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

  ICC訊 進入2020年，隨著我國“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，也給光電產(chǎn)業(yè)將帶來新一輪發(fā)展機遇。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)造價值，以及Newport幫助中國光通訊升級發(fā)展的愿景。

  Newport中國銷售經(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，會產(chǎn)生新一輪對光纖光纜、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)濟減速的情況下，凸顯行業(yè)千載難逢的機遇，也是Newport的機遇。

  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)以及精密自動化等領(lǐng)域積累了大量的專業(yè)知識，在幫助客戶提升制造、科研能力和工作效率上做出貢獻。得益于長期持續(xù)的高強度研發(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，實現(xiàn)了1+1大于2的效果，深受客戶好評。

  面向光通訊器件研發(fā)、制造及測試的Newport產(chǎn)品

  訊石認為，Newport以豐富、多樣、先進的光學(xué)、光電、機械專業(yè)知識和產(chǎn)品組合，面向光通訊產(chǎn)品的高效研發(fā)、組裝制造和可靠測試，以及擁有超過40年的實踐經(jīng)驗而聞名。

  在光通訊領(lǐng)域，光芯片被譽為光通訊產(chǎn)業(yè)鏈上的明珠，通常約有90%以上的光模塊故障來自光芯片。因此，光芯片測試工作意義重大，Newport面向光芯片測試提供高穩(wěn)定性的低噪聲電流源和溫度控制器(型號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)<20 ppm;TEC 電流1小時穩(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)過嚴苛的環(huán)境測試，通過老化來發(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)光芯片老化測試設(shè)備的公司之一。Newport ILX 的老化測試設(shè)備LRS-9434具備ACC、APC 和 LIV測試模式，提供電壓、溫度的控制和測量，提供老化過程中實時監(jiān)測光功率，數(shù)千小時的精準測量。該設(shè)備擁有可程控的電流源緩上電和緩下電時間，以降低熱沖擊，用戶自定義的過電流保護，過溫和欠溫保護，用戶可自行控制激光器關(guān)閉。能很好的保護光芯片，減少光芯片老化過程中的失效率。

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

  更多的產(chǎn)品測試，Newport提供高精度、高采樣速率的光功率計， 1936-R和2936-R臺式光功率計堪稱市場上最先進的光功率和能量計產(chǎn)品之一，適用于高速調(diào)制光測量，數(shù)據(jù)采樣頻率高達10 kHz，數(shù)據(jù)保存在單板存儲器中，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器和高性能球面式光纖探測器，例如918D-IS-IG。

1936-R 和 2936-R 臺式光功率計

Newport 光功率計全系列

Newport帶積分球光探測器(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Vision系列，以精密級高性能 Vision IsoStation(型號M-VIS3660-PG4-325A)為例，其集行業(yè)領(lǐng)先的隔振性能、先進的模態(tài)阻尼技術(shù)于一身，簡單易用，是業(yè)界公認的高性能隔振工作站配備有精密級模態(tài)阻尼光學(xué)面包板，I-325隔離器，總載重能力達1300 磅(590Kg)，寬度為30 英寸(750 mm)或36英寸(900 mm)，集成氣泡水平儀、地震保護裝置和浮子高度指示，還可使用種類豐富的配件來定制客戶工作臺。

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

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

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 的機械結(jié)合設(shè)計包含強制鎖定系統(tǒng)，以確保性能和安全操作。穩(wěn)固的機械設(shè)計和可靠的性能使其成為工業(yè)設(shè)備、工具和機械等應(yīng)用的理想之選。薄型高容量氣動彈性支架，剛性側(cè)壁設(shè)計可以實現(xiàn)比氣囊更好的隔離，無需調(diào)平閥、計量器、濾光片或調(diào)節(jié)器。即使沒有空氣壓力，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、控制、耦合、測試、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應(yīng)用于光通訊的前沿技術(shù)熱點，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、光芯片老化測試設(shè)備、精密運動控制、光功率和光斑測試、光學(xué)隔振、高速率光探測器等高性能產(chǎn)品可以幫助客戶解決研發(fā)過程中的各種挑戰(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先進光學(xué)耦合系統(tǒng)幫助客戶實現(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光路系統(tǒng)運作的關(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準，多方因素會影響光學(xué)對準的精度和效率，如單模光纖、多模光纖、陣列、光波長、纖芯直徑、光波外形與大小和光功率(mW-pW)等因素。Newport以最簡單的三軸耦合臺(型號VP-25XL-XYZL)為例(如下圖)，講解實現(xiàn)高精度耦合組裝對運動臺、光學(xué)隔振、高速光功率計的要求。

Newport 電動三軸光學(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，運動臺是保障高精度耦合的基礎(chǔ)，Newport電動三軸運動臺(型號VP-25XL-XYZL)是精密緊湊型線性位移臺，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提供了強勁、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非常適合需要對小部件進行精細操作的應(yīng)用，如光纖對準。VP-25XL-XYZL位移臺配備了手動調(diào)節(jié)旋鈕，用途廣泛，足以處理自動化和非自動化任務(wù)。典型的應(yīng)用包括光纖對準、微裝配和微機械加工。同時，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)耦合的重要且細微的因素，因為來自于地面或系統(tǒng)本身幾微米的振動都會影響耦合精度和效率。Newport開發(fā)的Vision系列光學(xué)隔振平臺(型號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的最佳狀態(tài)，這就需要高速光功率計提供快速和準確的反饋信號，以便鎖定耦合的最佳狀態(tài)。Newport 臺式光功率計2936-R 是業(yè)界最高速率采樣的光功率計，其采樣速率達到10KHZ，支持模擬量輸出。

  基于專業(yè)、豐富的光學(xué)、電路、機械技術(shù)知識，Newport 還提供其他多軸運動耦合臺(如下圖)，來滿足客戶在光學(xué)耦合組裝過程中遇到的各類高精度難題。

Newport 6軸不銹鋼手動光纖耦合臺，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動的應(yīng)用場景。

  全球布局支持中國新基建推動5G升級發(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、機械產(chǎn)品組合為器件組裝、性能和可靠性測試做出不可磨滅的貢獻。致力于支持光通訊客戶的高端產(chǎn)品研發(fā)、制造和測試，Newport深度布局中國市場，一支30多人的資深工程師團隊分布在全國各地，為客戶提供售前和售后技術(shù)支持，公司在無錫和深圳設(shè)有精密光學(xué)實驗室為客戶提供測試、打樣和維修等服務(wù)。

  從全球來看，Newport中國服務(wù)體系的健全得益于集團在全球布局和資源匯聚，2018年全球研發(fā)超過1.7億美元，研發(fā)中心遍布美國、歐洲、以色列和中國等地區(qū)，超過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(無錫)有限公司的發(fā)展，助力中國客戶迎接新基建挑戰(zhàn)，推動新一代的信息基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展。

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

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