F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R P h y si k a l is c he M esste c hni k I P M Optische Impulse ermöglichen die Messung hochfrequenter Signale in Echtzeit – und erweitern so die Band- Opti-Stretch Echtzeitanalyse hochfrequenter Signale breite der Messtechnik. Ultraschnelle Messtechnik für Zeitstreckung beruht. Die Technologie hochfrequente Signale der optischen Zeitstreckung bietet bisher ungenutzte Möglichkeiten für die Analyse Ein Smartphone ist heute leistungsfähiger hochfrequenter Signale in Echtzeit und als es früher große EDV-Anlagen waren. erweitert die Bandbreite konventioneller Möglich wurde dies dank Fortschritten in Messgeräte enorm. der Mikroelektronik, die immer leistungsfäFraunhofer-Institut für higere und schnellere Elektronikkomponen- Physikalische Messtechnik IPM ten hervorgebracht haben. Solche Kompo- Einfache Handhabung nenten arbeiten in Frequenzbereichen, die Materialcharakterisierung noch vor wenigen Jahren als unerreichbar Mit Opti-Stretch bietet Fraunhofer IPM ein und -prüfung galten. Schaltkreise mit Signalfrequenzen System zur Analyse hochfrequenter Signale Fraunhofer-Platz 1 bis zu 760 GHz sind heute möglich. in Echtzeit, das auf der Technologie der op- 67663 Kaiserslautern Dies stellt neue Anforderungen an die tischen Zeitstreckung basiert. Opti-Stretch Messtechnik: Konventionelle elektronische ist als Frontend zu kommerziell verfügbaren Messtechnik kann kleinste Signalfehler Oszilloskopen oder Analog-Digital-Conver- auf kurzen Zeitskalen oder schnelle, nicht tern nutzbar und enthält alle notwendigen periodische Signale nicht erfassen. optischen Komponenten. Dies ermöglicht Ansprechpartner Dr. Christoph Kaiser Gruppenleiter einen einfachen Umgang mit dem Terahertz-Opto-Elektronik Telefon +49 (631)205740-06 System – mit allen Ein- und Ausgängen Optische Zeitstreckung [email protected] mit auf die Anwendung zugeschnittenen Für solch hohe Frequenzbereiche www.ipm.fraunhofer.de die notwendig sind, um beliebige Signale nutzt Fraunhofer IPM eine neuartige ultraschnelle Messtechnik, die auf optischer elektro-optischen Modulatoren zu erfassen. Systemeigenschaften – gestreckte RF-Signale 10 GHz RF-signal Vergrößerung = 15.5 5 GS/s Oszilloskop 77 GS/s effektive Sampling-Rate 95 GHz RF-signal Vergrößerung = 7.4 16.8 GHz Oszilloskop 124 GHz effektive Bandweite Variable Zeitstreckung möglich Durch den gezielten Einsatz dispersiver Elemente werden die Signale zeitlich gestreckt und mit Photodioden detektiert. Sie können anschließend auf Oszilloskopen aufgezeichnet werden, die ohne OptiStretch nicht nutzbar gewesen wären. Durch das neuartige und zum Patent angemeldete Resonatorprinzip des Opti-StretchSystems ist darüber hinaus eine variable Streckung der Zeit möglich, so dass in diese »hineingezoomt« werden kann. Kombiniert mit ausgefeilter Software zur Auswertung liefert dieses System höchste Performance für eine Vielzahl von Messaufgaben. Funktionsprinzips des Opti-Stretch Systems: Das zu messende elektrische Signal wird mittels elektro-optischem Modulator in den optischen Bereich überführt. Spezifikationen © Fraunhofer IPM 06/2015; Bilder: Fraunhofer IPM Abmsessungen Höhe 340 mm Breite 630 mm Tiefe 630 mm Aufnahme-Sequenz typ. 800 ps Vergrößerung M > 10 (typ. 15) Bandbreite min. 45 GHz (typ. 50 GHz) Signal-Eingangsleistungen: 0 – 20 dBm (10 – 15 dBm optimal) Änderungen an den Spezifikationen und technischen Daten vorbehalten.
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