信号归一化功率_选择用于 850 nm 信号功率测量的检测器

半导体光电二极管用于测试光纤元件的光功率计作为检测器，产生与入射光功率成正比的电流。它们通常使用跨阻放大器和模数转换器来测量光电流，以确定其功率。这需要从 mA 电流到 mW 该系数取决于光的波长，并结合了检测器的性质和用于收集光的光学器件的因素。因此，功率计的校准涉及到有迹可循地测量和记录与波长相关的响应，并将数据与仪器相结合。

响应是关键

这种响应性是选择特定应用功率计的关键因素之一。首先，为了准确确定绝对功率电平，必须用光波长校准仪器。如果只测量相对功率变化，就像确定无源光学元件的衰减一样，实际上不需要这个校准因素。然而，检测器仍然需要对波长有足够的响应。为了测量分布在一定波长范围内的光或波长不确定的光，响应不得随波长而变化太大。

三个功率计的波长相关响应度采用不同的检测器材料

不同探测器材料的响应示例

上图为基于三种常用半导体材料的功率计响应谱示例。这些是各仪器的实际校准数据，不同仪器的曲线可能不同，但光谱形状主要由检测材料决定。在 y 轴上显示的值大致相同 mA/mW 转换效率对应。大约由标准单模光纤支持 1250 nm 到 1650 nm 镓砷检测器(如 Keysight 81624B 用于光功率探头的响应性高，波长相对较小，性能优异。作为直接带隙半导体，镓砷(实际上是合金的化学型) InxGa1-xAs 简写)通常噪有较低的噪声电平，可以在较宽的动态范围内测量功率。

做出你的选择

锗检测器（81623B）用于更宽的波长范围，并且更便宜，因此它们是很好的通用功率计。然而，超过 1545 nm 波长依赖性使测量对波长不确定性或不稳定性更加敏感。锗检测器(81623)B）响应性好。它可以用于 POF(塑料光纤)中使用的 650 nm 但是，对于广泛使用的红光，如下所述 850 nm 就波长范围而言，它也是替代锗检测器的首选。

波长响应灵敏度是从响应度斜率计算出来的

850 nm 信号功率测量

短距离传输的光纤链路(如建筑物和数据中心)主要用于 850 nm 多模光纤和信号。这种光还使用另一种不常见的波长：1300 nm。这里的波长是标称值，实际波长可能有很大的偏移。例如，IEEE 802.3 标准要求中心波长在 840 nm 到 860 nm 之间。其他应用程序可能会接受更大的波长变化。如果这些源的实际波长没有用于功率测量，那么这样的变化会带来测量不确定度。硅检测器在这方面具有明显的优势。它的响应是锗的五倍左右，其自身强度也比镓砷检测器强。但是对于 1 mW 对于中等信号电平，波长的依赖性更为重要，如下图所示。

短波长区域波长响应灵敏度从响应度斜率计算出来

这取决于应用程序

锗具有中等依赖性，但如果使用正确的波长设置，10 nm 波长偏移仍将导致 0.2 dB 测量误差(4.7%），这比 ±4.0% 的不确定度指标或 锗检测器（81623B）都大。81620B 与硅检测器相当的误差仅为 0.05 dB。

如果在该区域使用额外的波长，例如 SWDM 网格定义的 850 nm 和 940 nm 之间的 4 这种低波长依赖性也波长通道也很方便。

另一方面，如果是 850 nm 和 1300 nm 如果在波长下使用多模光纤测试设置，锗检测器是最好的选择，因为在波长较长的情况下，光子能量小于半导体带隙，硅没有用。

考虑其他依赖性

最后，在考虑精度技术指标的要求时，除波长外，还应考虑其他影响因素。为了测量偏振光，就像大多数激光信号一样，偏振依赖的主要来源，因为大多数光纤输出端的偏振不稳定，会随着光纤的温度和运动而变化。为了测量相关光，就像激光信号一样，功率计光学元件和光纤连接器输出之间可能会有多次反射，导致测量不稳定，因此应尽量控制这种反射。由于相干干扰将随波长呈周期性变化，因此在是德科技的技术指标中它被表征为“光谱纹波”。

附加功能编程

光功率计确实支持编程命令读取波长响应度校准数据(如本文档中的图表所用)。可用于后处理，以获得校准的绝对功率值，而无需在每个信号波长发生变化时更改功率计的波长设置。这可能特别适用于使用功率计的记录功能来记录一系列样本，在此期间不能更改波长设置。与可调激光源一起使用时，可为被测设备提供输入功率，同时扫描波长。这对于测量 O/E 转换器件非常重要。也可用于将在一个功率计端口上执行的参考测量归一化，作为该设备连接到其他功率计端口的参考。

日志记录附加功能

除了简单的功率测量，是德科技光功率计还具有更多功能，特别是刚刚提到的日志记录功能，以及可与其他仪器或被测器件本身同步的灵活的内部和外部触发功能。上述光功率探头型号高达 20k 样本存储器的平均时间可以在 100 μs 和 10 s 之间选择。其他型号的支持记录多达 1M 平均时间可以达到个样本 1 μs。光功率探头还提供与输入光功率成正比的模拟输出信号。当与直径为 5 mm 当大探测器区域结合时，它可以支持各种自动对准程序。探头可用于测量开放式光束，并可选择多个光纤连接器适配器。若将外置探头与电缆连接到主机上，则可轻松放置在光学操作台或工作台上。

81623B 锗光功率探头 | Keysightwww.keysight.com

8162xB 该系列光功率探头通过远程探测中的大面积的功率测量，可用于灵活定位。其功能包括从 100 μs 到 10 s 平均时间设置、自动功率范围、最小值和最大值监控，并记录多达 2 一万个样本。光纤适配器可用于常见的连接器类型，包括 MT 带状光纤连接器和裸光纤夹具。