三、信號處理鏈:從光到數(shù)字功率值信號放大與濾波光電流極微弱(低至pA級),需跨阻放大器(TIA)轉(zhuǎn)換為電壓信號,并經(jīng)由低噪聲放大器(LNA)放大。同時(shí)加入帶通濾波器抑制環(huán)境光干擾(如50/60Hz工頻噪聲)8。模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)模擬電壓信號通過高精度ADC(如24位Σ-Δ型)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。ADC的分辨率決定測量精度(如),采樣速率影響動態(tài)響應(yīng)能力(如250kHz高速采樣)8。數(shù)字處理與校準(zhǔn)單位換算:將電壓值轉(zhuǎn)換為光功率值(dBm或mW),需預(yù)存探測器響應(yīng)度曲線(R(λ)=光電流/入射光功率,單位A/W)23。溫度補(bǔ)償:內(nèi)置溫度傳感器實(shí)時(shí)修正熱漂移誤差(如高性能探頭溫漂<℃)。非線性校正:通過多項(xiàng)式擬合修正探測器在大動態(tài)范圍(如-110dBm至+27dBm)的非線性響應(yīng)。 若自行校準(zhǔn)后仍異常,可送檢至計(jì)量機(jī)構(gòu)(如中國計(jì)量科學(xué)研究院,支持光譜響應(yīng)及線性度校準(zhǔn)) 16 。南昌光功率探頭81625A
科研與材料研究:是測量和分析激光與材料相互作用時(shí)能量傳輸和轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)工具,用于光學(xué)材料、光電子學(xué)、光熱效應(yīng)等領(lǐng)域的研究。技術(shù)參數(shù)波長范圍:不同光功率探頭的波長范圍有所差異,如某些探頭適用于450?1020nm波段,能夠覆蓋可見光到近紅外波段的多種應(yīng)用場景。。光功率測量:適用于多種場景下的光功率測量,包括通用光功率測量、計(jì)量場景下的高精度測量等。功率范圍:光功率探頭可測量的功率范圍較廣,通常從皮瓦級到瓦級不等。例如,部分探頭的輸入功率范圍為?110dBm至+10dBm,對于高光功率測試需求,可選擇使用積分球來實(shí)現(xiàn)比較高可達(dá)+40dBm的光功率檢測響應(yīng)時(shí)間:響應(yīng)時(shí)間是指探頭對光信號變化的響應(yīng)速度,一般為微秒級響應(yīng),快速響應(yīng)的探頭可用于測量光信號的瞬態(tài)變化。靈敏度:指探頭對光信號的敏感程度,靈敏度高的探頭能夠檢測到較弱的光信號,適用于低光功率的測量場景。 武漢keysight光功率探頭避免誤購850 nm探頭測1550 nm信號(誤差達(dá)15%),選多波長校準(zhǔn)款(如Keysight 81623B) 。
測量過程開始測量:打開光功率計(jì)和被測設(shè)備的電源,等待設(shè)備預(yù)熱穩(wěn)定后,開始進(jìn)行光功率測量。光功率計(jì)會實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測量到的光功率值。測量完成后的操作關(guān)閉設(shè)備:測量完成后,先關(guān)閉被測設(shè)備的光源,再關(guān)閉光功率計(jì)。這樣可以避免光源突然關(guān)閉對光功率計(jì)探頭造成沖擊。注意事項(xiàng)避免光纖彎曲過度:在連接光纖時(shí),要確保光纖的彎曲半徑大于其**小允許彎曲半徑,以免造成光損耗和光纖損傷。一般單模光纖的**小彎曲半徑在安裝時(shí)應(yīng)至少為10倍光纖外徑,使用過程中至少為20倍光纖外徑。。讀取數(shù)據(jù):記錄光功率計(jì)上顯示的光功率值,并與設(shè)備規(guī)定的功率值或預(yù)期的測量結(jié)果進(jìn)行比較分析。保護(hù)探頭:將光功率探頭妥善存放,避免碰撞、擠壓和長時(shí)間暴露在惡劣環(huán)境中。如果探頭有保護(hù)蓋,應(yīng)將其蓋好。
材料特性研究:在研究光學(xué)材料的特性,如透過率、反射率、吸收率等時(shí),光功率探頭可以精確測量光信號的功率變化,為材料的評估和改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支持。光熱效應(yīng)研究:在光熱轉(zhuǎn)換相關(guān)的研究中,通過測量光功率和熱信號,光功率探頭可以幫助研究人員分析光熱轉(zhuǎn)換效率等關(guān)鍵參數(shù)。光網(wǎng)絡(luò)測試與維護(hù)領(lǐng)域光網(wǎng)絡(luò)性能測試:在光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)過程中,光功率探頭用于測試網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的光功率水平,評估網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能和穩(wěn)定性。