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Anstiegszeit eines 70-GHz-Oszilloskops erstmals kalibriert

30.12.2005

Die PTB hat weltweit zum ersten Mal ein Sampling-Oszilloskop mit einer Bandbreite von 70 GHz zeitlich charakterisiert. Angesichts der rasanten Entwicklung der Hochfrequenztechnik zu immer höheren Frequenzen - man denke an Gbit Datenraten in der Kommunikationstechnologie oder das 77 GHz Abstandsradar in der Automobilindustrie - leistet die PTB damit einen wichtigen Beitrag, die Zuverlässigkeit der zur Messung benötigten ultraschnellen Oszilloskope sicherzustellen.

Das Kalibrierverfahren benutzt elektrische Testpulse von nur wenigen Pikosekunden Dauer, die mit Hilfe eines Femtosekunden-Lasersystems auf einem koplanaren Wellenleiter optoelektronisch erzeugt werden. Misst man die Testpulse einmal mittels elektrooptischer Methoden, die eine hohe Zeitauflösung von 150 fs ermöglichen, und anschließend mit dem Oszilloskop, so kann aus der Frequenzanalyse dieser beiden unabhängigen Messungen die vollständige Übertragungsfunktion des Oszilloskops ermittelt werden. Für das kalibrierte Gerät wurden die in der Messtechnik üblichen Größen einer 3-dB-Bandbreite von 84 GHz und einer 10 % - 90 % Anstiegszeit von 4,8 ps aus der Übertragungsfunktion abgeleitet. Die Messunsicherheit der Anstiegszeit beträgt 1,2 ps.