【高速数字化仪应用案例系列】虹科数字化仪在光纤领域的应用

光纤应用

光纤越来越多地应用于各种领域。它们能够以光速长距离传输信息，并且损耗低，这使它们成为大容量远程数据通信的主要媒介。因此，光纤网络可以在电信系统中找到，它们用于传输和接收的目的。它们还用于提供各种数字服务，例如互联网，HDTV和视频点播。在工业区，光纤可用于难以到达的区域的成像。此外，由于在很大程度上不受电磁或射频干扰（EMI和RFI）的影响，因此在可能受到高辐射的环境中，它们比传统布线具有显著的优势。

近年来，还开发了允许光纤用作传感设备以进行温度，压力和其他测量的技术。例如，可以通过激活各种传感材料（例如具有光纤链路的荧光粉，半导体或液晶）来确定温度。它们独特的功能允许将光纤部署在医学中，用于成像和照明（如光声显微镜和内窥镜），采矿（钻孔记录和安全数据共享），汽车（车载信号和数据传输）和海洋学（地震波和SONAR的水听器）。

光纤中光传输的特性会受到温度、应变或压力等物理参数的影响。因此，光纤可以用作线性传感器来定位外部物理效应。该过程通常称为分布式温度传感（DTS）。在DTS中，研究光散射（称为拉曼散射）和波长偏移（斯托克斯线）以揭示有关感兴趣物理参数的信息。

图 1光时域反射法示例

表征光纤系统的类似过程是光时域反射法（OTDR）。该方法的工作原理是将一系列光脉冲注入被测光纤，然后收集从光纤沿线的点反射的光（如瑞利反向散射或菲涅耳反射）。请参阅图 1 作为示例。在这种设置中，数字化仪采集来自接收反射光的检测器的模拟信号。然后可以分析采集到的数据，以便对光纤进行表征。OTDR系统的两个关键参数是其范围和分辨率。为了提高分辨率，光脉冲需要窄，而传感器和测量电子设备必须足够快，以解决每个单独的事件。

虹科方案

凭借其高采样率和分辨率，虹科Spectrum数字化仪是用于从各种光纤传感系统采集信号的非常有用的设备。凭借提供 5 MS/s 至 5 GS/s 的采样率，用户可以选择最符合其特定应用的装置。例如，最快的采样率产品可用于采集和分析宽度低至亚纳秒范围的光脉冲。虹科Spectrum数字化仪还提供高达 16 位的垂直分辨率。这些型号非常适合可能遇到灵敏度提高和低电平信号幅度的应用。

2022

虹科推荐选用的板卡系列

22XX系列

33XX系列

44XX系列

虹科Spectrum

产品特点

l采样率从 5 MS/s 到 10 GS/s

l分辨率高达 16 位

l支持 SCAPP、GPU 的信号处理（硬件和软件）

l极高的信噪比和 SFDR

l快速数据采集，包括分段和FIFO流模式

l板载区块平均值