Agilent N4391A - Keysight

Agilent N4391A
光変調アナライザ
ベクトル変調測定にも
最高の信頼性を
Data Sheet
信頼性の高い測定
特長と利点
N4391Aを使用すれば、非常に信頼性の高いテスト結果が得られます。
• 最大32 GHzの真のアナログ
帯域幅
これは、信号品質の仕様化と同じパラメータを使って測定したシステム性能仕
様を提供することにより実現されます。このため、N4391Aの測定結果からは、
測定器の性能ではなく、信号の性能が分かります。これは、非常に簡単な設定
でユーザがすぐに検証できます。
N4391Aは、最高の柔軟性を備えた非常に高度な信号処理アルゴリズムを搭載し
ています。
本器に搭載されているアルゴリズム
• シングル/デュアル偏波ユーザ信号の検出
• ほとんどの変調方式に対してトランスペアレント
• インチャネルCD/PMD測定/補正
• ニーズに合ったアルゴリズムの内部パラメータを簡単かつ柔軟に選択可能
• インラインMATLABデバッグ機能
• 最大60 Gボーのシンボル・
レート解析機能
• 性能検証を簡単に実行可能
• 一般的なQPSK光トランスミッタ
の1/4の優れたノイズ・フロア
• 経済的なライト・バージョンを
ご用意
• 4チャネル偏波ダイバーシティ
検出
• リアルタイム・サンプリングに
よる光位相トラッキング
N4931Aは、困難なエラーをデバッグするための高度なツールセットに加えて、
多くのRFエンジニアによって実証済みのツールを備えています。
• ユーザが選択可能な位相トラッ
キング帯域幅
解析ソフトウェアは、業界標準のベクトル信号解析(VSA)ソフトウェアをベー
スに、デュアル偏波データ処理などの光学要件に対応するように機能が拡張さ
れています。この解析ソフトウェアは、RF/モバイル・エンジニアリング・ラ
ボの主力ツールで、複雑な変調(ベクトル変調)光信号の解析に欠かせないツー
ルをすべて備えています。また、測定信号のシグナル・インテグリティを評価
するための多くのパラメータがあります。最も一般的なパラメータは、最大
4096シンボルのエラー・ベクトル振幅(EVM)のノーマライズされた幾何学的誤
差です。さらに、ニーズに応じて、演算機能やマクロ機能によってこの機能を
拡張することもできます。
• 仕様化された測定器性能
光コンスタレーション
32 QAM、X平面
カラー・コード化
32 QAM I-アイ
パワー・スペクトラム
振幅スペクトラム
• 100Gおよび次世代テラビット・
レートに対応するための、様々
な変調方式をサポート
• RF解析で一般的なエラー・ベク
トル概念を採用
• クロック入力/ハードウェア・
クロック・リカバリが不要。
• PRBSまたは実際のデータを解析
• リアルタイムでの高分解能スペ
クトル解析
• レーザ線幅測定
• 偏波多重信号のビット・エラー
解析も可能
• CD/1次PMD補正および測定
光コンスタレーション
32 QAM、Y平面
カラー・コード化
32 QAM Q-アイ
イコライザ応答
位相誤差
図1.
2
トランスミッタの信号評価アプリケーション
トランスミッタのシグナル・インテグリティの評価
• トランスミッタの性能検証
• 製造時のトランスミッタの最適調整
• トランスミッタ・ベンダの評価
• 製造時の最終合否テスト
• トランスミッタ・コンポーネントの信号忠実度の評価
ビーム・
スプリッタ
トランスミッタ・
レーザ
X平面
変調器
偏波
コンバイナ
Y平面
変調器
信号入力
図2.
ホモダイン・コンポーネントの評価
• 搬送波レーザの位相雑音に影響されないコンポーネント評価
• 変調器のシステム評価
• 増幅器の変調器ドライバの性能検証
• 高機能デバッグ
局部発振器入力
ビーム・
スプリッタ
トランスミッタ・
レーザ
X平面
変調器
偏波
コンバイナ
Y平面
変調器
信号入力
図3.
コンポーネントの評価
• コストパフォーマンスの高い変調器の評価
• コストパフォーマンスの高い変調器ドライバの評価
• IQ変調器における最終仕様テスト
• 高度な研究
ビーム・
スプリッタ
X平面
変調器
偏波
コンバイナ
Y平面
変調器
図4.
その他のトランスミッタ・テスト
• 効率的な変調方式の高度な研究
• トランスミッタ開発での高度なデバッグ
• 搬送波レーザの評価
• 物理層でのBER検証
• ストークス領域での信号解析によるトランスミッタ出力の偏波特性の検証。
図5に、ストークス領域におけるDP-QPSK信号の分布例を示します。
図5.
3
リンク・テスト・アプリケーション
コヒーレント・
レシーバ
トランスミッタ
図6.
