MSC9710C光谱分析仪使用说明书讲课教案

M S C9710C光谱分析仪使用说明书

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1 引言 (4)

2 MSC9710C光谱分析的基本操作方法 (5)

2.1 开机 (5)

2.2 接好光源 (5)

2.3 输入光源 (5)

2.4 常用设置 (5)

2.5 校准 (6)

2.5.1 功率校准 (6)

2.5.2 波长校准 (7)

2.6 保存和输出 (7)

3 常用测试项目测试简介 (8)

3.1 光源光谱特性的测试方法 (8)

3.1.1 工作波长的测试方法 (8)

3.1.2 最小边模抑制比（SMSR） (10)

3.1.3 最大-20dB谱宽 (11)

3.1.4 最大均方根谱宽（б） (12)

3.2 光放性能参数的测试 (13)

3.3 WDM方式下光谱特性的测试 (14)

3.4 插损和隔离度测试 (15)

3.4.1 插损的测试 (15)

3.4.2 隔离度的测试 (16)

4 附录：MS9710C光谱分析仪菜单和面板快捷键说明 (18)

4.1 屏幕菜单说明 (18)

4.1.1 Wavelength（F1） (18)

4.1.2 Level（F2） (19)

4.1.3 Res/VBW/Avg（F3） (20)

4.1.4 Peak/Dip Search（F4） (23)

4.1.5 Anayling Waveforms (F5) (23)

4.1.6 Trace Memory（F6） (25)

4.1.7 Save/Recalling（F7）保存/调出保存结果 (25)

4.1.8 Graph （F1）设置显示图形方式 (25)

4.1.9 Application (F2) (26)

4.1.10Measurement Modes （F3） (28)

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4.1.10 Titles（F4）设置文件名 (29)

4.1.11 Calibration(F5)校准功能 (29)

4.1.12 Conditions(F6) (30)

4.1.13 Others（F7） (30)

4.2 面板快捷键说明 (30)

4.3................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

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MSC9710C光谱分析仪使用说明

1 引言

MS9710C光谱分析仪可以测试从600nm至1750nm波长范围的光谱特性，最大分辨率达0.05nm 。在我们传输，常用MSC9710C来分析单纵膜、多纵膜、LED等光源的光谱特性；测试无源光器件的插损、隔离度；测试光放的增益、信噪比等性能参数以及分析WDM方式下光谱特性。

MS9710C光谱分析仪的前面板如图1所示，包括显示屏、软区、快捷键、测试孔、数值键、旋钮等组成。屏幕的底部有一排菜单，有一排软键与菜单相对应，在测试过程中，可以用 F8 进行翻页，并用相对应的软键确认进入菜单设置，用 Prior 返回前一级菜单。

图1MS9710C光谱分析仪的前面板

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在介绍各项指标测试方法之前，首先讲一下MSC9710C光谱分析仪的基本操作方法。

2 MSC9710C光谱分析的基本操作方法

2.1 开机

?把光谱分析仪放置平稳

?检查电源线、保险丝安装正确，保证仪器可靠接地、连接电源插座

?打开仪器的电源开关Power Switch

2.2 接好光源

在把光源输入光谱分析仪的测试口之前，最好测一下光源的光功率。如果您的输入光功率超过光谱分析仪的输入允许范围，将损坏光谱分析仪的光口。光谱分析仪内置有光衰减器，当关闭衰减功能时，允许输入的最大光功率为10dB；当开启衰减器时，允许最大的输入光功率为+23dB。光谱分析仪内部衰减的设置方法为： Level Scale>Att Off/On，Att Off/On表示没有开启内部误减器，Att Off/On表示加了衰减。

在保证您的光源强度不会损坏光谱分析仪的前提下，您可以将光源输入MSC9710C的测试口。

2.3 输入光源

按一下面板右下角的“Auto Measure”或者“Single”、“Repea t”可以把光源扫入光谱分析仪中。用“Auto Measure”扫入光源时，光谱分析仪自动根据输入光谱的波长和功率调整调节横坐标比例Span等选项，并把光谱主纵模放置在屏幕中间；Single、Repea t只是把光谱扫入仪器，不改变设置，Single是单步扫描，Repea t是重复扫描方式。扫描的时候都可以按“STOP”键停止。

