Neue Elektronik

May 15, 2023

Das Test- und Messunternehmen Yokogawa hat zwei neue optische Spektrumanalysatoren (OSAs) auf den Markt gebracht, um der Marktnachfrage nach einem Instrument gerecht zu werden, das in der Lage ist, einen breiten Wellenlängenbereich zu messen und neue Anforderungen in der Entwicklung und Herstellung optischer Produkte zu erfüllen.

Die Yokogawa AQ6375E und AQ6376E sind die einzigen gitterbasierten OSAs, die SWIR (kurzes Wellenlängen-Infrarot) über 2 μm und MWIR (mittleres Wellenlängen-Infrarot) über 3 μm abdecken.

Diese neuen OSAs werden in vier Versionen angeboten: Der AQ6375E Standard hat einen Wellenlängenbereich von 1200–2400 nm; die Version mit erweiterter Wellenlänge AQ6375E hat einen Wellenlängenbereich von 1000–2500 nm; die AQ6375E Limited-Version hat einen Wellenlängenbereich von 1200–2400 nm (mit reduzierter Wellenlängenauflösung); und der AQ6376E-Standard hat einen Wellenlängenbereich von 1500–3400 nm.

Die Auswahl an verfügbaren Wellenlängen bietet Entwicklern eine größere Flexibilität bei der Anwendung der OSAs in einem breiten Anwendungsspektrum.

Dazu gehören Umweltmessungen und Gassensoren, wobei der AQ637xE zur Messung von Gasabsorptionsspektren und zur Charakterisierung von Lichtquellen in der Laserabsorptionsspektroskopie eingesetzt werden kann.

Weitere wichtige Einsatzgebiete der OSAs sind die medizinische Versorgung und die Biotechnologie sowie industrielle Laseranwendungen.

Typische Anwendungen umfassen die Entwicklung und Messung von Lasern; die Charakterisierung breitbandiger Lichtquellen wie Superkontinuumslichtquellen; optische passive Geräte; und optische Fasern.

„Der neue AQ637xE wurde eingeführt, um Entwicklern und Herstellern mehr Flexibilität im Bereich der Wellenlängen zu bieten, die sie messen können, und das alles in einer hochpräzisen und sehr benutzerfreundlichen Familie von OSAs“, sagte Terry Marrinan, Vice President und Chief Marketing Officer von Yokogawa Test&Measurement.

„Der AQ637xE wird die Anzahl der optischen Produkte, die analysiert werden können, sowohl in Entwicklungsanwendungen als auch in der Produktion erweitern und funktionsreiche, hochpräzise Messungen in allen Phasen des Prozesses ermöglichen.“

Der AQ637xE verfügt über zahlreiche Funktionen, die zur Erzielung maximaler Genauigkeit beitragen. Der optische Freiraumeingang bietet Singlemode-Faser für die SWIR- und MWIR-Regionen und MMF (bis zu 400 µm) auf demselben OSA. Die geringe Variation der Einfügungsdämpfung am Eingangsanschluss erhöht die Wiederholgenauigkeit der Messung, während der fehlende physische Kontakt mit den Verbindungsfasern dafür sorgt, dass Schäden vermieden werden.

Ebenfalls enthalten ist eine integrierte Kalibrierungslichtquelle zur optischen Ausrichtung und Wellenlängenkalibrierung. Dadurch wird eine hohe optische Leistung aufrechterhalten, indem Abweichungen in der optischen Achse, die durch Vibrationen und Stöße verursacht werden, sowie Wellenlängenabweichungen, die durch Änderungen der Umgebungstemperatur verursacht werden, ausgeglichen werden.

Der AQ637xE verwendet außerdem eine Luftspülfunktion, um eine weitere mögliche Fehlerursache zu kompensieren. Im SWIR- und MWIR-Bereich gibt es Wellenlängen, bei denen das Licht aufgrund der Anwesenheit von Wasserdampf und Kohlendioxid starke Absorptionen aufweist, die beide die Spektralmessung stören können.

