Misure di spettro ottico - Ingegneria delle Telecomunicazioni

Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Misure di spettro ottico
F. Poli
23 aprile 2008
F. Poli
Misure di spettro ottico
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Outline
1
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
2
OSA con reticolo di diffrazione
3
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
F. Poli
Misure di spettro ottico
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Analisi spettrale
Analisi dello spettro ottico:
misura della potenza ottica in funzione di λ.
Analizzatore di spettro ottico (OSA):
strumento per la misura della potenza ottica versus λ;
formato da un filtro passabanda tunabile e un power meter.
Filtro tunabile:
interferometro Fabry-Perot;
interferometro di Michelson;
reticolo di diffrazione.
F. Poli
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Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
Funzionamento:
luce incidente attraversa un filtro ottico tunabile in λ ⇒
risolve le componenti spettrali individuali
F. Poli
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Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
Funzionamento:
il fotorivelatore converte il segnale ottico in corrente
elettrica proporzionale alla potenza ottica incidente
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
Funzionamento:
l’amplificatore a transimpedenza trasforma la corrente in
tensione, successivamente digitalizzata ⇒ segnale digitale
applicato al display per l’asse verticale (potenza)
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
Funzionamento:
il generatore di rampa determina la posizione orizzontale
della traccia, e effettua il tuning del filtro ottico (λ centrale
proporzionale alla posizione orizzontale).
F. Poli
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Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
Risultato:
traccia della potenza ottica in funzione della lunghezza
d’onda.
F. Poli
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Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con interferometro Fabry-Perot (FP)
Interferometro FP:
due specchi paralleli altamente riflettenti ⇒ cavità
risonante ⇒ filtraggio della luce incidente;
tuning di λ cambiando la spaziatura degli specchi o
ruotando l’interferometro rispetto al fascio di input.
F. Poli
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Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con interferometro Fabry-Perot (2)
Risoluzione dell’OSA con FP:
coefficiente di riflessione degli specchi;
spaziatura tra gli specchi.
Vantaggi:
elevata risoluzione spettrale;
semplicità di fabbricazione.
Svantaggi:
banda passante ripetuta periodicamente in λ: separazione
tra bande passanti = free spectral range;
specchi molto spaziati ⇒ migliore risoluzione, ma piccolo
free spectral range ⇒ filtro in cascata.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con interferometro di Michelson
Interferometro di Michelson:
segnale di ingresso diviso in 2 percorsi: lunghezza fissa e
lunghezza variabile;
figura di interferenza (= interferogramma) al ricevitore tra
segnale e segnale ritardato;
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con interferometro di Michelson (2)
OSA con interferometro di Michelson:
misure dirette di lunghezza di coerenza;
spettro di potenza ottenuto con trasformata di Fourier
sull’interferogramma;
risoluzione determinata dal path-length delay usato per
creare l’interferogramma.
Vantaggi:
elevata accuratezza in λ.
Svantaggi:
non adatto in applicazioni per cui è necessario un vero
filtro passabanda;
range dinamico ridotto a causa dello shot noise.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione:
specchio con linee corrugate finemente spaziate sulla
superficie = array di riflettori equidistanti (103 riflettori/mm);
spaziatura tra i riflettori dell’ordine di λ considerata;
luce diffratta con angolo proporzionale a λ;
interferenza costruttiva solo in direzioni specifiche ⇒
differenti λ della luce separate.
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con reticolo di diffrazione (2)
Funzionamento:
luce della fibra in ingresso collimata (= raggi paralleli) sul
reticolo di diffrazione;
luce separata in diversi angoli in funzione di λ;
luce diffratta dal reticolo focalizzata sull’apertura di uscita;
reticolo ruotato per selezionare la λ che raggiunge il
rivelatore ottico;
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con reticolo di diffrazione (4)
Componenti ottici:
apertura di ingresso;
ottica di
collimazione;
reticolo di
diffrazione;
ottica di
focalizzazione;
apertura di uscita;
rivelatore.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Monocromatore
Spettrometro:
strumento (apertura di ingresso + reticolo di diffrazione +
apertura di uscita) in grado di separare la luce in ingresso nelle
diverse componenti spettrali + rivelatore per registrare lo
spettro.
