受託開発&相談

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Q&A


お客様から頂いたご質問と回答(一部抜粋及び修正しております)

お客様から頂いたご質問 実際に回答した内容
E/O、O/E コンバーターについて

周波数変調のかかった電磁波を光で伝
送できる理屈を教えて下さい。
弊社E/O及びO/Eコンバーターは、光信号の強度変化と電気信号の電圧との間で変換を行う機器です。
●E/Oコンバーターの場合は、 変調入力信号電圧[V] → 光パワー[W]
・この時の光周波数は、E/Oコンバーターに内蔵されている発光素子の 特性によって決まり、変調信号電圧によって故意に変化させる操作を実施しておりません。変調信号周波数が例えば100MHzであれば、出力光パワーの変動周波数は100MHzとなりますが、光そのものの周波数を変調している訳ではありません。
●O/Eコンバーターの場合は、 光パワー[W] → 出力信号電圧[V]
・O/Eコンバーターが光パワー信号を電圧信号に変換するとき、光周波数を検出し、それを出力電圧信号に故意に依存させる操作は、実施しておりません。
・光強度の変動周波数が例えば100MHzであった時、出力電圧として100MHzの信号が現れます。(フォトディテクタの変換感度は光周波数変動、すなわち波長変動に依存するので、結果的に出力電圧に影響する事は起こり得ます。)
「光信号の強度変化と電気信号の電圧
との間で変換を行なう」とは?
・電気信号が変化するサイクル数を光の強弱サイクルに変換して伝送します。
すなわち、E/O へ入力された電気信号の周波数は、光の強度変化サイクルに置き換えられ、O/E を通じて、元の周波数の電気信号に戻るということです。
電源は?
(ACアダプタ式か乾電池式か?)
電源の供給方法について
・SPD-1、LPD-1(他の弊社O/Eコンバーターも共通仕様)へは±15Vの正負2電源の供給が必要です。(プラス側電流は100mA程度、マイナス側電流は20mA程度です。)
・製品には、LEMO製コネクタが両端に装着された専用電源コードと、LEMO製リセプタクルにAWG26の線材を3本付けた、補助電源コードが付属されております。
・一部のオシロスコープやスペクトラムアナライザには、Probe用の電源出力が用意されており、付属の専用電源コードを用いて、弊社製品へ直接電源を供給してお使い頂く事が可能な場合があります。
・併用される電子計測器に、コンパチブルなProbe用電源出力端子が装着されていない場合には、ご面倒ですが、正負2系統の安定化電源をご用意頂く必要があります。専用電源コードの他に、補助電源コードを用いて、弊社製品へ電源を接続してご使用頂きます。なお、弊社ではコーセル社製の安定化電源装置G1W-15をラインアップしております。(お客様自信でメーカーから直接購入する方がより安価と思います。)
LPD-1
サンプリングはDC~1.5Ghzとありますが、
1/0で3Ghzとの解釈で大丈夫ですか?
サンプリング周波数について (「サンプリング DC~1.5Ghz」 ≠ 「1/0で3Ghz」)
・LPD-1は、入力された光信号の強度変調波形を、そのまま出力電圧波形にアナログ変換します。コンパレーターによる二値化などの操作は、内部で一切行っておりません。
・アナログ周波数帯域は、DCから1.5GHzです。ディジタルで変調された光を観測される場合には、大体2Gbpsまでのビットレートの観測に適します。3Gbps程度のビットレートの光を入力した場合、一応アイパターンの観測は可能ですが、波形がかなり丸くなり、アイハイトも小さめに表示されてしまう可能性があります。
LPD-1
出力電圧は何Volt?
出力電圧について
・LPD-1は、光入力パワーに比例した出力電圧を発生し、その変換感度は、50Ω終端時に1300nmに対して500mV/mW±10%です。最大スイング可能な出力電圧は、約400mVですので、1300nmで0.8mW以上のパワーを入射すると飽和します。
LPD-1
InGaAsの量子効率データはありますか?
InGaAsの量子効率データ
・LPD-1に使用されているPDは、浜松ホトニクス社製のG6854-01です。データシートには、量子効率に関する記載はありませんが、光パワー対電流感度の特性から、1300nmと1550nmにおける量子効率を計算すると、大体次の様になります。
1300nmにおいて、約86%(1.046A/W@100%のところ、0.9A/W)
1550nmにおいて、約76%(1.247A/W@100%のところ、0.95A/W)
生産ラインなど遠方に配置された測定器
の電気信号を光ファイバを通じて
手元で計測するといった使い方はできますか?
(実際は、線路のS/Nなど何らかの制約
はあると思いますが)
アナログ光リンクとして、ご質問頂いた使用方法は可能ですが、次に示す2つの制約が考えられます。
(1) 弊社E/Oコンバーターの変調周波数下限は、100kHzです。
・弊社E/OとO/Eを組み合わせてアナログ信号の光リンクを構成した場合、E/Oの変調周波数帯域の下限は100kHzなので、それ以下の周波数(無論、直流信号電圧も)伝送はできません。が、実力としては1kHz程度までの変調は対応できます。
(2) 弊社E/Oコンバーターの変調感度は、正確に管理されていません。
・弊社E/Oコンバーターに入力した時の電圧振幅と、光強度振幅の大きさは、製品ごとにバラツキがあり、正確に管理されている訳ではありません。波形としての信号品質を確認する用途ではご使用頂けますが、アナログ電圧の絶対値を正確に伝送する目的には適しません。
・上記(1)及び(2)の制約が問題にならない用途で、帯域が100kHzから1GHzの範囲で問題無ければ、弊社VL-670GIとSPA-2またはSPD-2の組み合わせが適します。VL-670GIは弊社の変調光源の中では比較的雑音が少ない機種です。また、SPA-2やSPD-2は他の機種と比較して1000V/Wと高い変換感度を持っているので、両者を組み合わせた場合に、電気信号の減衰が少なくて済みます。
・弊社製品(カタログ及びHP、他の資料含め現在準備中)で、10MHzから3GHz程度のアナログ信号を良好なS/N比で伝送可能な、マイクロ波光リンク=「MWL-TX1」、「MWL-RX1」がございますので、お問合せ頂ければ設計資料などを元に詳しくご説明します。
LPD-1を持っていますが、850nmの波長
を観測する事は可能ですか?
・可能です。が、LPD-1は長波長用PDを搭載したOEコンバーターです。通常の使用帯域1300nmと比較すると、850nmでは1/10程度の感度しかありませんのでその点をご注意願います。
電波暗室から光ファイバーを用いて高周
波信号を外部に伝送するアプリケーショ
ン(製品組合せ)を紹介下さい。
・弊社製品(カタログ及びHP、他の資料含め現在準備中)で、10MHzから3GHz程度のアナログ信号を良好なS/N比で伝送可能な、マイクロ波光リンク=「MWL-TXシリーズ」、「MWL-RXシリーズ」がございますので、お問合せ頂ければ設計資料などを元に詳しくご説明します。

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