视频全面快速的硅光子和光子集成测试方案

Posted 2021-05-01 捷通技术服务有限公司

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随着5G商用、云计算、人工智能、物联网等新兴产业及其衍生领域技术的不断进步，数据海量激增和流量爆发式增长，给通信设施的传输与处理能力带来了巨大的挑战。光通信技术如何应对超大带宽、低时延、高精度同步、低能耗等方面的压力，成为亟待解决的问题。

光子集成电路（PIC）是推动通信、光学计算、航空航天、国防和医疗等领域发展的关键技术。测试是控制产品推向市场总成本的关键一环，然而，PIC却独具测试挑战。现代PIC的有效测试需要更全面、更有效的方法，在确保最佳性能的同时降低研发成本。

PIC推动了高速数据中心和5G网络新技术的发展，这主要得益于光收发器和无源器件的飞速发展。5G带来海啸般的数据和高速互联，使得网络元件数量庞大且不断增加。从商业和研究的角度来看，PIC在芯片实验室、激光雷达技术或量子计算等领域得到了广泛的关注与应用。经过改进的PIC测试在下一代网络中会愈发的重要，在网络设计和部署的每个阶段进行测试对于成功非常关键。

LUNA提供高精度、高分辨率和快速测量的完整测试解决方案，定量评估芯片上各个组件的光学性能，无论是在原型设计和开发阶段还是在生产阶段。

LUNA先进的测试系统，能够以微米级空间分辨率以透射模式或反射模式对PIC进行评估，以实现设备的完整光学表征。典型测量内容包括：

• 插损（IL）
  

• 回损（RL）

• 偏振相关损耗（PDL）

• 反射率/传输损耗

• 反射率/透射损耗

• 相位响应

• 群延迟（GD）

• 色散（CD）

• 偏振模色散（PMD）

• 二阶偏振模色散（PMD）

• 偏振引起的最小/最大损耗

• 脉冲响应

• 琼斯矩阵和穆勒矩阵

• 相位纹波-线性和二次型

• 偏振性能

• 偏振串扰

• 偏振度（DOP）、偏振态（SOP）和偏振消光比（PER）
  

LUNA基于光频域反射技术（OFDR）的测试系统，为现代硅光子集成器件提供准确和快速的测试方案。 

10μm空间分辨率的器件光路损耗测试 

LUNA的超高空间分辨率背光反射计，具备背向散射级的探测灵敏度，为光无源器件提供前所未有的分布式损耗分析。 

一台设备即可测试器件的全部光学参数 

LUNA光矢量分析仪（OVA）能够通过对光无源器件的一次扫描测量，即可完成对线性传输矩阵 (琼斯矩阵)、插入损耗 (IL)、群延时（GD）、色散（CD）、偏振模色散（PMD）、偏振相关损耗（PDL）等关键光学参数的测量。

LUNA 6415光器件分析仪 

LUNA 6415是一款同时具备高测量频率和高空间分辨率的背光反射计产品，同时可提供插入损耗（IL）的透射测试和分析模式，是产线检测和品质控制的理想选择。

主要应用包括：

• 生产测试
  

• 质量控制

• 生产问题诊断

• 设计表征与分析

• 验证模型并改进仿真

• 无源光器件和模块：滤波器、PLC、AWG、MUX/DEMUX、分光器、光栅、WSS、ROADMs等
  

示例：平面光波导的表征

平面光波导作为硅光子平台的关键组成部分，对测量方法提出了更高的挑战，包括在单位长度内存在更大的损耗、更高的偏振相关性等等。 

LUNA的扫描激光干涉技术，能够通过对器件的扫描，获得沿器件光路的亚毫米级空间分辨率的损耗测量结果，同时也可获得更全面的其他光学参数指标。比如对波导光栅的测量，我们能够同时获得波导光栅在时域上的端面及尺度特性，以及在频域上的频谱响应特性。 

使用LUNA的分析软件，您可以区分并挑选合适的光栅反射区域，从而可以轻松观察到TM模和TE模在频谱响应中表现出的不同偏振效应。否则，整体频谱响应（如下图中红色曲线所示）将被很强的端面反射造成的频谱响应所充满。

时域响应结果显示，强烈的端面反射和波导光栅反射能够被清晰的区分和呈现。

通过时域响应能够很容易地确定光栅反射峰值，从而可仅对光栅部分进行频谱分析（蓝色曲线）。波导的整体频谱响应如红色曲线所示。

先进的硅光子和PIC测试解决方案 

LUNA先进的光学测量系列产品，具有业界领先的测试动态范围、时域和频谱测试分辨率以及测试速度。

光矢量分析仪

OVA 5000

• 全面的波导器件表征
  

• 全面的偏振分析，无需偏振控制器或 准直保偏光纤

• 单次快速扫描，即可获得 IL、RL、PDL、CD、PMD、TE/TM状 态等参数的测试结果
  

背光反射计 

OBR 4600 

• 卓越的硅光子、PIC和光学器件的光路分布式损耗测试能力
  

• 10μm长度分辨率; -140dB探测灵敏度

• 易于测量和分析波导散射和损耗特性

• 亚皮秒分辨率的长度偏差测量
  

光器件分析仪 

LUNA 6415

• 用于产线测试和质量控制的高速分析仪
  

• 单台仪器具有反射和透射两种测量模式

• 高空间分辨率的沿光路长度上的回损 分布测试

• 透射和反射光路的频谱响应分析
  

Play【会议录播】先进的测试和自动化加速硅光子技术发展

关于捷通技术服务有限公司
GTL Technology & Service Co. Ltd，简称GTL

公司成立于2015年，是集光纤通信测试设备、偏振测试仪器及器件、光纤传感设备的销售、测试服务于一体的高科技企业。产品应用于硅光子技术、微波光子学、光器件/模块生产测试、复合材料结构测试、新能源技术、结构健康监测等多个领域。GTL作为LUNA在亚太区唯一指定代理商及技术服务中心，提供分布式光纤传感设备、光纤光栅传感解调仪、光矢量分析仪、背光反射仪、偏振测量仪等先进测试仪器，可调谐滤波器、扫频激光器、航空腐蚀传感系统、光纤光栅传感器等产品，致力于为光通信及光纤传感领域客户提供专业的测试技术服务和完整的应用解决方案。目前和国内诸多高校、研究所以及生产单位建立了紧密的合作，秉持共赢、诚信、卓越的理念，真诚为客户服务。

 图｜应用领域 

 

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