Monocromatore:
spettrometro privo di rivelatore (con uscita ottica);
porzione ottica dell’OSA;
filtro ottico tunabile.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: apertura di ingresso
Funzione: permettere l’ingresso della luce nel
monocromatore.
Definisce la larghezza spaziale dell’immagine di ingresso.
Insieme ad altri componenti, definisce la risoluzione in λ
del sistema.
Se di dimensioni ridotte...
migliore risoluzione in λ;
ridotto throughput ottico (= numero di fotoni) al rivelatore.
Nei moderni OSA è solitamente una fibra ottica
singolo-modo o multi-modo.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: ottica di collimazione
Funzione: raccogliere dall’apertura di ingresso il fascio
divergente e collimarlo per formare un’onda piana per
illuminare il reticolo di diffrazione.
Solitamente si utilizza uno specchio concavo o una lente,
con l’apertura di ingresso posizionata nel punto focale.
Necessità di:
minimizzare l’introduzione di aberrazioni ottiche nel
monocromatore;
ottimizzare il comportamento sul range di λ desiderato
dello strumento.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: ottica di collimazione (2)
Parametri importanti:
riflettività (specchio) o trasmittività (lente) maggiore
possibile;
lunghezza focale (= aberrazione cromatica) indipendente
da λ (specchio o lenti multi-elemento);
dimensione del fascio collimato maggiore possibile per
un’elevata risoluzione in λ (grande lunghezza focale,
specchi grandi più economici di lenti grandi);
prestazioni al limite di diffrazione.
Qualità del sistema di collimazione + prestazione del reticolo di
diffrazione ⇒ risposta di filtraggio del monocromatore.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: ottica di collimazione (3)
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: ottica di collimazione (4)
Fascio collimato incidente sulla lente focalizzato in un
piccolo spot.
Larghezza minima del fascio raggiunta nel punto focale ⇒
diffraction-limited spot-size w0 .
Diffraction-limited spot-size
Minimo spot-size ottenibile con l’intera lente illuminata da
2λ · f
un’onda piana: w0 =
π·d
w0 raggio dello spot a 1/e, λ lunghezza d’onda, f lunghezza focale e d
diametro della lente.
Esempio:
d = 5 cm, f = 30 cm, λ = 1550 nm ⇒ w0 = 6 µm
Aberrazioni causano aumento del minimo spot-size.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: reticolo di diffrazione
Elemento riflettivo formato da un substrato e da un
rivestimento riflettente con perturbazioni periodiche.
Funzione: riflettere la luce ad un angolo proporzionale a λ.
Tuning effettuato cambiando l’angolo con cui la luce incide
sul reticolo.
Equazione generale:
nλ = d (sin β − sin α)
λ lunghezza d’onda (in aria), d spaziatura del reticolo, α angolo di
incidenza rispetto alla normale al reticolo, β angolo di riflessione, n
ordine dello spettro.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: reticolo di diffrazione (2)
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: funzionamento
Luce colpisce le linee riflettenti del reticolo.
Ogni linea del reticolo causa diffrazione della luce con un
angolo compreso in un range di valori.
Per una data λ, esiste un angolo a cui le onde diffratte
sono sfasate di λ (n = 1) e interagiscono costruttivamente
in un fronte d’onda parallelo.
Luce a una certa λ lascia il reticolo ad un angolo specifico.
Forma di ciascuna linea del reticolo determina l’efficienza
complessiva del fascio diffratto rispetto alla potenza di
quello incidente.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: funzionamento (2)
Ordine di diffrazione n:
n = 0 ⇒ α = β: fascio diffratto di ordine zero, non separato
in differenti λ ⇒ non usato nell’OSA.
n = 1, β = β1 e raggi diffratti sfasati di 1 λ: fascio diffratto
del primo ordine;
n = 2, β = β2 e raggi diffratti sfasati di 2 λ: fascio diffratto
del secondo ordine.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: funzionamento (3)
Condizione di Littrow:
speciale orientazione del reticolo di diffrazione: λ di interesse
diffratta lungo il percorso del fascio incidente.
nλ = 2d sin θ , con θ = β = −α.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: divergenza del fascio
Onda piana diffratta formata ad un singolo angolo con
interferenza costruttiva tra linee adiacenti del reticolo.
Fascio diffratto occupa un range limitato di angoli.
