矢量網絡分析儀測試光芯片調制帶寬的方法

隨著光通信的迅猛發展，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，推薦一款矢量網絡分析儀，配合校準模塊，是一種高精度，高性價比的矢量網絡分析儀測試光芯片調制帶寬的方法！這款矢量網絡分析儀頻率范圍10MHz-70GHz，可以分析諸多類型的寬帶光電器件（電/光、光/電、光/光），比如激光驅動器、放大器、激光器、轉換器、光調制器、光電二極管和光有源器件。

一、E/O 和 O/E測量項目:

S參數（S11，S21，S12，S22）

增益壓縮（Pout vs Pin）時域特性（器件響應時間）

二、測量示意圖:

       MN4765A O/E校準模塊是根據美國國家標準實驗室標準(NSLT)進行指標覆蓋頻率范圍的全頻段校準。并提供標準校準數據(S2P文件)，供用戶使用，性能如下：

三、測量方法

（1）在矢網測量中，完成對電口測量的校準。

（2）接入光回路，由于E/O和O/E器件成對地存在，對于矢網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）將已定標的O/E器件的參數輸入矢量網絡分析儀。

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

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

（6）第①次剝離，將定標標準由已定標的O/E轉移至E/O器件上，第二次剝離，將定標標準再轉回被測的O/E器件。

四、矢量網絡分析儀測試光芯片調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，但測試的結果不理想。

（1）首先設置VNA參數，進行儀表校準。校準要求包括S21校準，可以選擇使用full-2 port校準，也可以1 Path  2 Port(1->2)校準方法。校準完成后，將校準數據存儲為  *.chx文件。

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

（3）按儀表Measurements菜單?O/E-E/O菜單?E/O Measurements菜單， 按要求調入校準文件*.chx和存儲的EOOE.s2p文件，再執行Done。此時顯示的曲線數據既是EO模塊的性能， 存儲為EO.s2p文件。

（4）退出O/E-E/O測量模式，將矢網回到正常的是S參數測量模式。

（5）按儀表Measurements菜單?O/E-E/O菜單?O/E Measurements菜單， 按要求調入校準文件*.chx和存儲的EO.s2p文件，再執行Done。此時顯示的曲線數據既是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。滿足指標要求。

（6）對用戶的OE模塊，我們又測試了S22指標及阻抗數據:

       S22的回波損耗，在100MHz范圍內小于-14dB。

五、總結

     采用MN4765A O/E標準件與矢量網絡分析儀組成光電器件網絡分析儀

1、10MHz-70 GHz測量能力，提供可以追溯至NIST標準的O/E測量附件

2、矢網內置植入和剝離運算功能，可以簡化校準及測試光電器件步驟

3、快速測量，增加測量吞吐量

4、測量穩定性和測量重復性

5、高性價比的O/E-E/O測量方案