2.4 常用设置

扫入光源后，应该调节Wavelength下面的Span以及Level Scale下面的 Log（/Div），在屏幕上清晰显示被测光谱，一般光谱放置在屏幕正中间，仪器分辨率Res设置为0.1nm ，视频分辨率VBW设为1KHZ 。常用设置说明如下：

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?设置屏幕中心显示波长：W avelegth>Center WL，然后用Knob或数值键输入数值。

?设置横坐标比例Span：W avelegth>Span，然后用Knob或数值键输入数值或者直接用功能键选择。

?选择波长的单位：Wavelegth>Mkrvalue W1/Freq是以nm为波长的单位；頦avelegth>Mkrvalue W1/Freq是以THZ为波长的单位。

?把光谱主纵模显示在屏幕中间：按面板上的快捷键 CENTER

?选择光功率的单位：设置以dB为单位：Level Scale> Log（/Div）；设置以uw为单位Level Scale>Linear Level，如果要调节纵坐标的比例，则用Knob或数值键输入数值或者直接用功能键选择。?设置仪器分辨率： Res/VBW/Avg>Res，然后用屏幕右边的功能键选择数值，光谱分析仪屏幕右边显示的可供选择Res的值（Res的值只能设置成下表显示的值）：

F1 f2 f3 f4 f5 f6

1nm 0.5nm 0.2nm 0.1nm 0.07nm 0.05nm 在测试过程中，当测试比较窄的光谱时（如LD），应把分辨率打小一些，当测试光谱比较宽的光谱时（如LED），Res应设大一大些。

?设置视频分辨率：Res/VBW/Avg >VBW，或按快捷键VBW，则会显示当前的VBW，可用屏幕右边的功能键选择数值，光谱分析仪屏幕右边显示的可供选择VBW的值为：

F1 f2 f3 f4 f5 f6 1MHZ 100KHZ 10KHZ 1KHZ 100HZ 10HZ ?寻找主纵模峰值点并显示峰值点的参数：按面板上的快捷键，光标自动移到主纵模峰值点并在屏幕上显示峰值点的参数。

2.5 校准

为了保证测试结果的正确性，您可以先校准一下光谱分析仪。校准包括波长和功率，校准时最好用波长与功率比较稳定的可调光源发出的1.3um或1.55um的单纵模光源进行。

2.5.1功率校准

?调节可调光源输出的1.3um或1.55um的单纵模光源，并经可调衰减器衰减到-23dB，用光纤接入光谱仪测试孔。

?Cal>Auto Align进行光坐标自动对准

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?按“Repeat”重复扫描参考光源，并按显示峰值功率。

?然后进入“CaL”，选择“Level Offset”，用Knob或数值键调整功率补偿值，直到屏幕上显示的峰值功率为-23dB为至。校准完成后，光谱分析仪能自动保存校准结果。

2.5.2波长校准

校准波长时可用光谱分析仪本身的校准光源，也可用外部光源进行校准，用外部的光源进行波长校准时，校准时最好用波长与功率比较稳定的可调光源发出的1.3um或1.55um 的单纵模光源进行。

a、利用光谱分析仪内部校准源进行校准：

?用光纤把MS9710C光谱分析仪后面板上的校准光源接入测试孔

?Cal>Auto Align进行光坐标自动对准

?按一下面板上的（O utput）打开光谱分析仪的参考光源

?然后选择“CaL”选项，按下“W1 Cal （Ref）”，按一下“Execute”校准就开始了。

b、利用光谱分析仪外部校准源进行校准：

?利用外部校准源进行校准时，必需选择比较稳定的1.3um或1.55um单纵膜光源，并用多波长计等测试波长比较精确的仪表测出光源的波长。

?用光纤把参考光源接入测试孔

?Cal>Auto Align进行光坐标自动对准

?然后选择“CaL”选项，按下“W1 Cal （Ext）”，按一下“Execute”校准就开始了。

?按“Repeat”重复扫描参考光源，并按显示峰值波长。

?然后进入“CaL”，选择“W1 Offset”，用Knob或数值键调整波长补偿值，直到屏幕上显示的峰值波长等于参考光源的波长为至。校准完成后，光谱分析仪能自动保存校准结果。