故障診斷:當(dāng)光網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),光功率探頭可以幫助故障點(diǎn),通過測量不同位置的光功率,判斷是否存在光功率異?;驌p耗過大的情況。教育與培訓(xùn)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)教學(xué):在光學(xué)、光電子學(xué)、通信工程等的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,光功率探頭是常用的實(shí)驗(yàn)儀器,幫助學(xué)生理解和掌握光功率測量的基本原理和方法。技能培訓(xùn):在相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)課程中,光功率探頭用于培訓(xùn)學(xué)員如何正確使用光功率計(jì)進(jìn)行光功率測量,提高他們的實(shí)踐操作技能。 是德科技(Keysight) :新光學(xué)傳感器(8163x)校準(zhǔn)周期為 24 個(gè)月,舊光學(xué)傳感器(8153x)校準(zhǔn)周期為 12 個(gè)月;
光功率探頭的校準(zhǔn)精度直接影響通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量、設(shè)備安全和運(yùn)維效率,其作用貫穿網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、部署、維護(hù)全周期。以下從性能劣化、場景適配、可靠性及標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)等維度分析具體影響:??一、校準(zhǔn)誤差導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)性能劣化誤碼率(BER)失控上行功率偏差:在PON網(wǎng)絡(luò)中,ONU突發(fā)光功率校準(zhǔn)偏差>±(如JJF1755-2019要求),OLT接收端可能因功率波動無法同步信號,導(dǎo)致誤碼率(BER)超標(biāo)(>1E-9)2。案例:某運(yùn)營商因未校準(zhǔn)的功率計(jì)誤測ONU功率(偏差+),導(dǎo)致上行誤碼擴(kuò)散,萬用戶業(yè)務(wù)中斷。傳輸距離縮水損耗評估失真:未校準(zhǔn)探頭測量光纖鏈路損耗時(shí)存在±,將使40km傳輸系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)失效,實(shí)際距離降至32km(理論值需滿足-28dBm接收靈敏度)。多波長系統(tǒng)信道失衡DWDM系統(tǒng)中,探頭波長響應(yīng)誤差(如1550nm波段未校準(zhǔn))導(dǎo)致各信道功率差異>3dB,引發(fā)四波混頻(FWM),信噪比(OSNR)下降5dB。 支持多波長校準(zhǔn)、調(diào)制信號測量,部分含數(shù)據(jù)記錄功能。武漢keysight光功率探頭
通過光纖將待校準(zhǔn)探頭與已校準(zhǔn)的參考光功率計(jì)串聯(lián),確保接口緊密。南昌光功率探頭81625A
光功率探頭是光功率計(jì)的**部件,其工作原理基于光電轉(zhuǎn)換效應(yīng),通過光敏元件將光信號轉(zhuǎn)化為電信號,再經(jīng)處理得到光功率值。以下是其工作原理的詳細(xì)解析:??一、基本原理:光電效應(yīng)光子能量轉(zhuǎn)換光功率探頭的**是光敏元件(如光電二極管或熱敏探測器),當(dāng)光子照射到光敏材料表面時(shí),光子能量被電子吸收,使電子從價(jià)帶躍遷至導(dǎo)帶,產(chǎn)生電子-空穴對,形成微弱的光電流或光電壓。這一過程遵循愛因斯坦光電效應(yīng)方程:E光子=hν≥E能隙E光子=hν≥E能隙其中hνhν為光子能量,E能隙E能隙為半導(dǎo)體材料的禁帶寬度。不同材料對應(yīng)不同波長響應(yīng)范圍(如硅:190–1100nm,鍺:400–1700nm)8。工作模式光電導(dǎo)模式(反向偏置):光電二極管在反向偏壓下工作,耗盡層增寬,減少載流子渡越時(shí)間,提升響應(yīng)速度。但會引入暗電流噪聲,需精密電路補(bǔ)償。光電壓模式(零偏置):無外置偏壓,光生載流子積累形成電勢差(如太陽能電池),噪聲低但響應(yīng)慢。 南昌光功率探頭81625A