高周波基準信号分配システム

http://www.graviton.co.jp ～ 1ps rms 以下の超低ジッタ ～ 高周波基準信号 送受信システム J-PARC リニアック 向け 超T 低T ジL WSL-1 WRM-2 ッパルタース対応可能 基信 （Laser Source） （Optical Receiver） 準号 光信 納入実績：高エネルギー加速器研究機構、他 リ号ン ク光伝シ ■概要 J-PARC 陽子リニアックでは、RF 基準信号972MHzを光伝送によって各クライスト J-PARC (Japan Proton Accelerator ス送 ロン駆動ステーションへと分配します。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Research Complex) とは シテ 　　　 素粒子物理 、 原子核物理 、 物質科学 、 生命科学 、 原子 スム 加速電場（ 972MHz） の位相は ±1°以内 、 振幅変動は ±1%以内が要求されるた 力など幅広い分野の最先端研究を行うための陽子加 テ め 、 基準信号に求められる安定度は非常に厳しく 、 リニアック300m間 、 約60ヶ 速器群と実験施設群の呼称です。 ム 所にも及ぶステーション間の位相変動は ± 0.3°（ 972MHzで約±0.9ps ） 以下 の仕様を満たす装置が必要です。 そこで 、 温度特性に優れ 、 伝送ジッターを極限 まで抑えた光コンポーネントシステム（E/O_Module ＆ O/E_Module）の開発を 行い製作しました。 　 【主な特長】 ●ペルチェ内蔵型DFBレーザー（ バタフライ型 LD ） を搭載 送信側：WSL- 1（ 出力1ch） ＫＥＫ : 高エネルギー加速器研究機構 W430mm、D260、H44 (EIA-1Uサイズ） 送信側：WSL-16（出力16ch） ●WSL-16はWSL-1（出力1ch） 　の16ch版（カプラ分岐） W430mm、D360、H88 (EIA-2Uサイズ） 【主な特長】 ●WRM-2（3Gbps O/E Receiver Module） 受信側:WRM-2 OE変換方式：トランスインピーダンスアンプ 及び２値検出方式リミッティングアンプ搭載 15 【機能UP情報】　　　　　 42m 5 ペルチェ付きも製作可能です。m 3 ～ おかげさまで25周年 ～

WSL-1（送信） / WRM-2（受信） ■概要：WSL-1(Wavelength Stabilized Laser Source)　 ■960MHz変調時ジッタの測定結果（実例） WSL-1は、波長安定化変調機能付きレーザー 光源です。ペルチェ内蔵型DFBレーザーを搭載 HPRR101G.GIF　　　　非反転出力端子からの し、レーザー駆動電流変調による直接変調方 960MHz変調光入力時の立ち上がりジッタ測定 式を採用、機器内部で矩形波への波形整形を 行う超低ジッターの光源です。　　　　　　　 RMSジッタ：860 . 4 6 f s　（測定系ジッタ　　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　746.49fs含む）　　 ■概要：WRM-2(Wavelength O/E Receiver Module)　　 WRM-2は、トランスインピーダンスアンプ及 び２値検出方式リミッティングアンプを搭載 HPRR101H.GIF　　　　 したO/E Receiver Moduleです。　　　　　　 非反転出力端子からの960MHz変調光入力時の 立ち下がりジッタ測定 ■低ジッタシステムとして　　　　　　　　　 RMSジッタ：877 . 2 9 f s 相手方となる発光Module（WSL-1）と組み合わ 　（測定系ジッタ　　　　　741.47fs含む）　　 せて使用する事により、1ps以下の低ジッタを 実現しました。