教你如何选用光源光功率计...

桂林光隆光电科技有限公司

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如何选择光功率计

对于任何光纤传输系统的生产制造、安装、运行和维护，光功率测量是必不可少的。在光纤领域，没有光功率计，任何工程、实验室、生产车间或电话维护设施都无法工作。例如：光功率计可用于测量激光光源和LED光源的输出功率；用于确认光纤链路的损耗估算；其中最重要的是，它是测试光学元器件（光纤、连接器、接续子、衰减器等）的性能指标的关键仪器。 针对用户的具体应用，要选择适合的光功率计，应该关注以下各点： 1. 选择最优的探头类型和接口类型 2. 评价校准精度和制造校准程序，与你的光纤和接头要求范围相匹配。 3. 确定这些型号与你的测量范围和显示分辨率相一致。 4. 具备直接插入损耗测量的 dB功能。 几乎在光功率计所有性能中，光探头是最应仔细选择的部件。光探头是一个固态光电二极管，它从光纤网络中接收耦合光，并将之转换为电信号。可以使用专用的连接器接口（仅适用一种连接类型）输入到探头，或用通用接口UCI(使用螺扣连接)适配器。光功率计电路将探头输出信号转换，把光功率读数以dBm方式显示（绝对dB等于1 mW，0dBm=1mW）在屏幕上。下图是一个光功率计的方块图。 固态光电管 （硅，锗，铟镓砷） 信号处理 和 数据储存 数字显示 （LCD，LED） 选择光功率计最重要的标准是使光探头类型与预期的工作波长范围相匹配。下表汇总了基本的选择。值得一提的是，在进行测量时，InGaAs在三个传输窗口都有上佳表现，与锗相比InGaAs具有在所有三个窗口更为平坦的频谱特性，在1550nm窗口有更高的测量精度，同时具有优越的温度稳定性和低噪声特性。 工作波长 最佳探头选择 850nm 硅（Si） 850/1300nm 锗（Ge）或 铟镓砷（InGaAs） 1300/1550nm 铟镓砷（InGaAs） 850/1300/1550nm 铟镓砷（InGaAs） 光功率测量是任何光纤传输系统的制造、安装、运行和维护中必不可少的部分。 下一个因素与校准精度息息相关。功率计是与你应用相一致的方式校准的吗？即：光纤和连接器的性能标准与你的系统要求相一致。应分析是什么原因导致用不同的连接适配器测量值不确定？充分考虑其它的潜在误差因素是很重要的，虽然NIST(美国国家标准技术研究所)建立了美国标准，但是来自不同生产厂家相似的光源、光探头类型、连接器的频谱是不确定的。 第三个步骤是确定符合你测量范围需求的光功率计型号。以dBm为单位表示，测量范围（量程）是全面的参数，包括确定输入信号的最小/最大范围（这样光功率计可以保证所有精度，线性度（BELLCORE 确定为+0.8dB）和分辨率（通常0.1 dB or 0.01 dB）是否满足应用要求。 光功率计的最重要选择标准是光探头类型与预期的工作范围相匹配。 第四，大多数光功率计具备dB 功能（相对功率），直接读取光损耗在测量中非常实用。低成本的光功率计通常不提供此功能。没有dB功能，技术人员必须记下单独的参考值和测量值，然后计算其差值。所以dB功能给使用者以相对损耗测量，因而提高生产率，减少人工计算错误。

如何选择稳定光源

在测量损耗过程中，稳定光源发射已知功率和波长的光进入光系统。对特定波长光源(SLS)校准的光功率计/光探头，从光纤网络中接收光，将之转换为电信号。为确保损耗测量精度，尽可能使光源仿真所用传输设备特性： 1. 波长相同，并采用相同的光源类型（LED，激光）。 2. 在测量期间，输出功率和频谱的稳定性（时间和温度稳定性）。 3. 提供相同的连接接口，并采用同类型光纤。 4. 输出功率大小满足最坏情况下系统损耗的测量。 当传输系统需要单独稳定光源时，光源的最优选择应模拟系统光端机的特性和测量需求。选择光源应考虑如下方面： 激光管 （LD）来自LD发射的光，波长带宽窄，几乎是单色光，即单波长。与LED相比，通过其光谱波段（小于5nm）的激光不是连续的，在中心波长的两边，还发射几个较低峰植的波长。与LED光源相比，虽然激光光源提供更大功率，但价格高于LED。激光管常用于损耗超过10dB的长途单模系统。应尽量避免用激光光源测量多模光纤。 发光二极管（LED）：LED具有比LD 更宽的光谱，通常范围为50~200nm。另外，LED光是非干涉光，因而输出功率更加稳定。LED光源比LD光源要便宜的多，但对最坏情况损耗测量显得功率不足。LED光源典型应用在短距离网络和多模光纤的局域网LAN中。LED可以用于激光光源单模系统进行精确损耗测量，但前提条件是要求其输出足够功率。 1

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