横河光谱仪 AQ6370D 系列用户手册使用指南：从入门到精通

引言

横河（Yokogawa）AQ6370D 系列光学频谱分析仪，作为一款高性能且多功能的测试仪器，在光通信、激光器特性分析、光纤放大器测试以及 WDM 系统分析等众多领域得到了广泛应用。其具备高波长精度、宽动态范围以及丰富的分析功能，已然成为研发与生产环境中不可或缺的重要工具。

本文紧密结合《AQ6370D Optical Spectrum Analyzer User’s Manual》的内容，对设备的操作流程、功能模块、使用技巧以及注意事项进行系统性介绍，助力用户快速掌握设备使用方法，提升测试效率与数据可靠性。

一、设备概述与初始设置

1.1 设备结构与接口

AQ6370D 前面板布局丰富，包含液晶显示屏、软键区、功能键区、数据输入区、光输入接口以及校准输出接口等。后面板则提供了 GP-IB、TRIGGER IN/OUT、ANALOG OUT、ETHERNET、USB 等多种接口，为远程控制与外部触发提供了便利。

关键接口说明：

• OPTICAL INPUT：作为光信号输入接口，支持 FC/SC 等常见光纤连接器。

• CALIBRATION OUTPUT：仅 -L1 型号具备此内置参考光源输出接口，用于波长校准。

• USB 接口：支持外接鼠标、键盘、U 盘等设备，方便操作与数据导出。

1.2 安装与环境要求

为确保设备正常运行，安装环境需满足以下条件：

• 温度：保持在 5°C 至 35°C之间。

• 湿度：不超过 80% RH，且无凝露现象。

• 环境：避免处于振动、阳光直射、灰尘多或有腐蚀性气体的环境中。

• 空间：设备四周需保留至少 20 cm 的通风空间。

注意：设备重量约 19 kg，搬运时务必两人操作，并确保电源已关闭。

二、开机与初始校准

2.1 开机流程

1. 将电源线连接至后面板，并插入接地良好的三孔插座。

2. 打开后面板上的 MAIN POWER 开关，此时前面板 POWER 指示灯呈橙色。

3. 按下 POWER 键，设备启动并进入系统初始化界面。

4. 初始化完成后，若为首次使用或设备曾受到振动，系统会提示进行 对齐调整 与 波长校准。

2.2 对齐调整（Alignment Adjustment）

对齐调整旨在校准内置单色仪的光轴，以保障光学性能达到最优状态。

使用内置光源（-L1 型号）步骤：

1. 采用 9.5/125 μm 单模光纤连接 CAL OUTPUT 与 OPTICAL INPUT。

2. 按下 SYSTEM → OPTICAL ALIGNMENT → EXECUTE。

3. 等待约 2 分钟，设备将自动完成对齐与波长校准。

使用外接光源（-L0 型号）步骤：

1. 将外接激光源（1520–1560 nm，≥-20 dBm）连接至光输入口。

2. 进入 SYSTEM → OPTICAL ALIGNMENT → EXTERNAL LASER → EXECUTE。

2.3 波长校准（Wavelength Calibration）

波长校准可确保测量结果的波长精度。

使用内置光源：
进入 SYSTEM → WL CALIBRATION → BUILT-IN SOURCE → EXECUTE。

使用外接光源：
可选择 EXECUTE LASER（激光型）或 EXECUTE GAS CELL（气体吸收线型），并输入已知波长值。

注意：校准前需预热设备至少 1 小时，且波长误差不得超过 ±5 nm（内置）或 ±0.5 nm（外接）。

三、基本测量操作

3.1 自动测量（Auto Measurement）

适用于对未知光源进行快速测量：

1. 按下 SWEEP → AUTO，设备将自动设置中心波长、扫描宽度、参考电平和分辨率。

2. 测量范围为 840 nm 至 1670 nm。

3.2 手动设置测量条件

• 中心波长/频率：按下 CENTER 键，可直接输入数值，或使用 PEAK→CENTER 将峰值设为中心。

• 扫描宽度：按下 SPAN 键，可设置波长范围，或使用 Δλ→SPAN 自动设置。

• 参考电平：按下 LEVEL 键，设置垂直轴参考电平，支持 PEAK→REF LEVEL 自动设置。