Fronte d’onda diffratto leggermente divergente, anche per
fascio di ingresso monocromatico.
Angolo di divergenza del fascio diffratto:
λ
∆βmin =
Nd cos β
(1)
∆βmin angolo di divergenza del fascio diffratto per luce monocromatica, N
numero di linee illuminate sul reticolo.
Limite fondamentale sulla larghezza del filtro di OSA basati sul
reticolo di diffrazione!
Risoluzione limitata dal diametro del reticolo illuminato rispetto
a λ.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: dispersione
Dispersione:
misura di quanti gradi il fascio diffratto ruota per un dato
cambiamento della λ di ingresso.
n
∆β
=
[rad /m]
D=
∆λ
d cos β
Dispersione del reticolo di diffrazione è funzione di λ.
Risoluzione ottica del monocromatore cambia con λ ⇒
correzioni in alcuni OSA.
F. Poli
Misure di spettro ottico
(2)
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: risoluzione
Equazione 1:
Equazione 2:
Estensione angolare del fascio diffratto
per una sorgente monocromatica in
ingresso.
λ
∆β =
Nd cos β
Velocità con cui l’angolo
del fascio cambia con λ.
n
∆β = ∆λ ·
d cos β
Minima risoluzione in λ:
∆λmin =
λ
Nn
λ lunghezza d’onda, N numero di linee del grating illuminate, n ordine di
diffrazione.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Reticolo di diffrazione: efficienza
Dipende da:
angoli di diffrazione;
geometria delle linee del reticolo;
rivestimento del reticolo;
polarizzazione.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: ottica di focalizzazione
Funzione: raccogliere la luce diffratta dal reticolo e
proiettarla sull’apertura di uscita.
Funzione inversa dell’ottica di collimazione.
Implementazione semplice: analoga all’ottica di
collimazione, ma utilizzata in direzione opposta.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: ottica di focalizzazione (2)
Lente di focalizzazione:
converte i diversi angoli diffratti dal reticolo di diffrazione in spot
sul piano focale.
Piano focale del monocromatore:
piano definito dagli spot dovuti a due sorgenti monocromatiche
all’ingresso del monocromatore.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Componenti ottici: apertura di uscita
Funzione: filtrare spazialmente la luce diffratta dal reticolo.
Posta sul piano focale del monocromatore.
Sul piano focale luce distribuita spazialmente a seconda di
λ ⇒ filtraggio spaziale della luce ne seleziona lo spettro ⇒
possibilità di modificare la risoluzione.
Realizzata con apertura modificabile o con serie di
aperture per ottenere la risoluzione desiderata.
apertura piccola ⇒ selezionata solo piccola porzione dello
spettro ⇒ risoluzione ottica elevata.
Possibilità di migliorare la risoluzione diminuendo la
dimensione dell’apertura di uscita fino al limite dovuto al
reticolo di diffrazione, non oltre.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Rivelatore
Funzione: convertire l’energia luminosa selezionata in
energia elettrica per ulteriore processing o per
visualizzazzione/memorizzazione.
Tipicamente è un fotorivelatore a semiconduttore.
Necessità di funzionamento sull’intero range di interesse in
λ ⇒ rivelatori InGaAs.
Larghezza di banda dell’amplificatore a valle del rivelatore
influenza sensitivity e sweep time dell’OSA.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
OSA con monocromatore singolo
Riassumendo...
Elementi chiave per la larghezza di banda del filtro
passabanda del monocromatore:
apertura di ingresso: fibra ottica singolo- o multi-modo;
apertura di uscita: semplice apertura o fibra ottica;
numero di linee illuminate sul reticolo di diffrazione.
Alta qualità dell’ottica di focalizzazione ⇒ spot di uscita
piccolo e privo di aberrazioni.
Funzione finale del filtro = convoluzione dell’immagine di
uscita con la funzione dell’apertura di uscita.
