Keysight 86120D là máy đo bước sóng đa kênh dùng giao thoa kế Michelson, đọc đồng thời bước sóng và công suất của nhiều vạch laser trong dải 700 – 1650 nm. Kết quả đúng hay sai phụ thuộc vào những việc làm trước khi nhấn đo. Bài này hướng dẫn thao tác từng bước cho kỹ sư phòng lab và dây chuyền. Mọi con số lấy từ data sheet 5988-5422EN và trang sản phẩm của Keysight.
Keysight 86120D đo được gì, và không đo được gì?
Máy có laser HeNe chuẩn bên trong, nên mỗi lần quét đều quy chiếu về một vạch chuẩn vật lý. Kết quả là danh sách vạch laser rời rạc kèm bước sóng và công suất, tối đa 1000 vạch.
Máy không vẽ phổ liên tục như máy phân tích phổ quang (OSA). Với dải động hay nền ASE, xem bài đo kiểm mô-đun quang: công suất phổ, bước sóng và dải động. Còn nếu bạn cần so hai dòng máy theo lưới kênh ITU-T, bài máy đo bước sóng đa kênh: đọc đúng kênh DWDM đã phân tích kỹ. Bài hiện tại tập trung vào cách vận hành 86120D cho đúng.
86120D thông số cần nhớ trước khi đo
Các con số sau quyết định cách bố trí phép đo:
- Dải bước sóng: 700 – 1650 nm là dải đặc tả; dải hoạt động mở tới 1700 nm.
- Độ chính xác tuyệt đối: ±1,5 ppm, điển hình ±1 ppm trong khoảng 15 – 35 °C. Quy ra bước sóng là ±2,3 pm tại 1550 nm và ±2,1 pm tại 1310 nm, đạt được trong một lần quét, không cần lấy trung bình.
- Phân giải vạch: hai vạch công suất bằng nhau phải cách tối thiểu 15 GHz, tức 0,12 nm tại 1550 nm, 0,09 nm tại 1310 nm. Hai vạch sát hơn sẽ bị gộp thành một giá trị trung bình.
- Độ nhạy một vạch: –40 dBm (1200 – 1600 nm), –30 dBm (1600 – 1650 nm), –20 dBm (700 – 900 nm).
- Công suất: sai số hiệu chuẩn ±0,6 dB quanh 780, 1310 và 1550 nm; độ phẳng ±0,2 dB và tuyến tính ±0,3 dB trong dải 1200 – 1600 nm.
- Tốc độ: chu kỳ đo 0,6 giây.
- Môi trường: 0 – +55 °C, đạt chuẩn “General Purpose” của Keysight kể cả rung và sốc; chu kỳ hiệu chuẩn khuyến nghị 2 năm.
Bước 1: khởi động và chờ đủ 15 phút
Keysight ghi rõ mọi chỉ tiêu chỉ có hiệu lực sau khi nhiệt độ máy ổn định, tức sau 15 phút chạy liên tục. Lỗi hay gặp trên dây chuyền là bật máy đầu ca rồi đo ngay; hãy đưa bước làm nóng vào quy trình chuẩn.
Lưu ý thêm: chỉ tiêu không áp dụng tại các vạch hấp thụ của hơi nước.
Bước 2: chọn đầu nối và làm sạch đường quang
Đầu vào là sợi đơn mode 9/125 µm. Khi đặt mua, chọn giao diện thẳng PC (option 021) hoặc nghiêng APC (option 022). Suy hao phản hồi là 35 dB với PC và 50 dB với APC, áp dụng trên 1200 nm. Nếu đo laser DFB nhạy với phản xạ ngược, APC là lựa chọn an toàn hơn. Đầu chuyển đặt riêng theo mã 81000xI: FC/PC, SC, LC, E-2000, ST và các loại khác.
Vệ sinh và soi đầu nối trước mỗi phiên đo: đầu nối bẩn làm giảm công suất đọc và có thể kéo vạch yếu xuống dưới ngưỡng độ nhạy.
Bước 3: tính quỹ công suất trước khi cắm sợi
Ba ngưỡng cần kiểm tra, tất cả tính cho tổng các vạch:
- Trên +10 dBm: vượt mức hiển thị tối đa, kết quả không còn chính xác.
- Trên +18 dBm: vượt mức an toàn, có thể hỏng quang vĩnh viễn. Với bộ khuếch đại EDFA hay laser công suất lớn, luôn chèn bộ suy hao hoặc lấy mẫu qua cổng tap.
- Vạch yếu khi có nhiều vạch: độ nhạy bị giới hạn ở mức 30 dB dưới tổng công suất vào, và không tốt hơn độ nhạy một vạch. Ví dụ tổng vào 0 dBm thì vạch yếu nhất nên trên khoảng –30 dBm.
