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Yokogawa AQ6377E 光学频谱分析仪远程控制
时间: 2025-10-31浏览次数：
Yokogawa AQ6377E 光学频谱分析仪远程控制
Yokogawa AQ6377E 光学频谱分析仪远程控制
功能定位
聚焦 AQ6377E 的远程控制功能，详细说明 GP-IB 接口、以太网接口的配置方法及通信指令的使用，支持通过外部控制器（如 PC）实现设备的测量参数设置、数据采集与自动化分析。
远程控制核心功能与接口配置
（一）远程控制基础功能
控制模式切换：
本地→远程：控制器发送含 REN（远程使能）和 ATN 为 “True” 的监听地址，设备进入远程模式，REMOTE指示灯亮起，仅LOCAL键可用；若接收 LLO（本地锁定）消息，LOCAL键也被禁用，需控制器设 REN 为 “False” 解锁。
远程→本地：按下设备LOCAL键（非本地锁定状态），或控制器发送 GTL（返回本地）消息，设备返回本地模式，REMOTE指示灯熄灭，所有按键恢复可用。
指令收发机制：
缓冲器：输入缓冲器（4 MB，超量数据丢弃）、输出缓冲器（4 MB，新数据覆盖旧数据）、错误缓冲器（仅存储最新错误信息）。
消息终止符：程序消息支持 EOI 信号、LF 字符、LF+EOI；响应消息固定为 LF+EOI；波形二进制传输仅支持 EOI。
超时设置：建议控制器超时时间设为 30 秒以上，因设备每约 10 分钟自动偏移调整（耗时约 30 秒），避免通信中断；若需缩短超时，可手动关闭自动偏移（指令：:CALibration:ZERO off），并在测量间隙手动执行偏移（指令：:CALibration:ZERO once）。
（二）GP-IB 接口配置与规格
硬件连接：
使用符合 IEEE 488-1978 标准的 24 针 GP-IB 电缆，连接前需关闭设备与控制器电源，避免电路损坏；
电缆连接器螺丝需紧固，单条总线最多连接 15 台设备（含控制器），总长度不超过 20 米，支持 Daisy-chain（菊花链）或星型拓扑，禁止环形连接。
功能与规格：
功能：支持监听（接收控制器指令）、对话（向控制器输出数据），不支持仅监听、仅对话或控制器功能；
电气规格：符合 IEEE 488-1978（机电）、IEEE 488.2-1992（协议），地址范围 0-30，编码为 ASCII；
接口消息响应：支持 IFC（接口清除）、REN（远程使能）、GTL（返回本地）、SDC（选中设备清除）等，不支持 IDY（识别）、PPC（并行轮询配置）。
地址与指令格式设置：
进入SYSTEM→More 2/4→Remote Interface→GP-IB，在GP-IB Setting→My Address中通过旋钮或方向键设置地址（0-30），确保总线内设备地址唯一；
指令格式支持 AQ6377E 原生模式（默认）或 AQ6317 兼容模式，通过Command Format设置，兼容模式需参考附录中的 AQ6317 指令映射表。
（三）以太网接口配置与规格
硬件连接：
使用 UTP（非屏蔽双绞线）或 STP（屏蔽双绞线）电缆，通过设备 rear panel 的 RJ45 接口连接至局域网；
与 PC 连接需通过集线器（Hub）使用直连电缆，不保证交叉电缆直连的性能；电缆需匹配网络速率（10/100/1000 Mbps）。
功能与规格：
| 参数 | 规格 |
| 通信端口 | 1 个 |
| 标准兼容 | IEEE 802.3|
| 传输方式 | 以太网（10BASE-T/100BASE-TX/1000BASE-T）|
| 传输速率 | 10/100/1000 Mbps（自适应）|
| 通信协议 | TCP/IP|
| 默认端口号 | 10001/tcp（Socket 通信）|
| 远程监控端口 | 20001/tcp（固定，需专用软件）|
网络配置步骤：
进入SYSTEM→More 2/4→Remote Interface，选择NETWORK (SOCKET) 或NETWORK (VXI-11) 作为通信接口；
进入Network Setting→TCP/IP Setting，配置 IPv4/IPv6：
IPv4：选择AUTO (DHCP) 自动获取地址，或MANUAL手动设置 IP 地址、子网掩码、默认网关；
IPv6：选择AUTO自动配置，或MANUAL手动设置 IP 地址、子网前缀长度、默认网关；
（Socket 通信专用）设置远程端口号（默认 10001）、用户账户（默认匿名，密码可选）、超时时间（0-21600 秒，0 为无限超时）；