• 分辨率：按下 SETUP → RESOLUTION，可选择 0.02 nm 至 2 nm 等多种分辨率。

3.3 触发与采样设置

• 采样点数：范围为 101 至 50001 点，可通过 SAMPLING POINT 进行设置。

• 灵敏度：支持 NORM/HOLD、NORM/AUTO、MID、HIGH1~3 等多种模式，以适应不同功率范围。

• 平均次数：可设置为 1 至 999 次，有助于提升信噪比。

四、波形显示与分析功能

4.1 轨迹（Trace）管理

设备支持 7 条独立轨迹（A~G），每条轨迹可设置为以下模式：

• WRITE：实时更新波形。

• FIX：固定当前波形。

• MAX/MIN HOLD：记录最大值/最小值。

• ROLL AVG：进行滚动平均。

• CALCULATE：实现轨迹间数学运算。

4.2 缩放与概览（Zoom & Overview）

• 利用 ZOOM 功能可对波形进行局部放大，支持鼠标拖选区域。

• OVERVIEW 窗口可显示全局波形与当前缩放区域，便于定位。

4.3 标记（Marker）功能

• 移动标记：可显示当前波长与电平值。

• 固定标记：最多可设置 1024 个，可显示与移动标记的差值。

• 线标记：L1/L2 为波长线，L3/L4 为电平线，可用于设定扫描或分析范围。

• 高级标记：包括功率谱密度标记、积分功率标记等，支持自动搜索峰值/谷值。

4.4 轨迹计算（Trace Math）

支持轨迹间进行加减、归一化、曲线拟合等运算，适用于差分测量、滤波器特性分析等场景。

常用计算模式：

• C = A – B：用于差分分析。

• G = NORM A：实现归一化显示。

• G = CRV FIT A：进行高斯/洛伦兹曲线拟合。

五、高级测量功能

5.1 脉冲光测量

支持三种模式：

• 峰值保持（Peak Hold）：适用于重复脉冲测量。

• 门采样（Gate Sampling）：配合外部门信号进行同步采样。

• 外部触发（External Trigger）：适用于非周期性脉冲测量。

5.2 外部触发与同步

• SMPL TRIG：每个采样点等待外部触发。

• SWEEP TRIG：每次扫描等待外部触发。

• SMPL ENABLE：在外部信号为低电平时进行扫描。

5.3 功率谱密度显示

通过 LEVEL UNIT 切换为 dBm/nm 或 mW/nm，适用于宽带光源（如 LED、ASE）的功率归一化显示。

六、数据分析与模板判定

6.1 光谱宽度分析

支持四种算法：

• THRESH：采用阈值法。

• ENVELOPE：运用包络法。

• RMS：使用均方根法。

• PEAK RMS：采用峰值均方根法。

6.2 器件分析功能

• DFB-LD SMSR：进行边模抑制比测量。

• FP-LD/LED 总功率：通过积分计算总光功率。

• WDM 分析：可同时分析多通道波长、电平、OSNR。

• EDFA 增益与噪声系数：结合输入/输出光谱进行计算。

6.3 模板判定（Go/No-Go）

可设置上下限模板，用于产线快速判定：

• 上限线、下限线、目标线。

• 支持自动判定并输出结果。

七、数据保存与导出

7.1 存储介质

支持 USB 存储设备，可保存波形数据、设置文件、屏幕图像、分析结果等。

7.2 数据格式

• CSV：用于存储分析结果表格。

• BMP/PNG：用于保存屏幕图像。

• 内部格式：支持后续导入与再分析。

7.3 日志功能（Data Logging）

可定期记录 WDM 分析、峰值数据等，适用于长期监测与统计分析。

八、维护与故障处理

8.1 日常维护

• 定期清洁光纤端面与连接器。

• 避免强光直接输入，防止光学部件损坏。

• 使用原厂包装运输，避免振动。

8.2 常见问题与处理

九、总结

横河 AQ6370D 系列光学频谱分析仪功能全面、操作灵活，是一款高精度的测试设备。用户通过熟练掌握其基本操作与高级功能，能够高效完成从简单光谱测量到复杂系统分析的各类任务。本文基于官方用户手册，系统梳理了设备的使用流程与关键技术点，期望能为使用者提供实用参考，进一步提升测试效率与数据可靠性。