2.6 保存和输出

Save/Recall进入保存/调出保存内容的菜单界面，首先进入F ile Option选择文件的保存形式（一般选BMP形式）和磁盘的类型，然后S ave保存文件。界面如图2 所示。

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图2保存文件的操作界面

如果您想把波形打印出来，按一下COPY键即可（在仪表的左手边）。

3 常用测试项目测试简介

看到这里，您应该对MSC9710C光谱分析仪的基本操作有所了解了，下面就介绍一下使用MSC9710C进行光谱特性指标测试的方法。

3.1 光源光谱特性的测试方法

主要测试项目：工作波长、最大-20dB带宽、最小边模抑制比(SMSR)和平均发送光功率等。

3.1.1工作波长的测试方法

工作波长指的是主纵模最大功率跌落3dB处的中心波长。

测试步骤：

打开仪表，接上光纤，按下“Auto Measure”按钮，让仪表自动扫入光谱。（在测试工作波长之前，最好对光谱分析仪进行波长校准）。

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?调节Wavelength下面的Span以及Level Scale下面的 Log（/Div），在屏幕上清晰显示被测光谱。

?选择波长的单位：Wavelegth>Mkrvalue W1/Freq是以nm为波长的单位；

W avelegth>Mkrvalue W1/Freq是以THZ为波长的单位。

?选择“Analysis”选项（如果没有，可以不断地按下界面上返回图标对应的按钮 F8 进行翻页，直至它出现为止。如果您按“Analysis”对应的按键，仪表发出“咚”的提示声，并不能进入Analysis界面时，不要奇怪，MSC9710C光谱分析仪处在“Application”界面时，不能同时进入“Analysis”，此时您只要返回“Application”界面，按一下仪表右下角“off ”，关闭Application窗口即可。），进入“Analysis”界面后，按下“Threshold”对应的按钮，选择3dB，屏幕上显示的 c对应的值是工作波长。测试界面如图3 所示。如果您觉得屏幕上显示的光谱不够清晰，可以进入Wavelength>Span和Level>Log(/p)界面，调节横坐标和纵坐标的比例，使波形放大。如果您需要保存或打印结果，按照MSC9710C光谱分析仪的基本操作方法中的“保存和输出”中所提示操作即可。

图3工作波长测试界面

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收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 3.1.2 最小边模抑制比（SMSR ）

SMSR 定义为主纵模（M1）的平均光功率与最显著的边模（M2）的光功率之比的最小值，用公式表示为

SMSR 10Log 10

M 1M 2

测试步骤：

?打开仪表，接上光纤，按下“Auto Measure ”按钮，让仪表自动扫入光谱。

?调节 Wavelength 下面的Span 以及 Level Scale 下面的 Log （/Div ） ，在屏幕上清晰显示被测光谱。

?选择“Analysis ”选项，进入“Analysis ”界面后，选择“SMSR ”对应的按键，进入SMSR 测试界面，然后选择屏幕右边选项“2nd ”对应的按键f1。屏幕上显示的

1对应的值就是最小边模抑制比（SMSR ）。 测试界面如图4 所示。如果您需要保存或输出结果，按照MSC9710C 光谱分析仪的基本操作方法中的“保存和输出”中所提示操作即可。

图4 最小边模抑制比测试界面

?最小边模抑制比（SMSR ）的测试还可以这样：选择“Application ”选项，按下界面下的DFB-LD Test 对应的按钮，此时可以直接从屏幕上读出SMSR 。如图5所示。

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图5 最小边模抑制测试界面

3.1.3最大-20dB谱宽

主纵模中心波长的最大峰值功率跌落-20dB时的光谱最大全宽。

测试步骤：

?打开仪表，接上光纤，按下“Auto Measure”按钮，让仪表自动扫入光谱。

?调节Wavelength下面的Span以及Level Scale下面的 Log（/Div），在屏幕上清晰显示被测光谱。

?选择“Application”选项，按下界面下的DFB-LD Test对应的按钮，然后按下nB Width，用数值键或Knob输入20，-20dB Width后面对应的数值就是-20dB谱宽，如图6所示。