リンクの評価
新しく追加された機能では、ベクト
ル変調信号における各種歪み成分を
検出することにより、光リンクの特
性評価を行うことができます。この
ツールにより、光リンクからレシー
バに至るまでの各要素におけるベク
トル変調信号解析が可能となります。
リンク・テスト用ツール
• CD補正
• インチャネルCD測定
• PMD補正
• インチャネル1次PMD測定
• ループ・テストでのトリガ・モー
ド(ゲーティング)
• 4種類のCD補正アルゴリズム
• 4種類のPMDアルゴリズム
• 信号品質の指標となるエラー・ベ
クトル振幅の測定
• 物理層BER
• ユーザ定義アルゴリズムのサポート
以 上 の ツ ー ル を 使 用 す れ ば、CD/
PMD/Loss/PDLなどの各種リンク障
害が信号品質に与える影響を簡単に
図示できます。非線形のリンク障害
の影響もEVMで評価できます。
図7.
左のスクリーン・ショットはCD補正前の信号、右のスクリーン・ショットは付属のCD補
正アルゴリズムを適用した後のコンスタレーションを示しています。
CD/PMD測定
光リンク上で発生する障害によって
受信信号で発生した歪みは、コンス
タレーションの歪みとして表われま
す。この歪みを効果的にかつリアル
タイムに補正するアルゴリズムにつ
4
いては、現在各種の研究テーマとな
っています。N4391Aに搭載される高
度なCD/PMDアルゴリズムは、この
ような歪みの補正だけでなく、イン
チャネルCDや1次インチャネルPMD
の測定にも対応できます。
アルゴリズムの開発
ADC
信号
コヒーレント
電気-光
レシーバ
ADC
フロント
エンド補正
スキュー
補正
ADC
ユーザ・
アルゴ
リズム/
Agilent
アルゴ
リズム
搬送波リカバリ
リサンプリング
イコライゼー
ション
解析ツール
ディスプレイ
ADC
図8.
基準レシーバ
ユーザ・アルゴリズム
最終処理/UI
N4391Aの信号フロー(基準レシーバのプリプロセス、最終プロセス、デコード、表示)
ユーザ・アルゴリズムの
統合
仕様化された基準システムを使用す
ることにより、コヒーレント・レシ
ーバの開発プロセスを大幅に短縮で
き、テスト結果の信頼性を高めるこ
とができます。開発初期で、レシー
バのハードウェアが入手できない状
態でも、アルゴリズムの開発を開始
できます。
図8は、光変調アナライザの信号フロ
ーを示しています。基準レシーバは、
コヒーレント信号検出、アナログ/
デジタル変換、および光ハイブリッ
ドや信号検出に起因する物理的な劣
化の補正を含みます。これは、最大
32 GHzの真のアナログ帯域幅を実現
する、理想に近いレシーバです。
基 準 レ シ ー バ か ら の 出 力 信 号 は、
Agilent独自、もしくはユーザ定義の
アルゴリズムを用いたデータ・ポス
ト・プロセシング・システムに入力
されます。アルゴリズムの順序は自
由に選択でき、測定中の変更も可能
です。
さらに、この基準生データは、記録、
保存、再生が可能です。記録してお
いたデータは、別のパラメータまた
はユーザ・アルゴリズムを使用して
再度解析できるので、ポスト・プロ
セッシングがさらに柔軟になります。
プログラミング環境としては、ネイ
ティブC、C++、Matlab®などの広く
使用されているツールをサポートし
ます。
測定器にはMatlab®/Visual C#プログ
ラミング環境が付属し、ユーザ・ア
ルゴリズムの開発にすぐに取り掛か
ることができます。
偏波と位相トラッキング用のアルゴ
図9.
N4391Aのユーザ定義/事前定義アルゴリズムの管理画面。右側のリストでは、測定中で
も順序の変更が可能。
偏波/位相トラッキングのループ・ゲイン
リ ズ ム に つ い て は、 高 い 柔 軟 性 を
備えた既知のアルゴリズムがすでに
QAMやPSK方式に対しても応用され
ています。さらに機能拡張によって、
偏波や位相トラッキングのループ利
得の変更が可能になっています。
これにより、ユーザ・レシーバと同
じトラッキング・ゲインでN4391Aで
の測定ができ、最終的なトランスミ
ッション・システムに非常に近い結
果を得ることができます。
位相トラッキング(高ループ・ゲイン)
位相トラッキング(低ループ・ゲイン)
図10.
