Signalmodulation

Echtzeit-Oszilloskop misst kohärent optische Signale

| Autor / Redakteur: Dean Miles * / Hendrik Härter

Echtzeit-Oszilloskope: Mit der Serie DPO70000SX von Tektronix lassen sich nicht nur Datenraten mit 100G, sondern auch bis 400G analysieren. Zwei Messgeräte werden über UltraSync gekoppelt.
Echtzeit-Oszilloskope: Mit der Serie DPO70000SX von Tektronix lassen sich nicht nur Datenraten mit 100G, sondern auch bis 400G analysieren. Zwei Messgeräte werden über UltraSync gekoppelt. (Bild: Tektronix)

Mit geeigneten Oszilloskopen lassen sich nicht nur kohärent optische Signale bis 100G testen, sondern auch bis 400G. Wir zeigen eine Messlösung mit der DPO70000SX-Serie von Tektronix.

Netzbetreiber stehen vor dem Problem, einen immer höheren Datendurchsatz zu garantieren. Datenraten von 100 oder 400 GBit/s oder bis zu 1 TByte/s machen es erforderlich, komplexe Modulationsformate zu verwenden. Allerdings muss dabei auch die entsprechende Messhardware mitspielen. Schaut man sich ein typisches Test- und Messsystem an, welches kohärent optisch Signale erfassen kann, so besteht es aus drei Hauptbausteinen: einem kohärenten Empfänger, einem Digitizer - normalerweise ein Oszilloskop - und einer entsprechende Verarbeitung der Algorithmen.

Ergänzendes zum Thema
 
Skalierbarkeit der Oszilloskope

Bestimmte Leistungsparameter, wie die Bandbreite des kohärenten Empfängers oder die Oszilloskop-Abtastrate, beeinflussen die Qualität der gemessenen Signale. Es gibt jedoch noch weitere Aspekte, die weniger offensichtlich sind, trotzdem aber bei der Auswahl eines Systems eine Rolle spielen, wenn kohärente optische Signale erfasst werden sollen. Unser Beitrag geht auf zwei dieser Aspekte genauer ein und zeigt, welche Rolle sie in einem Testsystem für kohärent optische Signale spielen: 1. Die Zukunftssicherheit des Systems für die nächste Generation bei Kommunikationslösungen und 2. Analyse-Verfahren für eine abschließende Evaluierung.

So lassen sich optische Systeme bis 400G testen

Obwohl sich der Großteil der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten der kohärenten optischen Signale zurzeit auf 100G konzentrieren, wird bereits an 400G geforscht und entwickelt. Testinstrumente werden meist über eine lange Zeit genutzt. Und auch Entwickler, die zurzeit noch keine Anwendungen mit 400G entwickeln, müssen von ihren Systemen für 100G noch auf neue Testhardware für 400G umsteigen. Eine gute Lösung wäre in diesem Fall ein System, das nicht nur ein richtiges Preis-Leistungsverhältnis für 100G bietet, sondern auch für künftige Tests mit 400G erlaubt. Testsysteme für 100G-Signale bestehen häufig aus einem Echtzeit-Oszilloskop mit vier Kanälen und 33 GHz. Je nach Baudrate und Modulationsformat erfordert ein 400G-Test in der Regel eine Oszilloskop-Bandbreite von mehr als 65 GHz. Um ein doppelt polarisiertes System mit 65 GHz vollständig zu erfassen, müssen die Testlabore viel Geld ausgeben.

Bei den Echtzeit-Oszilloskopen der DPO70000SX-Serie von Tektronix kann der Anwender nur die aktuell für 100G benötigten Komponenten beschaffen. Wenn die Forderung nach einer 400G-Prüfung kommt, lassen sich die Instrumente aber weiterhin voll nutzen. Beim Oszilloskop-System DPS77004SX werden vier 33-GHz-Kanäle über zwei Instrumente verteilt. Die Instrumente werden über den UltraSync High Performance Synchronization & Control Bus verbunden. Dabei ist UltraSync mehr als nur ein allgemeiner externer Trigger zwischen zwei Oszilloskopen. Bei Systemen mit einem externen Trigger tritt oftmals von Erfassung zu Erfassung zwischen mehreren Kanälen ein Jitter von einigen Picosekunden auf.

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