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图6 -20dB谱宽测试界面

3.1.4最大均方根谱宽（б）

最大均方根谱宽是度量光脉冲能量的集中程度，对于多纵模激光器和发光二极管这样光能量比较分散的光源的，采用最大均方根谱宽（б）来表征其光谱宽度。（有时会用FWHM来表征此指标，FWHM=2.35 б）

测试步骤：

?打开仪表，接上光纤，按下“Auto Measure”按钮，让仪表自动扫入光谱。

?选择波长的单位：Wavelegth>Mkrvalue W1/Freq是以nm为波长的单位；頦avelegth>Mkrvalue W1/Freq是以THZ为波长的单位。

?选择“Analysis”选项，这时出现测量参数的界面，按下界面上的“RMS”对应的按钮，按界面上的“ =1.00б”对应的按钮，界面上会出现“k〥：”的文字，它后面跟着的就是光源的最大方均根谱宽。

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图7 均方根谱宽测试界面

3.2 光放性能参数的测试

光放需用光谱分析仪的测试项目有：增益Gain、噪声系数NF、增益平坦度。

测试步骤：

?按下Application鐿pt.Amp Test进入光放测试程序，

?接着把未经光放的光源插入光谱分析仪的测试孔，选择Memory Pin/Pout，按下把光源扫入光谱分析仪中；

?然后把经光放放大后的光源插入测试孔，选择Memory Pin/Pout，按下Single扫入光谱，调整光谱分析仪的显示波长范围和纵坐标比例，将需要测试的波长显示在屏幕的中间，

?此时屏幕上就会显示测试数据，NF（S-ASE）后面跟随的数据是噪声系数（Noise Figure)，Gain后面跟随的数据是增益（Gain)（如图8所示）。当输入光放有多个波长时，所有波长中增益最大值与最小值的差就是增益平坦度。

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图8 光放测试界面

3.3 WDM方式下光谱特性的测试

在DWDM方式下需测试的项目有：波长、功率、平坦度和信噪比，测试步骤：

?调整光谱分析仪的显示波长范围和纵坐标比例，将需要测试的波长显示在屏幕中间

?选择Application>WDM>Single，把被测光谱扫入光谱分析仪

? Display Mode>SNR选择信噪比显示方式（在屏幕上显示峰值波长、功率和信噪比），每一波长的波长、功率和信噪比SNR分别显示在屏幕上。

?平坦度是指每通道最大功率与最小功率的差值。

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图9 WDM方式下光谱特性的测试

3.4 插损和隔离度测试

3.4.1插损的测试

测试插损一般用到Traces 和Marker功能。有两种测试方法，方法一比较简单，一般可以用方法一；如果经无源光器件后，光谱形状没改变，也可以用方法二进行测试。

（1）方法一的测试步骤：

?把未经器件的光源输入光谱分析仪的测试孔，选择Traces>Active A >Signle，把光源扫入光谱分析仪，调整光谱分析仪的显示波长范围和纵坐标比例，将需要测试的波长显示在屏幕中间，并按Memory A对应的键把光谱保存在Memory A中。

?把经过无源光器件输出的光输入光谱分析仪的测试孔，选择 Memory B

?选择Trace A-B，按Signle扫入光谱，此时屏幕上就会一条两者差值的光谱

?选择Marker>TMKr，输入被测光谱的波长，屏幕左上角TMKr下面显示的就是插损。

（2）方法二的测试步骤：

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?把未经器件的光源输入光谱分析仪的测试孔，选择Traces>Active A >Signle，把光源扫入光谱分析仪，调整光谱分析仪的显示波长范围和纵坐标比例，将需要测试的波长显示在屏幕中间，并按Memory A对应的键把光谱保存在Memory A中。

?把经过无源光器件输出的光输入光谱分析仪的测试孔，选择 Memory B

?选择Trace A﹠B，按Signle扫入光谱，此时屏幕上就会二条光谱（如图10所示），一是光源，二是经无源光器件后的输出光谱。

?选择Marker，然后移动LMkr_C和LMkr_D，使 LMkr_C 和

LMkr_D分别对齐两光谱的顶点，如图8所示，屏幕上显示的C-D的值是插损。

图10 插损测试界面

3.4.2隔离度的测试

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