同じ入力信号に対して、位相トラッキングで2つのループ利得を設定した場合のN4391A
での解析
5
コンスタレーション/アイ・ダイアグラム解析
光I/Qダイアグラム
I/Qダイアグラム(極座標ダイアグラムまたはベクトル・ダイアグラムとも呼
ばれる)には、復調データが、X軸の同相信号(I)対Y軸の直交位相信号(Q)と
して表示されます。カラー・コード化表示により、複雑なデータ統計もわか
りやすく表示されます。
このツールにより、オーバーシュートの検出や、遷移が直線的でなく信号が
帯域制限されている、などの遷移動作の解析が可能となります。
図11.
光コンスタレーション・ダイアグラム
コンスタレーション・ダイアグラムでは、情報は指定のタイム・インターバ
ルでのみ表示されます。コンスタレーション・ダイアグラムは、シンボル・
クロック・タイムに対応するI/Q位置を表示します。これらのポイントは一般
に、検出デシジョン・ポイントと呼ばれ、デジタル・シンボルと解釈されま
す。コンスタレーション・ダイアグラムを使用すると、不平衡、直交位相誤
差、位相雑音などを簡単に特定できます。
コンスタレーション・ダイアグラムでは、コンスタレーション・ポイントの歪
み/オフセットを確認できるので、伝送信号の品質をすばやく解析できます。
さらに、オフセットや歪みが定量化されるので、測定間の比較が容易です。
図12.
シンボル・テーブル/エラー・サマリ
こ の 機 能 は、 最 も 強 力 な デ ジ タ ル 復 調 ツ ー ル の う ち の1つ で す。 こ こ に
は、復調ビット列およびすべての復調シンボルのエラー統計が表示され
ます。EVMの実効値を検討することにより、変調精度を簡単に評価でき
ます。左の画にあるとおり、他の有用なパラメータもレポートされます。
• I/Qオフセット
• 直交位相誤差
• 利得不平衡
図13.
I/Q信号のアイ・ダイアグラム
アイ・ダイアグラムは、シンボル・クロックでトリガをかけたときの、(実数)
I
またはQ
(虚数)信号対時間の表示です。信号の実数(I)部と虚数(Q)部のアイ・
ダイアグラムが同時に表示されるように、ディスプレイを設定することができ
ます。
アイ・ダイアグラムは、光オン/オフ・キーイング変調解析でよく知られてい
る解析ツールです。この解析機能が拡張され、虚数部が含まれるようになりま
した。
図14.
6
シグナル・インテグリティ/ビット・エラー解析ツール
エラー・ベクトル振幅
エラー・ベクトル・タイム・トレースでは、I/Q実測信号とI/Q基準信号か
ら計算されたエラー・ベクトルが表示されます。データは、エラー・ベクト
ル・マグニチュード、エラー・ベクトル位相、I成分だけ、Q成分だけで表示
できます。
このツールを使用すれば、信号が理想信号と一致しているかどうかを即座に
確認できます。
図15.
Q
Q誤差
実測
EVM
ここで、[n]=シンボル・タイムでの測定
I誤差=I基準−I実測
Q誤差=Q基準−Q実測
エラ
ー・
ベク
トル
EVM [n] = √ I 誤差 [n]2 + Q 誤差 [n]2
IQ振幅誤差
Ø = =エラー・ベクトル位相
Ø
IQ
IQ基準
I
位相誤差解析
I誤差
IQ位相誤差
図16.
エラー・ベクトル解析は、非常に強力なツールであり、EVMだけでなく、各
シンボル/サンプルの振幅誤差や位相誤差を表示します(図16)。位相誤差は
同じダイアグラムの各サンプル・ポイントと各コンスタレーション・ポイン
トに対して表示され、遷移中に何が起きているかを確認できます。
この情報から位相誤差の形状がわかります。すなわち、ジッタ解析と同様
に、繰り返し形状かランダム形状かにより、位相誤差の原因を知ることがで
きます。
図17.
図18.
ビット/シンボル/エラー解析
光変調アナライザには、さまざまな物理パラメータの解析機能に加え、ビット/シンボルのエラー解析機能も備わってい
ます。送信シンボル/ビットの検出は、測定データと実際の送信データの比較を可能とします。光変調アナライザには、
最大231のPRBSパターンとユーザ定義パターン用のオプションがあり、シンボル・エラーを実際にカウントできるだけで
なく、バースト中のビット・エラー比も測定できます。
これらの解析ツールにより、従来のポイントツーポイントBERテストにフェールした場合のエラーの原因、すなわちそれ
がトランスミッタ、リンク、レシーバのどこに起因するものなのかを特定することが容易になります。
さらに、レシーバへの入力信号の品質を把握し全体のBERと比較することにより、レシーバのストレス・テストも可能に
なります。
7
スペクトル解析とトランスミッタ・レーザ特性評価
狭帯域、高分解能スペクトラム
狭帯域、高分解能スペクトラムでは、タイム・ドメイン信号をフーリエ変換
したスペクトラムが表示されます。中心周波数は、ユーザ・インタフェース
で入力された局部発振器の周波数と一致します。
このツールでは、解析信号のスペクトラムの概要や、そこから導かれる伝送
システムに対するチャネル帯域幅の要求などを確認できます。
スペクトログラムは、スペクトラムの時間軸上での変化を表したもので、搬
送波レーザのドリフトのモニタも可能です(図19を参照)。
図19.