Larghezza di banda di circa 0.1 nm a 1550 nm ottenibile in un
monocromatore singolo.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Esercizio: risoluzione di un monocromatore singolo
Dati:
Ingresso con fibra singolo-modo;
lente di collimazione con diametro di 5 cm e lunghezza
focale di 20 cm;
reticolo di diffrazione con 1000 linee/mm operante al
primo ordine in condizione di Littrow;
λ = 1550 nm.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Criticità del monocromatore singolo
Monocromatore singolo
Filtraggio in λ con singolo passaggio sul reticolo di diffrazione:
selettività non sufficiente per alcune applicazioni;
selettività migliore con dimensione maggiore del reticolo di
diffrazione e del fascio collimato;
problema: dimensione dello strumento;
prestazioni di stopband limitate per imperfezioni del
reticolo di diffrazione e luce scatterata all’interno.
Soluzione:
2 monocromatori in cascata.
F. Poli
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Monocromatore doppio
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Monocromatore singolo vs doppio
Monocromatore doppio
equivalente a una coppia di filtri tunabili.
Vantaggi:
Migliore range dinamico.
Svantaggi:
Larghezza ridotta dello span per limitazioni nel matching del
tuning tra i due monocromatori.
Sensitivity degradata per le perdite nei monocromatori.
F. Poli
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Monocromatore double-pass
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Monocromatore double-pass (2)
Monocromatore double-pass:
doppio passaggio nello stesso reticolo di diffrazione (in
configurazione di Littrow) e ottica di collimazione.
+
Vantaggi del
monocromatore singolo:
sensitivity e dimensione
F. Poli
Vantaggi del
monocromatore doppio:
range dinamico
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Funzionamento del monocromatore double-pass
Primo passaggio simile a quello dei convenzionali sistemi
a singolo monocromatore.
Luce filtrata dall’apertura di uscita rimandata all’elemento
di collimazione e al reticolo di diffrazione per un secondo
passaggio.
Processo di dispersione temporale invertito durante il
secondo passaggio attraverso il monocromatore.
Piccola immagine risultante permette la focalizzazione
della luce su una fibra (= seconda apertura di uscita) che
porta il segnale al rivelatore.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Funzionamento del monocromatore double-pass (2)
Dimensione dello spot all’uscita del monocromatore
indipendente dalla dimensione dell’apertura che determina
la risoluzione ⇒ uso di un piccolo rivelatore per tutti i
setting della larghezza di banda.
Vantaggio: corrente di buio del rivelatore proporzionale alla
dimensione ⇒ miglior sensitivity del rivelatore.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Meccanismo di tuning di λ nell’OSA
Tuning di λ:
controllato dalla rotazione del reticolo di diffrazione;
per ogni angolo, λ corrispondente focalizzata al centro
dell’apertura di uscita;
rotazione del reticolo per lo sweep in λ (λ iniziale e finale
determinate da angolo iniziale e finale del reticolo);
per tuning accurato, preciso controllo dell’angolo del
reticolo di diffrazione e ripetibilità nel tempo.
F. Poli
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Accuratezza in λ
Larghezza di banda del filtro:
diametro del fascio ottico incidente sul reticolo di
diffrazione;
dimensione dell’apertura all’ingresso e all’uscita del
sistema ottico;
limitata a 0.01 ÷ 0.1 nm per le dimensioni fisiche dell’OSA
(strumento portatile).
Accuratezza assoluta della misura di λ
accuratezza del posizionamento del reticolo di diffrazione;
stabilità ambientale dell’apparato monocromatore.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Resolution bandwidth
Risoluzione in λ:
capacità dell’OSA di visualizzare distinti due segnali con una
piccola separazione.
Determinata dalla larghezza di banda del filtro ottico.
Resolution bandwidth:
descrive la larghezza del filtro ottico nell’OSA, dipende da:
risoluzione del reticolo;
dimensione dell’apertura di ingresso e di uscita;
qualità dei componenti ottici;
numero di passaggi sul reticolo di diffrazione
(monocromatore doppio con filtro a fronti più netti).
F. Poli
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Resolution bandwidth (2)
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Resolution bandwidth (3)
Filtri selezionabili nell’OSA con banda tra 0.1 e 10 nm:
scelta della risoluzione appropriata nelle diverse misure.
Forma del filtro dello strumento = convoluzione della forma
dell’immagine e della forma dell’apertura di uscita:
apertura di uscita più larga delll’immagine: banda passante
dominata dalla larghezza dell’apertura;
risoluzione minima ottenuta con apertura e immagine
approssimativamente della stessa dimensione;
apertura di uscita di dimensione ulteriormente ridotte:
aumento delle perdite di inserzione del filtro.
