專訪Newport：用先進(jìn)創(chuàng)新的光電技術(shù) 助力光通信5G發(fā)展

  ICC訊 進(jìn)入2020年，隨著我國(guó)“新基建”內(nèi)涵正式確定，新一代信息技術(shù)演化而成的信息基礎(chǔ)設(shè)施，諸如5G、數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域進(jìn)入發(fā)展新階段，基于光電技術(shù)的光通訊作為新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施的核心，在要求更高技術(shù)的同時(shí)，也給光電產(chǎn)業(yè)將帶來(lái)新一輪發(fā)展機(jī)遇。近日，訊石專訪了全球領(lǐng)先的光電產(chǎn)品和解決方案提供商美國(guó)Newport公司，了解光電技術(shù)產(chǎn)品將如何為新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)創(chuàng)造價(jià)值，以及Newport幫助中國(guó)光通訊升級(jí)發(fā)展的愿景。

  Newport中國(guó)銷售經(jīng)理徐東洋向訊石介紹，新一代的信息基礎(chǔ)設(shè)施包括以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施等。這些基礎(chǔ)設(shè)施需要以光通訊作為承載，會(huì)產(chǎn)生新一輪對(duì)光纖光纜、光模塊光器件的大量需求，光通訊產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈必將收益，尤其在當(dāng)前疫情導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)減速的情況下，凸顯行業(yè)千載難逢的機(jī)遇，也是Newport的機(jī)遇。

  作為全球光電技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，成立于1969年的Newport已經(jīng)在高功率半導(dǎo)體、固態(tài)和超快激光器、光子儀器、亞微米定位系統(tǒng)、隔振、光學(xué)子系統(tǒng)以及精密自動(dòng)化等領(lǐng)域積累了大量的專業(yè)知識(shí)，在幫助客戶提升制造、科研能力和工作效率上做出貢獻(xiàn)。得益于長(zhǎng)期持續(xù)的高強(qiáng)度研發(fā)投入，Newport許多光學(xué)產(chǎn)品均成為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先產(chǎn)品，各產(chǎn)品組合為客戶提供全方位解決方案，實(shí)現(xiàn)了1+1大于2的效果，深受客戶好評(píng)。

  面向光通訊器件研發(fā)、制造及測(cè)試的Newport產(chǎn)品

  訊石認(rèn)為，Newport以豐富、多樣、先進(jìn)的光學(xué)、光電、機(jī)械專業(yè)知識(shí)和產(chǎn)品組合，面向光通訊產(chǎn)品的高效研發(fā)、組裝制造和可靠測(cè)試，以及擁有超過(guò)40年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而聞名。

  在光通訊領(lǐng)域，光芯片被譽(yù)為光通訊產(chǎn)業(yè)鏈上的明珠，通常約有90%以上的光模塊故障來(lái)自光芯片。因此，光芯片測(cè)試工作意義重大，Newport面向光芯片測(cè)試提供高穩(wěn)定性的低噪聲電流源和溫度控制器(型號(hào)LDC-3726)，以可靠性、精度和易用性在業(yè)內(nèi)聞名。該產(chǎn)品基于微處理器的、業(yè)界領(lǐng)先的高性能儀器。其電流輸出穩(wěn)定性(1小時(shí))<20 ppm;TEC 電流1小時(shí)穩(wěn)定性±0.001 oC，適合于需求高穩(wěn)定性激光電流源的各種應(yīng)用，可在恒定功率或恒定電流模式下操作。

Newport低噪聲電流源和溫度控制器(LDC-3726)