Độ chọn lọc (đặc tính) của 86120D là 25 dB với khoảng cách từ 100 GHz và 10 dB với khoảng cách từ 25 GHz: kênh yếu nằm sát kênh mạnh hơn mức đó có thể không được đọc đúng.
Bước 4: chọn chế độ hiển thị phù hợp bài toán
Máy có bốn cách trình bày kết quả chính: danh sách theo bước sóng, danh sách theo công suất, một vạch đơn (bước sóng và công suất), và bước sóng trung bình cùng tổng công suất. Cách chọn nhanh:
- Kiểm tra kênh WDM: danh sách theo bước sóng, đặt giới hạn bước sóng đầu và cuối để loại vạch ngoài băng.
- Tinh chỉnh một laser: chế độ vạch đơn; chu kỳ 0,6 giây đủ nhanh cho vòng chỉnh tay hoặc tự động.
- Đo khoảng cách kênh: chế độ delta (delta bước sóng, delta công suất hoặc cả hai) so với một vạch tham chiếu. Ở chế độ này, con số đáng quan tâm là độ chính xác vi sai ±0,4 ppm (đặc tính).
Đơn vị có thể chọn nm trong chân không hoặc không khí chuẩn, cm⁻¹ hoặc THz. Khi so với lưới DWDM, chọn THz để đọc thẳng tần số kênh. Ngưỡng đỉnh (peak threshold) và peak excursion điều chỉnh được để máy không nhận nhầm gợn nhiễu thành vạch laser.
Bước 5: dùng ứng dụng drift và Fabry-Perot
Hai ứng dụng tích hợp giải quyết hai bài toán quen thuộc:
- Drift: ghi giá trị lớn nhất, nhỏ nhất và tổng trôi (max – min) của bước sóng và công suất theo thời gian. Dùng cho thử nghiệm ổn định laser sau khi đóng vỏ hoặc trong buồng nhiệt.
- Đặc tính laser Fabry-Perot: bước sóng trung bình, bước sóng đỉnh, khoảng cách mode, FWHM, biên độ đỉnh, tổng công suất và sigma, tất cả từ một phép đo.
Bước 6: đưa máy vào trạm đo tự động
Mặt sau có LAN, GPIB và USB, cùng cổng SVGA/DVI cho màn hình ngoài. Vì độ chính xác đạt được trong một lần quét, không cần lấy trung bình, máy phù hợp với vòng điều chỉnh bước sóng tự động: đặt nhiệt độ hoặc dòng cho laser, đọc bước sóng, lặp lại tới khi đạt đích. Ghép với nguồn laser điều chỉnh bước sóng, 86120D đóng vai trò kiểm tra độc lập bước sóng phát ra.
Với dải 700 – 1650 nm, một máy phủ cả nguồn 850 nm, vùng 1310 nm và băng C/L.
Lỗi thường gặp khi dùng máy đo bước sóng Keysight
- Hai kênh hiện thành một: chúng cách nhau dưới 15 GHz, giới hạn phân giải của máy. Nếu bài toán cần tách kênh sát hơn, xem Keysight 86122C với phân giải 5 GHz trong dải 1270 – 1650 nm.
- Bước sóng dao động bất thường: vạch quá rộng do điều chế. Chỉ tiêu áp dụng cho vạch cách nhau từ 20 GHz và bề rộng tới 10 GHz; với vạch rộng hơn, chuyển sang chế độ broadband.
- Thiếu vạch yếu: tổng công suất quá cao làm ngưỡng độ nhạy đa vạch tăng lên. Giảm bớt kênh mạnh hoặc đo riêng.
86120D giá và hỗ trợ tại Việt Nam
Giá của Keysight 86120D thay đổi theo option đầu nối (021 hoặc 022), đầu chuyển 81000xI, bộ gá rack và chứng chỉ hiệu chuẩn kèm dữ liệu đo (86120D-UK6). Vui lòng liên hệ báo giá. Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, hỗ trợ tư vấn cấu hình, lắp đặt và hiệu chuẩn định kỳ theo chu kỳ 2 năm Keysight khuyến nghị. Xem thông tin và gửi yêu cầu tại trang máy đo bước sóng đa kênh Keysight 86120D, hoặc tham khảo toàn bộ danh mục thiết bị đo Keysight.
Kết luận
Keysight 86120D cho độ chính xác ±1,5 ppm trong một lần quét trên dải 700 – 1650 nm. Để có số liệu tin cậy, hãy: làm nóng 15 phút, giữ đầu nối sạch, kiểm tra tổng công suất dưới +10 dBm, chọn đúng chế độ hiển thị và hiểu giới hạn phân giải 15 GHz. Khi cần tư vấn chọn giữa 86120D và các máy khác, hãy xem thông số và cấu hình Keysight 86120D hoặc liên hệ đội kỹ thuật Techmaster.
