在光通信系統(tǒng)中，光接收設備必須接收在其設計的動態(tài)范圍內的光信號強度，以確保正常工作。若接收的光功率過強或過弱，都會影響設備的工作性能。當接收到的光功率過高時，可以通過使用光衰減器來調整，將光功率降低到合適的范圍內，從而保障設備的正常運行并可能延長其使用壽命。傳統(tǒng)上，光衰減器能夠根據(jù)具體需求對光功率進行精確的衰減。這樣做不僅防止了光接收機發(fā)生飽和失真，還滿足了光線路測試中的特定要求，例如執(zhí)行靈敏度測試等。此外，它還可以用于均衡多路傳輸路徑中的光功率差異，確保各支路之間的平衡。

光衰減器主要分為兩類：可調光衰減器和固定光衰減器。它們的關鍵性能指標包括工作波長、回波損耗、衰減量及其精度（涵蓋衰減范圍和分辨率）以及工作溫度等。這些參數(shù)對于評估系統(tǒng)的損耗及執(zhí)行各種測試至關重要。接下來，讓我們一同探索是德科技（Keysight Technologies）的光衰減器系列產品，了解更多詳情。

新一代C系列光衰減器

是德科技 N7752C和N776XC系列可變衰減器能夠精確控制進入被測件的輸入功率，提高測試結果的準確性和重復性。新一代C系列光衰減采用統(tǒng)一的機電和觸發(fā)設計，能夠提高系統(tǒng)搭建的效率，提高設備空間利用率。特別說明，新一代衰減器采用內置圖形用戶界面，無需安裝軟件即可輕松控制儀表，可通過LAN和USB接口連接訪問設備。

小貼士

N7752C是單模、雙通道光衰減器，并配備兩個獨立光功率計。

N7764C是單模、四通道光衰減器。

N7768C是多模、四通道光衰減器。

功能篇

在光器件測量系統(tǒng)中，光衰減器可以在兩種模式下工作：衰減模式和功率控制模式。在衰減模式下，光衰減器用于調整輸入到被測設備的光功率，適用于如光壓力眼接收靈敏度測試等場景。而在功率控制模式下，它則確保輸入到被測設備的光功率保持穩(wěn)定。N77XXC系列設備具體支持以下兩種工作模式：

? 功率控制模式

N77XXC系列可變光衰減器配備了功率設置模式，允許用戶精確設定衰減器輸出端的光功率水平。該設備內置了高精度功率計，用于實時監(jiān)測和精準控制輸出端的光功率。當功率控制功能激活時，儀器能夠自動補償輸入功率的波動，確保所設定的輸出功率水平維持在±0.02 dB的典型重復性范圍內。這一特性保障了測試條件的高度穩(wěn)定性和可靠性。

衰減器輸出功率監(jiān)控

此外，N7752C型號配備了兩個獨立的功率計，能夠測量來自外部光纖的絕對光功率，這有助于校準衰減器輸出監(jiān)控器的偏移量，并修正由于外部連接器、開關和耦合器引入的插入損耗。同時，該衰減器提供模擬電壓輸出，可為諸如探針自動對準等應用提供必要的反饋，從而支持精確的探針自動對齊操作。這一功能集大大提升了測試設置的準確性和效率。

?衰減模式

在衰減設置模式下，用戶可以直接設定以dB為單位的衰減值，此操作無需依賴功率監(jiān)控。當衰減器不具備功率監(jiān)控功能，或者其功率監(jiān)控讀數(shù)受到干擾（例如由于信號調制、其他波長信號或反向信號的影響），該功能顯得尤為有用。通過這種方式，即使在復雜信號環(huán)境下，也能確保精確設置衰減水平，不受外部因素干擾。

在測試對功率變化敏感的設備時，可以通過在儀器上設置特定的變化率，并將其應用于衰減模式，以確保測試的精確性和可控性。對于N7768C型號，其變化率可設定在0.1至80 dB/s或最高達1000 dB/s；而N7752C和N7764C型號則支持從0.1至1000 dB/s的更廣范圍調整。N77XXC系列衰減器還具備編程每個衰減步進斜率的功能，允許用戶定義每個步進的停留時間，既能夠實現(xiàn)自動化的步進衰減，也能與外部觸發(fā)器同步操作。此外，這一系列的衰減器還提供了外部觸發(fā)輸出功能，增強了測試過程中的靈活性和控制能力。