スペクトログラム
スペクトログラム表示は、データをモニタするもう1つの方法です。スペクト
ログラム表示では、振幅値がカラー・コード化され、スペクトログラムの各
水平線は1つの測定レコードを表します。
スペクトラムの時間変化により、通常は目視できない発生頻度の少ない偶発
的なイベントも検出できます。
さらに、トランスミッタ・レーザの長期ドリフトを検出したり、レーザ・ス
ペクトラムの周期的な様相を検出することも可能です。
図20.
エラー・ベクトル・スペクトラム
EVM対時間データのFFTを計算することにより、EVMスペクトラムが計算で
きます。エラー・トレースの周期的な成分は、エラー・ベクトル・スペクト
ラムに1本の線として表示されます。
このツールを使って検出された信号を解析することにより、通常は見えない、
ノーマル・スペクトラムに重なっているスプリアスを検出できます。これに
より、最高の信号品質のトランスミッタの作成や、発見困難な伝送システム
の問題の検出に役立ちます。
図21.
レーザ線幅測定
最先端の光変調方式により動作する光コヒーレント伝送システムでは、トラ
ンスミッタ信号の性能(ひいてはシステム・ペナルティ)は、トランスミッタ・
レーザの安定度に大きく依存します。このスペクトル解析ツールでは、変調
されていないトランスミッタ・レーザの測定時間内の周波数偏移も表示でき
ます。
図22は、DFBレーザの周波数偏移をY軸、測定時間をX軸で示しています。
レーザの時間分解周波数安定度を詳細に解析し、モードホップの原因となる
エラーを検出することができます。
図22.
8
ジェネリックAPSKデコーダ
ユーザ設定可能なAPSKデコーダ
この新しいジェネリック・デコーダを使用すれば、印加し
たIQ信号に合わせたカスタム・デコード方式を設定でき
ます。
最大8個の振幅レベルと最大256個の位相レベルを自由に組
み合わせて使用することができます。このため、独自の変
調方式をほとんど制限なく自由に定義/評価できます。
設定は非常に簡単です。以下に例をいくつか示します。
図23.
光デュオバイナリ・デコーダ
40 G伝送システムでは、通常、光デュオバイナリ・フォー
マットが使用されています。トランスミッタ出力またはリ
ンク上の物理層信号をテストするために、現在の解析ソ
フトウェアは、この一般的な光フォーマットに対応してい
ます。
測 定 器 お よ び 解 析 ソ フ ト ウ ェ ア の 定 義 済 み の 設 定 に は、
予め設定された光デュオバイナリ・デコーダが含まれてい
ます。
図24.
8 QAM光デコーダ
このコード化方式の例では、コンスタレーション・ポイン
ト間の最長距離で、1シンボル当たり3ビットを符号化でき
ます。このため、優れたS/N比を実現できます。
図25.
16 PSK光デコーダ
これは、研究に用いられることがよくある、より複雑で純
度の高い位相変調光信号の例です。
ユーザ定義のAPSKデコーダでは、定義済みのデコーダで使
用されているものと同じ解析ツールを使用できます。
図26.
9
汎用OFDMデコーダ
ユーザ設定可能な汎用OFDMデコーダ
OFDMは非常に複雑な変調方式です。連続するベクトルに
より時間軸上で情報を伝送するだけでなく、サブキャリア
(サブキャリアの数はカスタマイズ可能)に乗せて周波数軸
上で情報を伝送します。またサブキャリアごとに変調方
式を変えることができます。さらに、同期させるには通
常、パイロット・トーンを検出する必要があります。この
OFDMデコーダを使用すれば、デジタルOFDM信号のほと
んどすべての変動を設定できます。さらに、さまざまな方
法で検出/解析することができます。以下に例をいくつか
示します。
図27.
OFDMエラー・サマリ
コンスタレーション・ダイアグラムやシンボルのEVMなど
のさまざまなグラフィカル解析ツールに加えて、関連する
誤差計算が示された詳細なエラー・テーブルを利用できま
す。この機能を使用すれば、トランスミッタ出力またはリ
ンク上の1つ以上のOFDM信号品質パラメータを仕様化でき
るので、トランスミッタやリンクの性能評価に有用です。
図28.
シンボルのEVM
QPSK/M-QAM信号の場合と同様に、搬送波ごとにEVM(%
rms)値を計算して、水平軸上に表示することができます。
これによってすべての搬送波の変調品質が分かります。個々
のバーはその搬送波の各シンボルのエラー・ベクトルを表
し、エラー・シンボルの分布状況も分かります。
図29.
