横河
光谱分析仪作为光学测量的核心设备,其横纵坐标的灵活调整能力直接影响数据解析的精度与效率。本文以AQ6370D/E系列为例,系统解析坐标调整的底层逻辑与操作路径,助力用户实现从基础测量到深度分析的跨越。
一、横坐标(波长/波数)的动态转换
横河光谱仪支持波长(nm)与波数(cm⁻¹)的无缝切换,满足拉曼光谱、红外光谱等不同场景需求。在AQ6370E中,用户可通过「TRACE」菜单下的「坐标变换」功能实现:选择「乘/除以常数」选项,输入转换系数(如1nm=10⁷/λ cm⁻¹),即可完成波长到波数的映射。例如,在测量CO₂气体吸收峰时,将横坐标切换为波数可更直观地定位2349 cm⁻¹处的特征峰。
对于需要非线性坐标的场景(如对数坐标),可通过「函数变换」功能实现。在分析EDFA增益谱时,选择「求对数(基10)」可将线性功率转换为dBm单位,使动态范围达70dB的微弱信号变化更易辨识。
二、纵坐标(功率)的归一化处理
纵坐标调整的核心在于解决不同量级信号的对比问题。AQ6370D提供三种归一化模式:
1.线性归一化:通过「MARK」键设定参考点(如峰值功率点),系统自动将该点设为100%,其他数据按比例缩放。在测量多波长DWDM系统时,此模式可消除功率差异导致的谱线重叠。
2.对数归一化:结合「坐标变换」中的对数功能,将功率范围从线性空间(mW)映射到对数空间(dBm)。例如,在评估SOA放大器噪声系数时,对数坐标可清晰区分-60dBm至+20dBm的信号变化。
3.差分归一化:通过「运算菜单」实现两谱图相减,突出差异特征。在比较DFB-LD激光器老化前后的光谱时,差分模式可精准定位0.1nm级的波长漂移。
三、坐标系统的进阶应用
1.区间分析锁定:利用「线标记」功能设定L1、L2两点,系统仅对标记区间内的数据进行坐标转换。在测量FP-LD激光器的3dB带宽时,此功能可排除旁瓣干扰,使测量偏差<0.05nm。
2.动态坐标追踪:在波长跟踪模式下,横坐标可实时显示光源波长变化,纵坐标同步更新功率值。该模式在调试可调谐激光器时,可将波长稳定性评估时间缩短80%。
3.多谱图叠加对比:通过「谱图选加」功能,最多可将7条曲线叠加显示,每条曲线可独立设置坐标参数。在分析不同温度下VCSEL激光器的光谱特性时,此功能可直观对比峰值波长随温度的变化趋势(典型值0.07nm/℃)。

四、操作实例:EDFA增益谱测量
1.横坐标设置:将扫描范围设为1520-1570nm,分辨率0.02nm,通过「坐标变换」转换为波数坐标。
2.纵坐标处理:采用对数归一化模式,将输入信号功率设为0dBm参考点,输出信号自动转换为增益值(dB)。
3.区间分析:使用「ZOOM」功能放大1530-1540nm区间,通过「线标记」测定3dB增益带宽,测量结果与ITU-T G.692标准偏差<0.1nm。
横河光谱分析仪的坐标调整体系通过硬件精度与软件算法的深度融合,实现了从纳米级波长解析到皮瓦级功率检测的全维度覆盖。掌握坐标调整技巧,可显著提升光谱数据分析的效率与可靠性,为光通信、激光物理、生物医学等领域的研究提供坚实的技术支撑。