(右図の「実例」を参照)　　　　 ■概略仕様　WSL-1 項目 内容 備考 (WSL-1 概略仕様の続き) 機種名称 ＷＳＬ－１ レーザー設定温度 30℃ 機能 波長安定化変調機能付きレーザー光源 温度制御可能な外気 20～40℃（レーザー設定温度が30℃の時） 発光素子 ペルチェ内蔵型DFBレーザー 温度範囲 （バタフライ型LDモジュール） 発光波長 1550nm 電源電圧、電流 AC100V、最大500mA 発光スペクトル幅 10MHz以下 外形寸法 幅430mm、奥行260mm、高さ44mm コネクタ、ブラケッ 波長安定度 ±0.1nm以下 （EIA-1Uサイズ） ト、ゴム足などの突 発光素子数 1個 起物を含まない寸法 光出力チャネル数 1チャネル 光出力レベル 0dBm 適応光ファイバ シングルモード石英ファイバ 光出力コネクタ フロントパネル上のFCリセプタクル ■概略仕様　WRM-2 光強度変調方式 レーザー駆動電流変調による直接変調方式 機器内部で矩形波へ 項目 内容 備考 の波形整形を行う 機種名称 ＷＲＭ－２ 変調立ち上がり時間 200ps以下（10%-90%） 機能 3Gbps O/E Receiver Module 変調周波数帯域 100kHzから2GHz 変調入力レベル 800mVp-p程度を推奨 (100mVp-pから1Vp-p) 受光素子 InGaAs PINフォトダイオード 変調入力インピーダ 50Ω、0[V]終端、ACカップリング 定格受光波長 1550nm ンス 変調入力コネクタ フロントパネル上のSMAリセプタクル 受光波長範囲 1000nm～1650nm 変調信号の極性 変調入力信号の電圧立ち下がりで光強度が 受光レベル範囲 +1dBm～-20dBm -3dBmを標準とする 増加、電圧立ち上がりで光強度が減少 受光素子数 1個 光変調の消光比 7dB以上（2.5GbpsのPRBSでの変調時） 適応光ファイバ シングルモード石英ファイバー 出力安定化方式 レーザー素子内蔵のモニタPD電流監視によ 光入力コネクタ FCプラグ付きピグテイル、長さ1m る、レーザー駆動電流へのフィードバック 制御 OE変換方式 トランスインピーダンスアンプ及びリミッ 変調信号モニタ 変調入力端子への入力信号を波形整形後、 使用しない場合は、 ティングアンプによる２値検出方式 外部へモニタとして出力する端子を1チャネ 50Ωターミネータで 変換周波数帯域 100kHz～2GHz Duty50%時 ル用意 終端が必要 信号出力レベル 400mVp-p以上 50Ω終端時 モニタ信号極性 変調入力信号と逆位相 出力立ち上がり時間 200ps以下（10%-90%） 変調モニタ信号出力 50Ω、ACカップリング 変換出力ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ 50Ω、0[V]終端、ACカップリング インピーダンス 変換出力チャネル数 2チャネル ふたつの出力は互い 変調モニタ信号出力 400mVp-p以上 50Ω終端時 に逆相 レベル 変調モニタ信号出力 フロントパネル上のSMAリセプタクル 変換出力コネクタ SMBタイプリセプタクル コネクタ レーザー温度安定化 レーザー素子内蔵のサーミスタとペルチェ 電源電圧 +5V 方式 素子によるフィードバック制御とともに、 電源電流 150mA以下 内蔵レーザーモジュール全体の温度制御も OEモジュール部の 幅42mm、奥行き35mm、高さ15mm ネジ、コネクタ等の 行う、ダブルペルチェ方式 外形寸法 突起物を含まず お問合せ 〒358-0008 埼玉県入間市河原町15-5 TEL：04-2966-0816 株式会社 グラビトン E-mail : info@graviton.co.jp FAX： 04-2966-0817 http : //www.graviton.co.jp ”グラビトン”及び”ＧＲＡＶＩＴＯＮ”は株式会社グラビトンの登録商標です。 No.WSL_160126-01