高分解能のOFDMスペクトラム
OFDM信号は、周波数ドメインに非常に近接して存在する
複数の直交搬送波なので、完全な信号ではスペクトラムが
長方形に見えます。さらに、ODFM信号は通常、パイロッ
ト/同期情報をさまざまなパワー・レベルで搬送します。
高解像度のスペクトラム・ディスプレイと他の解析ツール
により、定量的なOFDM信号解析が行えます。
図30.
10
N4391Aのブロック図
X偏波
Y偏波
スペクトラム
スペクトラム
時系列
I/Qプロット
搬送波リカバリ、
リタイミング/
リサンプリング、
イコライゼーション、
スライス/デコード
光
フロントエンド
制御
ソフトウェア
時系列
I/Qプロット
搬送波リカバリ、
リタイミング/
リサンプリング、
イコライゼーション、
スライス/デコード
ユーザ・アルゴリズム/Agilentアルゴリズム
フロントエンド補正/スキュー補正
ADC
ADC
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
90°光
ハイブリッド
PBS
ADC
ADC
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
90°光
ハイブリッド
LO
1x2
50/50
信号
LO出力
図31. 光変調アナライザのブロック図
11
LO入力
定義
一般に、仕様はすべて、記載されて
いる動作/測定条件および設定、瞬
断のないAC電源電圧で有効です。
仕様(保証)
指定された条件で有効な保証された
製品性能を表します。
仕様には、期待される統計性能分布、
環境の変化やコンポーネントの経年
変化に起因する性能測定の不確かさ
の変化を考慮したガード・バンドが
含まれています。
代表値(特性)
特性は、通常は満たされていますが、
保証されていない製品性能を表しま
す。代表値は、代表的な測定器から
得られたデータに基づいた値です。
一般仕様
測定器を使用する際に有用な情報で
す。性能レベルを表さない一般的な
用語です。
デジタル復調測定条件
• データ収集:DSA 91304Aシリー
ズまたはDSOX 92xxxAシリーズ
• オフィス環境
• 信号パワー:+7.5 dBm
• オシロスコープ・レンジ:20 mV/div
• I/Q帯域幅:12.5 GHz
• (D)QPSK復調
• 単偏光;搬送波、位相線形化アル
ゴリズム
• 500シンボル/レコード
12
一般仕様
付属品
1×
寸法:(高さ×幅×奥行き)
4×
41.4 cm×42.6 cm×47.3 cm
1-3×
質量
2/4×
1×
1×
1×
1×
1×
1×
1×
1×
1×
1×
3×
製品本体質量:
光レシーバ
DSA91304
15 kg
20 kg
パッケージ後の製品:
60 kg
AC電源ライン要件
100 ∼ 240 V、50 ∼ 60 Hz
光レシーバ:
最大300 VA
N4391A光変調アナライザ
(1×オシロスコープを含む、注文時の構成に依存)
RFケーブル(レシーバとオシロスコープを接続、ケーブル・
タイプは構成に依存)
81000NI FC/APCコネクタ・インタフェース
(数量は選択したオプションに依存)
精密BNC型コネクタ(数量は構成に依存)
USBタイプA-タイプBケーブル
キーボード
マウス
ローカル電源コード
ローカル・ハイパワー・コード
入門マニュアル
校正ケーブル
トルク・レンチ
8 mmレンチ
ESD保護用リスト・ストラップ
タッチ・スクリーン用スタイラス
データ収集装置
オシロスコープ2台の場合の付属品
ユーザの選択に依存
1×
2×
保管温度範囲
−40 ℃∼+70 ℃
動作温度範囲
+5 ℃∼+35 ℃
湿度
15 %∼ 80 %の相対湿度、非結露
オシロスコープ(別注文のシステムに依存)
BNCケーブル
オプション
1×光変調アナライザ・ビット・エラー比測定ソフトウェア・ライセンス
1×光変調アナライザCD/PMD測定ソフトウェア・ライセンス
コヒーレント・レシーバ光入力
DUT入力
+20 dBm
(最大)、
9 μm、シングルモード、アングルド、
81000コネクタ・インタフェース装備
+20 dBm
9 μm、PMF、アングルド、
81000コネクタ・インタフェース装備
+20 dBm
(最大)
9 μm、PMF、アングルド、
81000コネクタ・インタフェース装備
高度(動作時)
0 ... 2,000 m
LO入力
推奨再校正周期
1年
LO出力
レーザ安全情報
上にリストされているレーザ光源はすべて、IEC 60825 1(2001)に従って、
クラス1Mに分類されています。2001年7月26日のLaser Notice No. 50に従い、
すべてのレーザ光源が、偏差を除いて、21 CFR 1040.10に準拠しています。
13
仕様
表1. 代表値(特に記載のない場合)
光変調アナライザ
概要
最大検出可能ボー・レート
最大60 Gボー
DP-DQPSKの最大検出可能ビット・レート
最大240 Gb/s
サンプリング・レート
最大80 Gb/s
偏光調整アルゴリズムの数
6
デジタル復調の不確かさ
エラー・ベクトル振幅ノイズ・フロア
1.8 % rms
振幅誤差
1.1 % rms
位相誤差
0.9°
直交位相誤差
0.05°
I/Q間の利得不平衡
<0.007 dB
イメージ抑圧
>35 dB
S/N
>60 dB
感度
−20 dBm
使用可能な変調方式
