什么是光谱分析仪？

光谱分析仪 (OSA) 用于量化并显示给定波长范围内的光学光源的功率。与射频频谱分析仪非常相似，OSA 在 y（垂直）轴显示功率，在 x（水平）轴显示波长。光谱分析仪测量的三个关键参数是波长、功率电平和光信噪比 (OSNR)。

Nano OSA Modules

利用波分复用 (WDM) 允许多个光载波信号在单根光纤上传输的光纤通信网络是 OSA 光谱分析仪的理想应用。具有内联放大功能的长途网络依靠精确的光功率和光信噪比测量来确保最佳性能。一些光谱分析仪是针对特定的波长波段（C、L、O 波段等）量身定做的，而另一些可以跨多个波段有效地工作。频谱分析仪光学测试还可以对特定波长的光学元件进行透射率和反射率测试，以及对放大器进行噪声测试。

光纤网络利用光脉冲在数千公里范围内传输数字信息。高速数据传输和 WDM 技术现已成为有线电视 HFC/DAA、5G x 传和超大规模数据中心互连等光纤网络的一部分。现场测试解决方案必须能够进行波长选择性测量，以捕获各个通道/服务的关键参数。随着光谱分析仪精度、分辨率和可用性的提高，为世界一流产品开发和光学系统和部件的高效生产测试带来了新的机遇。

实验室及制造

随着下一代激光、LED、WDM 和应答器的创新突破了光学技术的极限，光谱分析仪在世界各地的研发实验室中普遍使用。随着这些组件集成到新系统中并规模化生产，精确可靠的毫秒级生产扫描就能跟上需求的步伐。 

  • 高分辨率频谱测量功能支持在实验室和制造环境中对调制 DWDM 发射机进行更深入的分析。VIAVI mHROSA 模块在扩展的 C 波段内提供亚 GHz 波长分辨率，使制造商能够了解单载波和多载波相干调制格式产生的精细光谱特性，并支持调制器调谐和 OSNR 验证。 

  • 要批量生产模块、无源元件、激光器和放大器，需要能在整个单模波长范围（1250 纳米到 1655 纳米）内工作的快速灵活的频谱分析仪。信道功率、带宽、噪声功率和 OSNR 等关键指标。VIAVI MAP Wideband OSA (mOSA-C1) 在超紧凑的插件模块中提供了无与伦比的测试速度和简单性。

光谱分析仪现场测试<

如果没有先进的频谱分析仪光学解决方案，当今光纤网络的复杂性将令人无法承受。波长和功率测量必须在网络的整个生命周期中进行。对于具有内联放大和可重构光分插复用器 (ROADM) 的高速光纤网络，使用光信噪比来评估光网络链路的性能。 

  • CWDM 测试：利用信道间距为 20 纳米的粗波分复用 (CWDM) 的光纤网络受益于紧凑的全功能 OSA 解决方案。用于这类接入网络测试的分析仪功能应包括 1250 纳米至 1650 纳米的波长灵活性、18 通道以上的容量和功率测量范围（通常为 -50dBm 至 +10dBm，偶尔高达 +25dBm），以支持更高功率的有线电视应用。仅执行功率和波长测量的便携式光通道检查仪 (OCC) 也可以是可行且经济的解决方案，因为 CWDM 链路（通道）没有被放大，因此不需要 OSNR 测试。 

  • DWDM 系统测试：信道间隔低于 0.8 或 0.4 纳米并利用 C 波段的密集波分复用 (DWDM) 曾经仅限于长距离（大于 100 千米）部署，现在正用于接入网络和数据中心。ROADM 技术使得 OSNR 测量对于网络链路和服务性能的安装、优化和维护至关重要。 

    xWDM Channels

  • 线路侧 100G 测试：采用内联 ROADM 的 100G 网络对频谱测试提出了独特的挑战。尽管安装、维护和故障排查过程与传统 10G 网络相似，但新的相干调制格式也带来了新的挑战。推荐使用一种先进的光谱分析仪 (OSCA-710)，它能够利用光谱相关技术测量来自放大器测试接入点的每个 DWDM 信道的波长、功率和带内/在线 OSNR，从而在不中断客户服务的情况下准确表征相干 100G 网络。 

