)據(jù)既是O/E模塊的性能，可以存儲為OE.s2p文件。

可見用戶的OE模塊工作頻率范圍是47MHz-1000MHz，增益約為24-29dB，平坦度約為±3dB。滿足指標(biāo)要求。

（6）對用戶的OE模塊，我們又測試了S22指標(biāo)及阻抗數(shù)據(jù):

S22的回波損耗，在100MHz范圍內(nèi)小于-14dB。

五、總結(jié)

采用MN4765A O/E標(biāo)準(zhǔn)件與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀組成光電器件網(wǎng)絡(luò)分析儀

1、10MHz-70 GHz測量能力，提供可以追溯至NIST標(biāo)準(zhǔn)的O/E測量附件

2、矢網(wǎng)內(nèi)置植入和剝離運算功能，可以簡化校準(zhǔn)及測試光電器件步驟

3、快速測量，增加測量吞吐量

4、測量穩(wěn)定性和測量重復(fù)性

5、高性價比的O/E-E/O測量方案

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