BPSK、8BPSK、VSB -8、-16、
1)
EDGE
オフセットQPSK、QPSK、π/4 QPSK
DQPSK、D8PSK
DVB QAM 16、32、64、128、256
QAM 16、32、64、128、256、512、1028
MSKタイプ1、タイプ2 CPM(FM)
APSK 16/32(12/4 QAM)
StarQAM -16、-32
ジェネリックAPSKデコーダ
生のビット・レート(Gb/s)
FSK 2-、4-、8-、16-レベル
電気帯域幅(GHz)
図32. 検波可能な伝送レート(検波帯域幅と変調方式に依存)
1)ライト・バージョンで使用可能なのは、BPSK、DP-BPSK、DPSK、DP-DPSK、QPSK、DP-QPSKのみです。
14
表2. 代表値(特に記載のない場合)
コヒーレント基準レシーバ
概要
光DUT入力
光入力の波長レンジ
1528 nm ∼ 1630 nm
最大入力パワー
+14 dBm
最大入力パワー、損傷レベル
+20 dBm
レシーバ偏波消光比
>40 dB
平均入力パワー・モニタ確度
±0.5 dB
局部発振器の光出力
CW出力パワー 1
>+14 dBm
波長レンジ
1528 nm ∼ 1630 nm
外部局部発振器入力
光入力の波長レンジ
1528 nm ∼ 1630 nm
外部局部発振器の入力パワー・レンジ
0 dBm ∼+14 dBm
最大入力ピーク・パワー(損傷レベル)
+20 dBm
小信号利得、外部レーザ入力から局部発振器出力(−20 dBmのLO入力パワー)
28 dB(1550 nm時)
飽和出力パワー(−3 dB圧縮時)
+15 dBm
その他
標準バージョン
ライト・バージョン(ソフトウェア・
アップグレードが可能)
電気帯域幅
43 GHz、37 GHz(保証値)
22 GHz
補正後のI/Qミキサの光位相角(1529 nm ∼ 1630 nm)
90°±0.5°
補正後の相対スキュー(1529 nm ∼ 1630 nm)
±1 ps
EVM対信号パワー
EVM(%)
モデル:
オートレンジ
モデル
信号パワー(dBm)
図33. EVM % rms
(平均光入力パワーに依存)
この図では、500シンボルの解析レコードで最大エラー・ベクトルにノーマライズされた% rmsエラー・ベクトル振幅
(EVM)が、信号パワーの関数として示されています。高いパワー・レベルにおけるEVM% rmsレベルは、測定器の雑音
レベルに起因します。低いパワー ・レベルにおけるEVMの増加は、S/N比の低下が原因です。フィッティング・モデルは、
オフセット項のEVM % rmsを表します。
15
表3. 代表値(特に記載のない場合)
データ収集(Agilent 90000-Xシリーズ オシロスコープ)
概要
サンプリング・レート
最大80 Gサンプル/s
(各チャネル)
データ収集帯域幅
16/20/25/32 GHz、アップグレード可能
チャネル間ジッタ
700 fs(代表値)
雑音
0.6mV rms(10mVレンジ、32 GHz帯域幅時)
ADC分解能
8ビット/16ビット(補間)
チャネルあたりのサンプル・メモリ
最大2 Gサンプル/チャネル
局部発振器(LO)
(特に記載のない場合は、仕様)
概要
オプション-500/01
オプション-510
1527.6 ∼ 1565.5 nm(196.25 ∼ 191.50 THz)
1570.0 ∼ 1608.8 nm(190.95 ∼ 186.35 THz)
1528 nm ∼ 1630 nm
最小波長ステップ
25 GHz
1 pm
同調時間/掃引速度
<30 s
50 nm/s
絶対波長確度
±22 pm
±20 pm、±5 pm
(代表値)
安定度(短期)
100 kHz
100 kHz
サイド・モード抑圧比
50 dB(代表値)
≧50 dB
RIN
−145 dB/Hz
(10 MHz ∼ 40GHz)
(代表値)
−145 dB/Hz
(0.1 ∼ 6 GHz)
(代表値)
波長レンジ
オプション500
オプション501
高分解能スペクトロメータ
概要
最大周波数スパン
31.25/40/50/62.5 GHz
LO波長レンジ
1528 nm ∼ 1630 nm
イメージ抑圧
>35 dB
FFTポイント数
409601
最小分解能帯域幅(レコード長10 ポイント)
6
4 kHz
S/N比
60 dB(7.5 dBの信号入力パワー時)
周波数確度
絶対
±5 pm
パワーの相対不確かさ(dB)
パワーの相対不確かさ対信号パワー
レンジ=0.4 V
レンジ=0.16 V
レンジ=0.08 V
レンジ=0.04 V
レンジ=0.015 V
レンジ=0.08 V
オートレンジ
信号パワー(dBm)
図34. N4391Aのパワーの相対不確かさ
内蔵局部発振器、1550 nmで
1
16
表4. 解析ツール
測定表示/解析ツール
概要
N4391A(標準バージョン)
N4391A(ライト・バージョン)
コンスタレーション・ダイアグラム
○
○
I/Qダイアグラム
○
○
I/Q信号のアイ・ダイアグラム
○
○
エラー・ベクトル振幅
○
○
スペクトラム
○
○
スペクトログラム
○
○
スペクトル解析ツール
○
○
エラー・ベクトル・スペクトラム
○
○
検出ビット数
○
○
位相誤差
○
○
振幅誤差
○
○
生データ対時間
○
○
位相対時間
○
○
群遅延
○
○
周波数オフセット