  可靠的光芯片需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的環(huán)境測(cè)試，通過(guò)老化來(lái)發(fā)現(xiàn)芯片的各類瑕疵，Newport旗下ILX 品牌便專注于此，其是全球最早研發(fā)和生產(chǎn)光芯片老化測(cè)試設(shè)備的公司之一。Newport ILX 的老化測(cè)試設(shè)備LRS-9434具備ACC、APC 和 LIV測(cè)試模式，提供電壓、溫度的控制和測(cè)量，提供老化過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光功率，數(shù)千小時(shí)的精準(zhǔn)測(cè)量。該設(shè)備擁有可程控的電流源緩上電和緩下電時(shí)間，以降低熱沖擊，用戶自定義的過(guò)電流保護(hù)，過(guò)溫和欠溫保護(hù)，用戶可自行控制激光器關(guān)閉。能很好的保護(hù)光芯片，減少光芯片老化過(guò)程中的失效率。

Newport ILX老化測(cè)試設(shè)備(LRS-9434)和軟件LIV測(cè)試界面

  更多的產(chǎn)品測(cè)試，Newport提供高精度、高采樣速率的光功率計(jì)， 1936-R和2936-R臺(tái)式光功率計(jì)堪稱市場(chǎng)上最先進(jìn)的光功率和能量計(jì)產(chǎn)品之一，適用于高速調(diào)制光測(cè)量，數(shù)據(jù)采樣頻率高達(dá)10 kHz，數(shù)據(jù)保存在單板存儲(chǔ)器中，五種模擬和五種數(shù)字濾波器設(shè)置，具有用于同步測(cè)量的輸入和輸出觸發(fā)功能。其關(guān)鍵參數(shù)如下：

  精度±0.2 % for CW;±1 % for Peak to Peak

  分辨率 (% of Full Scale)：0.0004

  采樣頻率250 kHz (10 kHz accessible by user)

  Newport 還提供有低成本的光電二極管光纖探測(cè)器和高性能球面式光纖探測(cè)器，例如918D-IS-IG。

1936-R 和 2936-R 臺(tái)式光功率計(jì)

Newport 光功率計(jì)全系列

Newport帶積分球光探測(cè)器(918D-IS-IG)

  Newport在光通訊制造環(huán)節(jié)上也有出色的產(chǎn)品組合，其光學(xué)隔振產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光器件生產(chǎn)線上。公司的高性能精密隔振平臺(tái)Vision系列，以精密級(jí)高性能 Vision IsoStation(型號(hào)M-VIS3660-PG4-325A)為例，其集行業(yè)領(lǐng)先的隔振性能、先進(jìn)的模態(tài)阻尼技術(shù)于一身，簡(jiǎn)單易用，是業(yè)界公認(rèn)的高性能隔振工作站配備有精密級(jí)模態(tài)阻尼光學(xué)面包板，I-325隔離器，總載重能力達(dá)1300 磅(590Kg)，寬度為30 英寸(750 mm)或36英寸(900 mm)，集成氣泡水平儀、地震保護(hù)裝置和浮子高度指示，還可使用種類豐富的配件來(lái)定制客戶工作臺(tái)。

Newport 光學(xué)隔振平臺(tái)(M-VIS3660-PG4-325A)

  除了高性能精密隔振平臺(tái)，Newport還提供高阻尼隔震墊(型號(hào)ND01)和氣浮隔振墊(型號(hào)SLM-6A)，隔絕和阻尼外界震動(dòng)，提高光耦合的準(zhǔn)確性和耦合效率。據(jù)介紹，ND01阻尼系數(shù)超高，其恒定固有頻率設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)更佳的隔離，易于與面包板或現(xiàn)有支撐結(jié)構(gòu)集成和無(wú)塵室兼容設(shè)計(jì)。

Newport 高阻尼隔震墊(ND01)

  SLM-6A緊湊型氣浮隔振墊是需要更高偏轉(zhuǎn)隔振器的應(yīng)用的理想之選。SLM 的機(jī)械結(jié)合設(shè)計(jì)包含強(qiáng)制鎖定系統(tǒng)，以確保性能和安全操作。穩(wěn)固的機(jī)械設(shè)計(jì)和可靠的性能使其成為工業(yè)設(shè)備、工具和機(jī)械等應(yīng)用的理想之選。薄型高容量氣動(dòng)彈性支架，剛性側(cè)壁設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)比氣囊更好的隔離，無(wú)需調(diào)平閥、計(jì)量器、濾光片或調(diào)節(jié)器。即使沒(méi)有空氣壓力，也可以繼續(xù)支持和隔離。