    Modified in-band vs out-of-band OSNR

要将最初为无线电开发的频谱分析原理应用于光波，必须将光的行为视为一种密切相关的电磁辐射形式。光谱分析仪必须能够选择特定的波长进行测量，然后可以使用光电探测器将光能转换成可测量的电能（功率）。有不同的技术可用于选择单独的波长进行测量。 

  • 衍射光栅（单色仪）
    为了确定单个波长的功率，衍射光栅法在光谱分析仪内使用旋转滤光片或“光栅”。当单色仪中的光栅移动时，随着光栅旋转，不同的波长依次呈现给光电探测器。这种方法以适应宽光谱范围和产生精确读数而闻名。这类设备中敏感的移动部件使得保护 OSA 免受跌落或其他类型的冲击非常重要。
  • 法布里-珀罗方法 
    法布里-珀罗干涉仪方法使用平行反射镜过滤入射光以产生谐振腔。为了设置输入波长，可以使用压电元件来调节各反射镜之间的间距。法布里-珀罗光谱分析仪的分辨率由该镜间距函数的精度决定。这种方法提供了高波长测量精度，尽管动态范围有限。法布里-珀罗没有移动部件，能够检测密集信道，非常适合实验室或现场的 DWDM 监控和测量应用。 

OCV/OSA-4100

VIAVI Nano OSA 模块的多功能系列包括高分辨率全带宽 OSA-4100 光谱分析仪和 OCV-4100 光学信道验证器模块。随着 CWDM 和 DWDM 在宽带服务接入网络中的采用，以及 MWDM 或 LWDM 在 5G 网络中的应用，这些紧凑型模块通过弥合精度和便携性之间的差距，加快了安装、部署和维护任务。这些模块包括一个 SPF/SFP+ 托架，用于在现场调谐和验证可插拔光纤，并可与其他 VIAVI 主机结合使用，为光谱分析以及高速服务激活、5G 无线、BERT 和 OTDR 测试提供单一解决方案。 

OSA-110M/H

高性能 OSA-110M 和 OSA-110H 模块具有全波长范围卓越的光学分辨率和高达 33GHz 的信道间隔分辨率，可满足部署 DWDM 的长距离或接入网络的严格光学测试要求。OSA-110H 还可为有线电视测试应用提供高达 +25dBM 的高功率电平。OSA-100 系列与 MTS-6000A 和 MTS-8000 平台兼容，可提供面向未来的能够满足 40/100G 测试和新调制格式所需的信号分析。 

OSA-500/M/R/RS

VIAVI OSA-500 系列的超高光学分辨率带宽、全波长范围和低至 25GHz 的信道间隔能力满足了高速 DWDM 系统的独特测试要求。OSA-500RS 具有带内 OSNR，支持基于 ROADM 的系统的高效在线测量。内置了物理恒定波长基准，因而在器件使用寿命期间不必进行外部重新校准。 

光信道检查器 (OCC)

手持式光纤信道检查器是一种紧凑、简单、低成本的选择，可用于对不需要 OSNR 测量的 xWDM 链路进行安装、维护和故障排查。通常，它们提供基本的条形图显示，以显示信道存在状态和功率。SmartClass OCC-55 信道检查器可测量多达 18 个信道，用于可靠的 CWDM 表征，而 SmartClass OCC-56专 用于 DWDM 分析。更先进的 COSA-4055（用于 CWDM）和 OCC-4056C（用于 DWDM）信道检查器模块提供更多功能，包括频谱跟踪、波长偏移和功率漂移测量，以及用于调整和验证可插拔光纤的 SFP/SFP+ 托架。两者都直观地支持城域/接入、光纤深度和 5G DWDM 应用的安装和维护。 

实验室及制造

VIAVI 用于制造和开发的光谱分析仪模块旨在满足客户对测试应用、光学精度和速度的独特要求。作为用于可扩展和可配置光学测试的多功能多应用平台 (MAP) 的一部分，超紧凑、高分辨率的 mHROSA 模块和高速 mOSA-C1 模块为新兴光学测试和制造环境带来了无与伦比的简单性和多功能性。