橫河
光譜分析儀作為光學(xué)測量的核心設(shè)備,其橫縱坐標(biāo)的靈活調(diào)整能力直接影響數(shù)據(jù)解析的精度與效率。本文以AQ6370D/E系列為例,系統(tǒng)解析坐標(biāo)調(diào)整的底層邏輯與操作路徑,助力用戶實現(xiàn)從基礎(chǔ)測量到深度分析的跨越。
一、橫坐標(biāo)(波長/波數(shù))的動態(tài)轉(zhuǎn)換
橫河光譜儀支持波長(nm)與波數(shù)(cm?¹)的無縫切換,滿足拉曼光譜、紅外光譜等不同場景需求。在AQ6370E中,用戶可通過「TRACE」菜單下的「坐標(biāo)變換」功能實現(xiàn):選擇「乘/除以常數(shù)」選項,輸入轉(zhuǎn)換系數(shù)(如1nm=10?/λ cm?¹),即可完成波長到波數(shù)的映射。例如,在測量CO?氣體吸收峰時,將橫坐標(biāo)切換為波數(shù)可更直觀地定位2349 cm?¹處的特征峰。
對于需要非線性坐標(biāo)的場景(如對數(shù)坐標(biāo)),可通過「函數(shù)變換」功能實現(xiàn)。在分析EDFA增益譜時,選擇「求對數(shù)(基10)」可將線性功率轉(zhuǎn)換為dBm單位,使動態(tài)范圍達(dá)70dB的微弱信號變化更易辨識。
二、縱坐標(biāo)(功率)的歸一化處理
縱坐標(biāo)調(diào)整的核心在于解決不同量級信號的對比問題。AQ6370D提供三種歸一化模式:
1.線性歸一化:通過「MARK」鍵設(shè)定參考點(如峰值功率點),系統(tǒng)自動將該點設(shè)為100%,其他數(shù)據(jù)按比例縮放。在測量多波長DWDM系統(tǒng)時,此模式可消除功率差異導(dǎo)致的譜線重疊。
2.對數(shù)歸一化:結(jié)合「坐標(biāo)變換」中的對數(shù)功能,將功率范圍從線性空間(mW)映射到對數(shù)空間(dBm)。例如,在評估SOA放大器噪聲系數(shù)時,對數(shù)坐標(biāo)可清晰區(qū)分-60dBm至+20dBm的信號變化。
3.差分歸一化:通過「運算菜單」實現(xiàn)兩譜圖相減,突出差異特征。在比較DFB-LD激光器老化前后的光譜時,差分模式可精準(zhǔn)定位0.1nm級的波長漂移。
三、坐標(biāo)系統(tǒng)的進(jìn)階應(yīng)用
1.區(qū)間分析鎖定:利用「線標(biāo)記」功能設(shè)定L1、L2兩點,系統(tǒng)僅對標(biāo)記區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。在測量FP-LD激光器的3dB帶寬時,此功能可排除旁瓣干擾,使測量偏差<0.05nm。
2.動態(tài)坐標(biāo)追蹤:在波長跟蹤模式下,橫坐標(biāo)可實時顯示光源波長變化,縱坐標(biāo)同步更新功率值。該模式在調(diào)試可調(diào)諧激光器時,可將波長穩(wěn)定性評估時間縮短80%。
3.多譜圖疊加對比:通過「譜圖選加」功能,最多可將7條曲線疊加顯示,每條曲線可獨立設(shè)置坐標(biāo)參數(shù)。在分析不同溫度下VCSEL激光器的光譜特性時,此功能可直觀對比峰值波長隨溫度的變化趨勢(典型值0.07nm/℃)。

四、操作實例:EDFA增益譜測量
1.橫坐標(biāo)設(shè)置:將掃描范圍設(shè)為1520-1570nm,分辨率0.02nm,通過「坐標(biāo)變換」轉(zhuǎn)換為波數(shù)坐標(biāo)。
2.縱坐標(biāo)處理:采用對數(shù)歸一化模式,將輸入信號功率設(shè)為0dBm參考點,輸出信號自動轉(zhuǎn)換為增益值(dB)。
3.區(qū)間分析:使用「ZOOM」功能放大1530-1540nm區(qū)間,通過「線標(biāo)記」測定3dB增益帶寬,測量結(jié)果與ITU-T G.692標(biāo)準(zhǔn)偏差<0.1nm。
橫河光譜分析儀的坐標(biāo)調(diào)整體系通過硬件精度與軟件算法的深度融合,實現(xiàn)了從納米級波長解析到皮瓦級功率檢測的全維度覆蓋。掌握坐標(biāo)調(diào)整技巧,可顯著提升光譜數(shù)據(jù)分析的效率與可靠性,為光通信、激光物理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究提供堅實的技術(shù)支撐。