Newport 氣浮隔振墊(SLM-6A)

Newport光芯片驅(qū)動(dòng)、控制、耦合、測(cè)試、隔振完整方案

  除了上述產(chǎn)品應(yīng)用，Newport還致力于將光電知識(shí)應(yīng)用于光通訊的前沿技術(shù)熱點(diǎn)，例如硅光子學(xué)、Co-packget、400G/800G光模塊等。Newport提供可調(diào)諧激光器、光學(xué)鏡架、光芯片老化測(cè)試設(shè)備、精密運(yùn)動(dòng)控制、光功率和光斑測(cè)試、光學(xué)隔振、高速率光探測(cè)器等高性能產(chǎn)品可以幫助客戶解決研發(fā)過(guò)程中的各種挑戰(zhàn)，提高研發(fā)效率。

Newport 為硅光子學(xué)、Co-packget、400G/800G光模塊提供相關(guān)產(chǎn)品

Newport1474-AInGaAs 高速光接收器，630-1620 nm，38 GHz，單模 FC

  Newport先進(jìn)光學(xué)耦合系統(tǒng)幫助客戶實(shí)現(xiàn)高精度耦合組裝

  在光通訊領(lǐng)域，光學(xué)耦合的精度和效率是影響器件甚至整個(gè)光路系統(tǒng)運(yùn)作的關(guān)鍵。徐經(jīng)理表示，光芯片到透鏡(Lens)和透鏡到光纖的耦合需要高精度的對(duì)準(zhǔn)，多方因素會(huì)影響光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的精度和效率，如單模光纖、多模光纖、陣列、光波長(zhǎng)、纖芯直徑、光波外形與大小和光功率(mW-pW)等因素。Newport以最簡(jiǎn)單的三軸耦合臺(tái)(型號(hào)VP-25XL-XYZL)為例(如下圖)，講解實(shí)現(xiàn)高精度耦合組裝對(duì)運(yùn)動(dòng)臺(tái)、光學(xué)隔振、高速光功率計(jì)的要求。

Newport 電動(dòng)三軸光學(xué)耦合系統(tǒng)

  關(guān)鍵參數(shù)：最小位移增量10 nm;雙向重復(fù)精度±0.05 μm;精度±0.5 μm;穩(wěn)態(tài)誤差10 nm(Newport 控制器提供螺旋找光和爬坡找光等應(yīng)用程序)

  首先，運(yùn)動(dòng)臺(tái)是保障高精度耦合的基礎(chǔ)，Newport電動(dòng)三軸運(yùn)動(dòng)臺(tái)(型號(hào)VP-25XL-XYZL)是精密緊湊型線性位移臺(tái)，以超緊湊的外形尺寸提供高精度定位性能。其低摩擦滾珠絲杠傳動(dòng)提供了強(qiáng)勁、可靠的性能，具有極好的推力和最小的熱引起的位置漂移。結(jié)合0.01 μm的極佳最小位移增量和25mm的行程，VP-25XL-XYZL非常適合需要對(duì)小部件進(jìn)行精細(xì)操作的應(yīng)用，如光纖對(duì)準(zhǔn)。VP-25XL-XYZL位移臺(tái)配備了手動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕，用途廣泛，足以處理自動(dòng)化和非自動(dòng)化任務(wù)。典型的應(yīng)用包括光纖對(duì)準(zhǔn)、微裝配和微機(jī)械加工。同時(shí)，Newport 控制器提供螺旋找光和爬坡找光等應(yīng)用程序