Durch die kontinuierliche Zufuhr von reinem Spülgas wie Stickstoff zum Monochromator über spezielle Anschlüsse auf der Rückseite kann der AQ637xE den Einfluss von Lichtabsorptionen auf die Messung reduzieren.

Gebeugtes Licht höherer Ordnung wird in allen Versionen außer dem limitierten Modell AQ6375E-01 auch durch einen eingebauten Sperrfilter kompensiert. Dies ist erforderlich, da der Monochromator gebeugtes Licht höherer Ordnung erzeugt, dessen Wellenlängen ganzzahlige Vielfache der Eingangswellenlänge sind. Die eingebauten Filter reduzieren dieses gebeugte Licht höherer Ordnung und minimieren so seinen Einfluss auf die Genauigkeit der Messung.

Zur Analyse der Ergebnisse verfügt der AQ637xE über integrierte Analysefunktionen zur Charakterisierung des optischen Spektrums verschiedener optischer Systeme und Geräte, wie z. B. WDM-System, DFB-LD, EDFA und Filter.

Zu den Analysefunktionen gehören: DFB-LD; FP-LD; LED; Spektrale Breite (Peak/Notch); SMSR; Optische Leistung; WDM (OSNR); EDFA (Gewinn und NF); Filter (Spitze/Tiefpunkt) und WDM-Filter (Spitze/Tiefpunkt).

Zur Verbesserung der Messeffizienz und Produktivität verfügt der AQ637xE über einen Anwendungsmodus (APP), der einen vielseitigen OSA in eine Maschine verwandelt, die speziell für ein zu testendes Gerät (DUT) bestimmt ist.

Der APP-Modus bietet eine DUT-spezifische Benutzeroberfläche, die es dem Benutzer ermöglicht, von Konfigurationseinstellungen zu Testergebnissen zu wechseln, ohne die große Vielfalt der OSA-Einstellungen kennen zu müssen. Auf dem AQ637xE sind mehrere Basisanwendungen wie WDM-Test, DFB-LD-Test und FP-LD-Test vorinstalliert. Ein Assistent führt den Benutzer durch einen einfachen Einrichtungsprozess für bestimmte Messungen und Analysen.

Neue oder zusätzliche Testanwendungen werden auf der Yokogawa-Website zum Download bereitgestellt und können durch zukünftige Firmware-Updates zum AQ637xE hinzugefügt werden.

Eine erhöhte Benutzerfreundlichkeit wird durch den hochauflösenden, reaktionsschnellen kapazitiven 10,4-Zoll-Multitouch-LCD-Touchscreen des Geräts erreicht, der die Bedienung des Geräts noch einfacher und intuitiver macht. Benutzer können Messbedingungen ändern, Analysen durchführen und die Ansicht des optischen Spektrums ändern, so einfach wie die Bedienung eines Tablet-Geräts.

Die Benutzerfreundlichkeit wurde durch die Hinzufügung häufig verwendeter Tasten zu den Hardwaretasten auf der Vorderseite weiter verbessert. Dazu gehören Tasten zur Sweep-Steuerung (Auto/Single/Repeat/Stop), zur Auflösungseinstellung und zur Empfindlichkeitseinstellung.

Der AQ637xE verfügt außerdem über USB-Anschlüsse, die mit einem USB-Speichergerät, einer Maus und einer Tastatur kompatibel sind. Daten und Screenshots können im internen Speicher oder auf einem USB-Speicher gespeichert werden, um Testberichte zu erstellen. Durch den Anschluss einer Maus oder Tastatur an den USB-Anschluss kann der AQ637xE wie ein PC bedient werden.

Der Standard-LAN-Anschluss ermöglicht den bequemen Zugriff auf im internen Speicher gespeicherte Dateien und ermöglicht Remote-Firmware-Updates von einem PC aus. Die APP-Funktion unterstützt auch eine Faserinspektionssonde, mit der Benutzer die Qualität der Oberfläche des Fasersteckers visualisieren können.