○
○
直交位相誤差
○
○
IQオフセット
○
○
IQ利得不平衡
○
○
アダプティブ・イコライザ
○
○
選択可能な位相トラッキング帯域幅
○
○
検出されたシンボルからの基準信号
○
○
ポアンカレ球上のシンボル偏波
○
×
異なるパラメータ設定での生データ再生
○
×
生データ表示
○
○
結果のエクスポート・フォーマット
MATLAB(バージョン4、5)、csv、txt、sdf、sdf
fast、
MATLAB(バージョン4、5)、csv、txt、
アダプティブ・イコライゼーション
○
○
ビット・エラー比測定
カウント・ビット数/シンボル数
カウント・ビット数/シンボル数
検出エラー数
検出エラー数
ビット・エラー比
ビット・エラー比
エラー検出時にデータ収集を停止
エラー検出時にデータ収集を停止
CD PMD補正および測定
○
×
設定可能なAPSKデコーダ
○
×
複数の表示のマーカ結合
○
○
○
×
ブロック・モード(1つの連結ブロックで
>4096のシンボルを解析)
○
×
ループ・テストのトリガ・サポート
○
×
データ処理でのユーザ・アルゴリズム
○(アルゴリズムの数は無制限)
アルゴリズムは1つに制限
使用可能なアルゴリズム数
6
6
VBAおよびC#によるマクロ・
プログラミング
17
寸法:90000シリーズ(単位:mm)
図35.
図36.
18
ハードウェア・オプションの概要
表5に、使用可能なハードウェア構成の概要とブロック図を示します。
また、局部発振器のツリー構造も併せて示します。
表5. ハードウェア構成の概要
製品番号
ハードウェア構成の概要
光変調アナライザ(4チャネル・レシーバおよび解析ソフト搭載)。
このオプションは、解析ソフトウェア付属のコア・ハードウェアであり、必ず注文する必要
があります。
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
N4391A-110
90°
光ハイブリッド
90°
光ハイブリッド
PBS
LO
1x2
50/50
信号
LO出力 LO入力
内部局部発振器
内部局部発振器に対しては、チューニング速度の遅いCまたはLバンドのiTLA、またはチュー
ニングが50 nm/sと高速なCおよびLバンドのレーザの3種類のレーザを選択できます。オプシ
ョン5xxでレーザ・タイプを選択します。
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
LO
N4391A-210
90°
光ハイブリッド
90°
光ハイブリッド
PBS
50/50
信号
内部局部発振器および外部局部発振器入力/外部局部発振器出力
内部局部発振器に対しては、チューニング速度の遅いCまたはLバンドのiTLA、またはチュー
ニングが50 nm/sと高速なCおよびLバンドのレーザの3種類のレーザを選択できます。オプシ
ョン5xxでレーザ・タイプを選択します。さらに、局部発振器信号を半導体増幅器で増幅し
た出力と、外部局部発振器の信号をレシーバに供給して、ホモダイン・テスト・セットアッ
プが可能です。
N4391A-220
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
90°
光ハイブリッド
PBS
平衡
レシーバ
平衡
レシーバ
90°
光ハイブリッド
50/50
信号
LO
1x2
PMF
スイッチ
SOA
LO出力
19
LO入力
オーダ情報
表6. 構成とオーダ情報
光変調アナライザの製品構成
モデル番号
レシーバ・オプション
N4391A-110
光変調アナライザ(4チャネル・レシーバおよび解析ソフト搭載)
局部発振器オプション
N4391A-210
N4391A-220
内部局部発振器
N4391A-500
CバンドiTLA内部局部発振器
N4391A-501
LバンドiTLA内部局部発振器
N4391A-510
CおよびLバンド高速同調局部発振器
内部局部発振器および外部局部発振器入力/外部局部発振器出力
同調可能レーザ・オプション
ソフトウェア解析ライセンス
N4391A-420
N4391AU-450
N4391AU-451
ユーザ設定可能なOFDMデコーダ
光変調アナライザ解析ソフトウェア・ライセンス(スタンドアロン)
光変調アナライザ・ハードウェア接続ライセンス(−450)
データ収集
N4391A-300
N4391A-301
N4391A-302
N4391A-320
N4391A-321
N4391A-322
N4391A-323
N4391A-325
N4391A-326
N4391A-327
N4391A-328
20 Mサンプル(各チャネル)によるデータ収集(DSA91304)
100 Mサンプル(各チャネル)によるデータ収集(DSA91304)
1 Gサンプル(各チャネル)によるデータ収集(DSA91304)
Infiniiumオシロスコープ20 GHz 80 Gサンプル/s 2チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(1×DSOX92004A)
Infiniiumオシロスコープ25 GHz 80 Gサンプル/s 2チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(1×DSOX92504A)
