在光通信系統中，光接收設備必須接收在其設計的動態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。傳統上，光衰減器能夠根據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生飽和失真，還滿足了光線路測試中的特定要求，例如執行靈敏度測試等。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。這些參數對于評估系統的損耗及執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系列光衰減采用統一的機電和觸發設計，能夠提高系統搭建的效率，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定性和可靠性。

衰減器輸出功率監控

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控。當衰減器不具備功率監控功能，或者其功率監控讀數受到干擾（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，既能夠實現自動化的步進衰減，也能與外部觸發器同步操作。此外，這一系列的衰減器還提供了外部觸發輸出功能，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規范中，針對數據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以太網規范，發展到如今的100G和400G以太網規范，乃至正在制定中的800G和1.6T以太網規范，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。壓力眼信號的參數有明確規定，例如 SECQ、VECP、ER等。在不同的規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IEEE 802.3測試規范，不論是100G還是400G的壓力眼測試系統都相當復雜，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境。這種復雜的連接不僅增加了搭建和配置測試系統的時間，還提高了因連接錯誤或連接不可靠導致系統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的穩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生。

2)

壓力眼校準過程中的挑戰：在對壓力眼參數進行校準的過程中，經常會遇到這樣的情況：當將一個特定的參數調整至目標值后，接著調整下一個參數時，由于各參數間存在的相互關聯，可能會導致之前已調好的參數偏離其目標值。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進行精細調節，才能確保所有參數最終符合規范要求的目標值。這種迭代調節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。由于商用光發射機通常無法線性傳遞壓力參數，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的整體可靠性。

綜上所述，構建壓力眼測試系統是一項充滿挑戰的任務。它不僅需要多種精密儀表的協同工作，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儀表，包括M8040A誤碼儀、81491/2A參考發射機、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系列任意波形發生器或M8054A作為干擾源。在具體操作中，雙通道任意波形發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，隨后通過參考發射機將這些干擾調制到PAM4光信號上。整個系統由400G壓力眼自動測試軟件N497BSCB控制，確保各儀表能夠高效協同工作，從而實現壓力眼校準及測試流程的自動化執行。