光壓力眼測試方案

在IEEE 802.3規(guī)范中，針對數(shù)據(jù)中心和云計算等應用場景，定義了一系列高速接口標準。這些標準從早期的10G和40G以太網(wǎng)規(guī)范，發(fā)展到如今的100G和400G以太網(wǎng)規(guī)范，乃至正在制定中的800G和1.6T以太網(wǎng)規(guī)范，每一步都包含了對接收機壓力靈敏度測試的重要要求。

壓力容限測試的含義是測試接收機在惡劣的輸入信號情況下，是否能夠正常工作。具體的測試原理是使用測試儀表產生一個劣化的光眼圖信號，稱為壓力眼信號。壓力眼信號的參數(shù)有明確規(guī)定，例如 SECQ、VECP、ER等。在不同的規(guī)范中壓力眼的具體指標會有不同。通過校準后的壓力眼會輸入被測接收機，在這種情況下對接收機靈敏度和抖動容限進行測試。

根據(jù)IEEE 802.3測試規(guī)范，不論是100G還是400G的壓力眼測試系統(tǒng)都相當復雜，涉及光信號和電信號的產生與測試，以及眾多設備和附件的使用。當前在進行壓力眼測試時主要面臨的挑戰(zhàn)包括：

1)

連接復雜：進行壓力眼測試需要使用多種儀器，包括碼型發(fā)生器、噪聲注入源、電光轉換器、可調光衰減器和校準示波器等。這些設備通過各種線纜和轉接器相互連接，構成了一個復雜的測試環(huán)境。這種復雜的連接不僅增加了搭建和配置測試系統(tǒng)的時間，還提高了因連接錯誤或連接不可靠導致系統(tǒng)性能下降甚至無法正常運行的風險。因此，確保每個連接點的準確性和可靠性對于維持測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率至關重要。正確的布線和嚴格的檢查流程可以有效減少這些問題的發(fā)生。

2)

壓力眼校準過程中的挑戰(zhàn)：在對壓力眼參數(shù)進行校準的過程中，經常會遇到這樣的情況：當將一個特定的參數(shù)調整至目標值后，接著調整下一個參數(shù)時，由于各參數(shù)間存在的相互關聯(lián)，可能會導致之前已調好的參數(shù)偏離其目標值。因此，在實際校準過程中，往往需要通過反復迭代的方式對各個參數(shù)進行精細調節(jié)，才能確保所有參數(shù)最終符合規(guī)范要求的目標值。這種迭代調節(jié)的過程對于保證壓力眼信號滿足嚴格的測試標準至關重要，同時也考驗著技術人員的耐心和專業(yè)技能。

3)

在測試儀表中，參考電光（EO）轉換器是一個關鍵組件。由于商用光發(fā)射機通常無法線性傳遞壓力參數(shù)，因此必須使用儀表級別的線性EO轉換器來生成精確的壓力眼圖信號。然而，EO轉換器對溫度和環(huán)境條件較為敏感，這使得在測試過程中需要頻繁進行校準，以確保測試結果的穩(wěn)定性和可重復性。定期校準EO轉換器不僅能夠維持信號生成的準確性，還能有效提升測試系統(tǒng)的整體可靠性。

綜上所述，構建壓力眼測試系統(tǒng)是一項充滿挑戰(zhàn)的任務。它不僅需要多種精密儀表的協(xié)同工作，還依賴于高度自動化的校準流程，以確保測試結果的準確性及高度的可重復性。通過精心配置這些設備并實施嚴格的校準步驟，可以有效提升測試系統(tǒng)的可靠性和效率，從而保證在不同條件下獲得一致且可信的結果。

光壓力眼測試方案

光壓力眼測試方案主要依賴于一系列專業(yè)儀表，包括M8040A誤碼儀、81491/2A參考發(fā)射機、可調激光源、光衰減器以及N1092X系列光采樣示波器。針對400G壓力眼測試的特殊需求，還需要生成高頻正弦干擾和高斯噪聲，這時會使用到M8195A/M8196A系列任意波形發(fā)生器或M8054A作為干擾源。在具體操作中，雙通道任意波形發(fā)生器產生兩種干擾信號，這些信號通過功分器與定向耦合器被注入到PAM4電信號中，隨后通過參考發(fā)射機將這些干擾調制到PAM4光信號上。整個系統(tǒng)由400G壓力眼自動測試軟件N497BSCB控制，確保各儀表能夠高效協(xié)同工作，從而實現(xiàn)壓力眼校準及測試流程的自動化執(zhí)行。