Forma del filtro è importante per alcune misure (ad es.,
side-mode suppression nei laser DFB) e influenza le
misure del livello di rumore.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Range dinamico
Range dinamico:
capacità dell’OSA di misurare contemporaneamente
segnali piccoli e grandi nello stesso sweep;
determinato principalmente dalla forma e dalle prestazioni
di stopband del filtro tunabile;
ottimizzato se risposta del filtro con fronti ripidi e profonde
stopband;
fronti del filtro molto più ripidi nel monocromatore doppio
⇒ maggiore range dinamico per la misura di componenti
spettrali deboli situate molto vicine a una componente
spettrale grande;
luce scatterata all’interno del monocromatore limita le
prestazioni di stopband del filtro.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Range dinamico (2)
Range dinamico comunemente specificato ad un offset di 0.5
nm e 1 nm dalla risposta principale.
Esempio:
Range dinamico di -60 dB specificato a 1 nm e oltre = risposta
dell’OSA a un segnale monocromatico puro è -60 dBc o meno
ad un offset di 1 nm e oltre.
F. Poli
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Esempio 1: laser DFB
Esempio:
Laser DFB misurato con un monocromatore singolo, doppio o
double-pass.
Importanza della resolution bandwidth, della forma del filtro
e del range dinamico dell’OSA per le misure di laser DFB.
Monocromatore singolo spesso non presenta un filtro con
fronti sufficientemente ripidi per misurare i modi
longitudinali a bassa potenza adiacenti al picco principale.
F. Poli
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Esempio 1: laser DFB (2)
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OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Esempio 2: sistema DWDM
Esempio:
Misura di SNR in un sistema DWDM con 4 canali spaziati di 1.6
nm.
Per la caratterizzazione di canali con spaziatura di 0.8 nm
il monocromatore deve avere buone prestazioni di
stopband e fronti ripidi ⇒ range dinamico desiderato
almeno 40 dB a un offset di 40 nm.
F. Poli
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Esempio 2: sistema DWDM (2)
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Sensitivity
Sensitivity:
minimo segnale rilevabile dall’OSA;
definita come 6 × rms del livello di rumore dello strumento;
determinata da:
perdite nel monocromatore;
sensitivity del rivelatore ottico a valle del monocromatore;
resolution bandwidth NON influenza la sensitivity;
larghezza del filtro NON influenza la sensitivity.
F. Poli
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Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Sensitivity (2)
Meccanismo dominante di perdita per il monocromatore =
efficienza del reticolo di diffrazione.
Possibilità di ottimizzare la forma delle linee del reticolo di
diffrazione per le λ di interesse per l’OSA.
Per le bande delle telecomunicazioni in fibra ottica (1300
nm, 1550 nm) rivestimento in oro del reticolo di diffrazione
per aumentare l’efficienza.
Perdite per un signolo passaggio nel monocromatore
comprese tra 3 e 8 dB.
F. Poli
Misure di spettro ottico
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Video bandwidth
Video bandwidth:
stretto legame con la sensitivity dell’OSA;
controlla la quantità di rumore presente nell’elettronica di
ricezione:
corrente di buio del rivelatore;
larghezza di banda e contributo di rumore dell’elettronica di
amplificazione.
F. Poli
Misure di spettro ottico
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
Sweep time
Sweep time:
limitato dalla massima velocità di tuning del
monocromatore, per sweep veloci e bassa sensitivity;
all’aumentare della sensitivity, la larghezza di banda del
rivelatore video diminuisce (aumenta il guadagno
dell’amplificatore a transimpedenza) ⇒ aumento dello
sweep time (= inversamente proporzionale alla video
bandwidth).
video bandwidth digitali variabili con continuità migliorano
lo sweep time per sweep a sensitivity elevata:
implementazione di filtraggio video digitale più veloce;
possibilità di scelta della video bandwidth con alta
precisione.
F. Poli
Misure di spettro ottico
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
In laboratorio: AQ-6315A
F. Poli
Misure di spettro ottico
Analizzatore di spettro ottico (OSA)
OSA con reticolo di diffrazione
Caratteristiche dell’OSA con reticolo di diffrazione
In laboratorio: AQ-6315A (2)
F. Poli
Misure di spettro ottico