Infiniiumオシロスコープ32 GHz 80 Gサンプル/s 2チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(1×DSOX93204A)
Infiniiumオシロスコープ30 GHz 80 Gサンプル/s 4チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(1×DSO93004L)
Infiniiumオシロスコープ20 GHz 80 Gサンプル/s 4チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(2×DSOX92004A)
Infiniiumオシロスコープ25 GHz 80 Gサンプル/s 4チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(2×DSOX92504A)
Infiniiumオシロスコープ32 GHz 80 Gサンプル/s 4チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(2×DSOX93204A)
Infiniiumオシロスコープ30 GHz 80 Gサンプル/s 4チャネル、20 Mサンプル/チャネル・メモリ
(2×DSO93004L)
オシロスコープ・インテグレーション
N4391A-M00
ユーザ供給Agilent 90000オシロスコープのインテグレーション(最大4×13 GHz)
N4391A-M01
N4391A-M02
Agilent 90000-Xオシロスコープのインテグレーション(最大4×16 GHzまたは2×32 GHz)
2台の同じAgilent 90000-Xオシロスコープのインテグレーション(最大4×32 GHz)
N4391A-CONF01
N4391A-CONF11
-110(22 GHzの帯域幅制限)、-210、-500、Mxx(固定構成)
ライト・バージョン
フル機能セットへのソフトウェア・アップグレードと最大32 GHzのシステム帯域幅
アップグレード・オプション
N4391AU-M01
ユーザ所有の1台の90000-Xシリーズ InfiniiumオシロスコープとN4391A光レシーバのインテグ
レーション
N4391AU-M02
90000-Xオシロスコープのアップグレード(1台から2台)
N4391AU-M03
ユーザ所有の2台の90000-Xシリーズ InfiniiumオシロスコープとN4391A光レシーバのインテグ
レーション
N4391AU-E02
N4391Aオプション210からオプション220へのアップグレード
PS-S20
1日のスタートアップ・トレーニング(推奨)
トレーニング
20
N4391Aの関連カタログ
表7. Agilentのカタログ
タイトル
カタログ番号
Agilent N4391A光変調アナライザ
5990-3509JAJP
Metrology of Optical Advanced Modulation Formats, White Paper
5990-3748EN
Kalman Filter Based Estimation and Demodulation of Complex Signals、White paper
5990-6409EN
Webオンライン・セミナ:“Coherent Detection of Polarization Multiplexed Amplitude
and Phase Modulated Optical Signals“
Webオンライン・セミナ:“Rating optical signal quality using constellation diagrams”
Webオンライン・セミナ:“Test and measurement challenges as we approach the terabit era”
89600 Series Vector Signal Analysis Software 89601A/89601AN/89601N12 Technical
5989-1679EN
Overview
AN 150-15:Vector Signal Analysis Basics Application Note
5989-1121EN
AN 1298:Digital Modulation in Communication Systems - An Introduction,
Application Note
5965-7160E
Infiniium DSO/DSA 90000-X Series Real-Time Oscilloscope Data Sheet
5989-5271EN
21
www.agilent.co.jp
www.agilent.co.jp/find/oma
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TEL ■■ 0120-421-345
(042-656-7832)
FAX ■■ 0120-421-678
(042-656-7840)
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© Agilent Technologies, Inc. 2011
Published in Japan, October 28, 2011
5990-3509JAJP
0000-00DEP