http://www.graviton.co.jp ～ 1ps rms 以下の超低ジッタ ～ 高周波基準信号 送受信システム J-PARC リニアック ＆ SuperKEKB 向け 超T 低T ジL ッパ WSM-NIM-1 WRU-NIM-1 タールス基信 （Wavelength Stabilized Laser Module） （3Gbps O/E Receiver Unit with Pertie） 号準 光信 号リ ン ■ 概要 光ク J-PARC 陽子リニアックでは、RF 基準信号972MHzを光伝送によって各クライス ＮＩＭ ( ＮｕｃｌｅａｒＩ ｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｍｏｄｕｌｅｓ )規格とは米国原子 シ伝 トロン駆動ステーションへと分配します。加速電場（ 972MHz） の位相は ±1°以内 、 力委員会（ＡＥＣ： 米国エネルギー省の前身)にて１９６０年代に ス送 振幅変動は ±1%以内が要求されるため 、 基準信号に求められる安定度は非常に 制定された「放射線測定モジュール標準規格 ＴＩＤ－２０８９３」 シ 厳しく 、 リニアック300m間 、 約60ヶ所にも及ぶ 各ステーション間の位相変動は に準拠した規格の事です。 テス ± 0.3°（ 972MHzで約±0.9ps ） 以下の仕様を満たす装置が必要です。 ムテ J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) SuperKEKB におけるRF基準信号の伝送経路 ム とは素粒子物理 、 原子核物理 、 物質科学 、 生命科学 、 原子力など幅広い 分野の最先端研究を行うための陽子加速器群と実験施設群の呼称です。 画像提供： 高エネルギー加速器研究機構 日本加速器学会の Proceedings of the 10th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan ( August 3-5, 2013, Nagoya, Japan ) SUP 094 _ P.1161～1162 より、以下抜粋しました。 「 J-PARCリニアックのRF基準信号分配用に開発された光送受信機（ E/O , O/E ） をSuperKEKBでも採用する。 この E/O , O/E はペルチェにより温度が安定化さ れている。 本 E/O , O/E ではリミットアンプを内蔵し 、 パルス整形することで光強 度や消光比の変化には影響しないようになっている。 」 WSM - NIM -1とWRU - NIM -1は、 上記の厳しい要求に対応するため、温度特性に 優れ 、 伝送ジッターを極限まで抑えた光コンポーネントシステム（E/O_Module ＆ O/E_Module）のNIM規格適合版です。 【主な特長】 ●送信側： Wavelength Stabilized Laser Module WSM-NIM-1は、リニアック加速空洞への基準信号伝送 装置の発光モジュールとして開発された、弊社製E/O_ Module WSM - 2を内蔵したNIM規格適合版です。 このE/O_Module は、弊社製O/E_Module、 WRU-NIM-1 と組み合わせて使用し、1ps rms 以下の低ジッタを達成しました。 内蔵のWSM - 2 発光素子 ： ペルチェ内蔵型DFBレーザー（バタフライ型LDモジュール） 出力安定化方式： レーザー素子内蔵のモニタPD電流監視による、レーザー 駆動電流へのフィードバック制御 変調信号モニタ : 変調入力端子への入力信号を波形整形後、外部へモニタとし て出力する端子を1チャネル用意 【主な特長】 ●受信側 : 3Gbps O/E Receiver Module with Pertie 受信側のWRU-NIM-1は弊社製WRU-2を内蔵したNIM規格適合版です。 受光素子 ： InGaAs PINフォトダイオード 温度制御方式 ： ペルチェ素子とサーミスタを用いた 　　　　　　 　アナログPIDサーボ制御方式 受光波長範囲 ： 1000nm～1650nm 15 Photo of the low-noise E/O unit equipped with 受光レベル範囲 ： +1dBm～-20dBm 42m 5 thermal stabilizer and the WDM device, which 変換方式 ： トランスインピーダンスアンプ m 3 are assembled as a NIM module. ２値検出方式リミッティングアンプを搭載 内蔵のWRU - 2 ～ おかげさまで25周年 ～ 株式会社グラビトン 〒358-0008 埼玉県入間市河原町15-5 TEL：04-2966-0816 info@graviton.co.jp