  其次，隔振是影響光學(xué)耦合的重要且細(xì)微的因素，因?yàn)閬?lái)自于地面或系統(tǒng)本身幾微米的振動(dòng)都會(huì)影響耦合精度和效率。Newport開(kāi)發(fā)的Vision系列光學(xué)隔振平臺(tái)(型號(hào)M-VIS3660-PG4-325A)在水平/垂直共振頻率和水平/垂直隔振上具有優(yōu)秀的關(guān)鍵參數(shù)。詳細(xì)參數(shù)如下：

  水平共振頻率 1.2 Hz;水平隔振，5 Hz @90%，10 Hz @ 98%

  垂直共振頻率 1.5 Hz;垂直隔振，5 Hz @90%，10 Hz @ 98%

  第三，光學(xué)耦合需要捕捉光功率到達(dá)的最佳狀態(tài)，這就需要高速光功率計(jì)提供快速和準(zhǔn)確的反饋信號(hào)，以便鎖定耦合的最佳狀態(tài)。Newport 臺(tái)式光功率計(jì)2936-R 是業(yè)界最高速率采樣的光功率計(jì)，其采樣速率達(dá)到10KHZ，支持模擬量輸出。

  基于專業(yè)、豐富的光學(xué)、電路、機(jī)械技術(shù)知識(shí)，Newport 還提供其他多軸運(yùn)動(dòng)耦合臺(tái)(如下圖)，來(lái)滿足客戶在光學(xué)耦合組裝過(guò)程中遇到的各類高精度難題。

Newport 6軸不銹鋼手動(dòng)光纖耦合臺(tái)，適用于研發(fā)和小批量生產(chǎn)

Left: 561D-YZ, 561-OBJ；Right: 561D-XYZ, 561-TILT, 561-GON, 561-GB, 561-FH

Newport 六軸并聯(lián)定位系統(tǒng)HXP50

六軸并聯(lián)定位系統(tǒng)適合于大批量生產(chǎn)，尤其是需要小尺寸多軸運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景。

  全球布局支持中國(guó)新基建推動(dòng)5G升級(jí)發(fā)展

  訊石看到，作為光通訊產(chǎn)業(yè)鏈中的輔助環(huán)節(jié)，Newport光電、機(jī)械產(chǎn)品組合為器件組裝、性能和可靠性測(cè)試做出不可磨滅的貢獻(xiàn)。致力于支持光通訊客戶的高端產(chǎn)品研發(fā)、制造和測(cè)試，Newport深度布局中國(guó)市場(chǎng)，一支30多人的資深工程師團(tuán)隊(duì)分布在全國(guó)各地，為客戶提供售前和售后技術(shù)支持，公司在無(wú)錫和深圳設(shè)有精密光學(xué)實(shí)驗(yàn)室為客戶提供測(cè)試、打樣和維修等服務(wù)。

  從全球來(lái)看，Newport中國(guó)服務(wù)體系的健全得益于集團(tuán)在全球布局和資源匯聚，2018年全球研發(fā)超過(guò)1.7億美元，研發(fā)中心遍布美國(guó)、歐洲、以色列和中國(guó)等地區(qū)，超過(guò)5600多名員工。Newport全球體系有效地支持全資子公司理波光電科技(無(wú)錫)有限公司的發(fā)展，助力中國(guó)客戶迎接新基建挑戰(zhàn)，推動(dòng)新一代的信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展。

  展望未來(lái)，Newport將引領(lǐng)光電解決方案前沿技術(shù)，在中國(guó)市場(chǎng)投入更多資源和產(chǎn)品，支持中國(guó)5G建設(shè)，促進(jìn)中國(guó)光通訊由4G到5G的升級(jí)發(fā)展。Newport的愿景是致力于不斷發(fā)展我們的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，以提供創(chuàng)新的產(chǎn)品和專業(yè)知識(shí)，推動(dòng)客戶的技術(shù)進(jìn)步。

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