矢量网络分析仪测试光芯片调制带宽的方法

随着光通信的迅猛发展，对光电器件的测量需要越来越多，虽然有专门的光波器件分析仪，但存在价格昂贵，功能单一的弱点，推荐一款矢量网络分析仪，配合校准模块，是一种高精度，高性价比的矢量网络分析仪测试光芯片调制带宽的方法！这款矢量网络分析仪频率范围10MHz-70GHz，可以分析诸多类型的宽带光电器件（电/光、光/电、光/光），比如激光驱动器、放大器、激光器、转换器、光调制器、光电二极管和光有源器件。

一、E/O 和 O/E测量项目:

S参数（S11，S21，S12，S22）

增益压缩（Pout vs Pin）时域特性（器件响应时间）

二、测量示意图:

       MN4765A O/E校准模块是根据美国国家标准实验室标准(NSLT)进行指标覆盖频率范围的全频段校准。并提供标准校准数据(S2P文件)，供用户使用，性能如下：

三、测量方法

（1）在矢网测量中，完成对电口测量的校准。

（2）接入光回路，由于E/O和O/E器件成对地存在，对于矢网来说并不存在光口的测量，只有电口的S21回路，而在此回路上有E/O和O/E两个模块的共同影响。

（3）将已定标的O/E器件的参数输入矢量网络分析仪。

（4）将O/E的影响由S21测量值中剥离，那么剩下的就是E/O加上光缆的参数了。所谓剥离，即将已知的O/E器件的S参数从测量值中减去（矢量运算）。到此为止，与E/O测量并无区别。

（5）既然，E/O的参数已测得，被测O/E模块接入回路（替换定标器件），将E/O器件的S参数从测量值中剥离，这样就测得了E/O器件得参数。

（6）第①次剥离，将定标标准由已定标的O/E转移至E/O器件上，第二次剥离，将定标标准再转回被测的O/E器件。

四、矢量网络分析仪测试光芯片调制带宽的方案测量实例:

       在某客户处实际测量了一个OE模块， 该模块是用于CATV有线电视系统的， 使用频率范围约1GHz。前期用户使用过其它公司的LCA分析仪，但测试的结果不理想。

（1）首先设置VNA参数，进行仪表校准。校准要求包括S21校准，可以选择使用full-2 port校准，也可以1 Path  2 Port(1->2)校准方法。校准完成后，将校准数据存储为  *.chx文件。

（2）如图连接EO-OE模块进行参数测试， 并将测量的S参数存储为*.S2p文件(如EOOE.s2p)。

（3）按仪表Measurements菜单O/E-E/O菜单E/O Measurements菜单， 按要求调入校准文件*.chx和存储的EOOE.s2p文件，再执行Done。此时显示的曲线数据既是EO模块的性能， 存储为EO.s2p文件。

（4）退出O/E-E/O测量模式，将矢网回到正常的是S参数测量模式。

（5）按仪表Measurements菜单O/E-E/O菜单O/E Measurements菜单， 按要求调入校准文件*.chx和存储的EO.s2p文件，再执行Done。此时显示的曲线数据既是O/E模块的性能， 可以存储为OE.s2p文件。

                                                

       可见用户的OE模块工作频率范围是47MHz-1000MHz，增益约为24-29dB，平坦度约为±3dB。满足指标要求。

（6）对用户的OE模块，我们又测试了S22指标及阻抗数据:

       S22的回波损耗，在100MHz范围内小于-14dB。

五、总结

     采用MN4765A O/E标准件与矢量网络分析仪组成光电器件网络分析仪

1、10MHz-70 GHz测量能力，提供可以追溯至NIST标准的O/E测量附件

2、矢网内置植入和剥离运算功能，可以简化校准及测试光电器件步骤

3、快速测量，增加测量吞吐量

4、测量稳定性和测量重复性

5、高性价比的O/E-E/O测量方案