[ni技术]使用ni光学传感解 调器能够缩短20倍 的测量时间

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1、[NI技术]使用NI光学传感解调器能够缩短20倍的测量时间"“NI光学传感解调器能够将FBG制造测试的时间缩短20倍，且相对传统光学频谱分析仪来说，将系统整体的封装成本减少了5倍。”"-ConstantinoFiset,TheChallenge:对布拉格光纤光栅（FBG）的波长提供高分辨率、实时的反馈。TheSolution:使用NIPXIe-4844光学传感解调器，每秒能够对全谱带进行10次高分辨率的测量。NI-OSIExplorer截图Author(s):ConstantinoFiset-简介公司设计生产了时下最先进的光学仪器，如专为高速光纤

2、传输网络设计的色散补偿器。色散补偿器对于光纤通讯非常重要，因为在高速数据速率下，调制信号经常发生色散扩散。如果没有补偿，每个信号都会扩散，从而覆盖到相邻的信号。即便只是略微扩散，强烈的信号间干扰也会使被测信号严重失真。所以，工程师和科学家必须在测试信号前进行色散补偿，以获取最精确的结果。公司生产的可调谐ClearSpectrum产品套件，适用于OEM可调谐色散补偿器，并完美集成了一些光学模块，包括一个光学循环器和一些必要的电子设备。所有的这些设备都能在10Gbit/s和40Gbit/s的通讯网络中对色散影响进行精准的动态控制。然而，不同的客户的规

3、范标准也有所不同，即使所有的FBG设备都具备了极高的精度，依然需要调谐波长来满足客户的不同标准。原有的调谐流程针对最新的可调谐色散补偿模块（ClearSpectrumTDCMX），我们有两个多通道FBG。FBG主要用在电子通信系统中进行线性色散补偿，因为它具有插入损耗低，非线性极小，以及体积小巧等特点。我们需要一个高分辨率扫描，以5皮米（0.005纳米）的精度对FBG进行调谐，所以我们采用了一个光谱分析仪（OSA），一个光学开关，和一个C-band激光器。光谱分析仪的采集速度由采集精度和波长综合决定。在我们这个案例中，每一次扫描需要花费大约三秒钟

4、。在采集的间隙，仪器能够调谐FBG并观测结果波长。当整个流程完成后，我们对FBG进行整段测量，来确认所有通道的位置。整个调谐过程大约需要10分钟。图1：光谱分析仪对一个通道进行扫描调谐（500pts）图2：光谱分析仪进行全通道调谐（20000pts）1/4图3：使用光谱分析仪的调谐流程我们希望在不降低精度的情况下，减少调谐过程完成的总耗时，此外，我们也希望能够降低公司的总成本。使用光谱分析仪耗时长，且价格昂贵。即使使用了GPIB接口，采集20000点也需要花费非常长的时间。我们不得不对每一个新部件进行严格校准，因为即使是1°C的温度改变也会导致结

5、果产生5皮米的变化。另外，我们还需要增加一个光学开关，以保证能同时监测两台FBG。使用NI光学传感解调器进行调谐2010年8月，好几位的员工参加了NIWeek。在其中一堂技术讲座上，我们了解到了NI光学传感解调器和OSIExplorer软件，当时我们明白，我们已经找到了一个更好的光学调谐解决方案。图4：NI-OSIExplorer软件截图我们选择了用于FBG上的光学传感解调器。它是一个双槽3U的PXIExpress数据采集模块，包含了4个光学通道，扫描满频Cband（1510至1590nm波长范围）的刷新率达到了10Hz。当对完整光谱进行分析采集

6、时，该模块可以在4皮米的精度采集20000个样点。这意味着我们就不再需要激光器，光谱分析仪，或光学开关了。我们将这个模块连同双核嵌入式控制器一起，放在9槽的机箱中，完成了整个系统。2/4图5：OSI扫描（20000pts）因为NIPXIe-4844自带了充气光电池，每一次扫描都会进行自动校准。我们使用4路输出中的2路，对两个FBG进行实时监测。通过这套系统，我们将调谐总耗时从10分钟减少至不到30秒。NI产品为我们的调谐系统带来了革命性的变化。图6：使用NI传感解调器的调谐流程商业利益因为每个光学传感解调器有4路输出，所以我们使用一套设备可以进行

7、两套调谐系统的设置。这意味着，我们使用由一块NIPXIe-4844，一块NIPXIe-8102，一块NIPXIe-1078组成的一台NI光学传感解调系统，就可以替换两台光谱分析仪，两个光学开关和两个激光器。我们一直在寻找改进系统中生产设备的新方法，这套光学传感解调器系统的发布，使得我们决定替换传统的光谱分析仪，转而使用NI的产品。AuthorInformation:ConstantinoFisetUnitedStates3/4NI-OSIExplorer截图LegalThiscasestudy(this"casestudy")wasdevelop

8、edbyaNationalInstruments("NI")customer.THISCASESTUDYISPROVIDED"ASIS"