（可选）开启远程监控（Remote Monitor→Monitor Port=On），支持 PC 远程查看设备屏幕，需专用软件。
认证与指令格式：
Socket 通信需通过OPEN指令认证，示例：OPEN "username"，支持明文或 MD5 加密认证，认证成功后设备返回 “READY” 并点亮REMOTE灯；
指令格式与 GP-IB 一致，支持 AQ6377E 原生模式或 AQ6317 兼容模式，断开连接需发送CLOSE指令。
编程规范与指令详解
（一）编程基础规则
指令语法：
长短格式：支持短格式（大写部分）和长格式，如:INITiate可简写为:INIT；
大小写不敏感：设备接收指令不区分大小写，返回值统一为大写；
参数分隔：指令与参数间需空格，多参数用逗号分隔（逗号前后可加空格提高可读性）；
数值表示：支持多种单位后缀（如 nm、μm、GHz），传输时自动转换为基本单位（如 1550 nm 传输为 + 1.55000000E-006 m），精度超出设备处理范围时自动四舍五入。
指令类型：
顺序指令：需执行完成后才能执行下一条，如:CALCulate:DATA?（查询分析结果）；
可重叠指令：执行期间可并行执行其他指令，如:INITiate（启动扫描）；
重叠指令：仅可在可重叠指令执行期间运行，如:ABORt（停止测量）、*STB?（读取状态字节）。
多指令传输：单条输出语句中可通过分号分隔多条指令，按顺序执行，如:SENSe:WAVelength:STARt 1500NM;:STOP 1600NM。
（二）核心指令分组详解
手册将指令分为 16 个核心分组，涵盖测量控制、数据处理、系统配置等场景，关键分组如下：
ABORt Group：
核心指令:ABORt：停止测量、校准等操作（如:INITiate启动的扫描、:CALibration启动的校准），属于重叠指令。
CALCulate Group：
功能：实现光谱分析（如 THRESH/ENVELOPE/RMS 法频谱宽度分析）、峰值 / 谷值搜索、标记（Marker）控制、迹线计算（如 Trace C/F/G 的数学运算）；
关键指令示例：
:CALCulate:CATegory SWTHresh：选择 THRESH 法频谱宽度分析；
:CALCulate:MARKer:MAXimum：在活动迹线上搜索峰值并放置移动标记；
:CALCulate:DATA?：查询最新分析结果（需先执行:CALCulate[:IMMediate]启动分析）。
SENSe Group：
功能：配置测量参数，如波长范围、分辨率带宽、灵敏度、扫描速度；
关键指令示例：
:SENSe:WAVelength:CENTer 1550NM：设置测量中心波长为 1550 nm；
:SENSe:BANDwidth:RESolution 0.1NM：设置分辨率带宽为 0.1 nm；
:SENSe:SENSe MID：设置测量灵敏度为 MID 模式。
MMEMory Group：
功能：管理文件操作，如保存 / 加载迹线数据、设置文件、图形文件；
关键指令示例：
:MMEMory:STORe:TRACe TRA,CSV,"test.csv",INTernal：将 Trace A 数据以 CSV 格式保存到内部存储的 test.csv 文件；
:MMEMory:LOAD:SETTing "setting.stc",EXTernal：从外部存储（如 USB）加载设置文件 setting.stc。
Common Commands Group（通用指令）：
符合 IEEE 488.2 标准，关键指令如下：
| 指令 | 功能 | 示例 |
|*CLS| 清除所有事件状态寄存器 |*CLS|
|*IDN?| 查询设备标识（制造商、型号、序列号、固件版本）|*IDN? → YOKOGAWA,AQ6377E,123456789,1.00|
|*OPC| 操作完成后置位标准事件状态寄存器的 OPC 位 |*OPC|
|*RST| 设备复位，恢复默认状态（除 GP-IB 地址、校准数据外）|*RST|
|*TRG| 执行单次扫描（忽略当前扫描模式）|*TRG|
|*WAI| 等待当前指令执行完成后再执行下一条 |:INITiate;*WAI;:CALCulate:DATA?|
（三）状态寄存器
设备遵循 IEEE 488.2 和 SCPI 标准，包含 4 类状态寄存器，用于监控设备运行状态：
状态字节寄存器（STB）：
8 位寄存器，包含设备整体状态摘要，如 OPS（操作状态摘要，bit7）、ESB（标准事件摘要，bit5）、MAV（输出缓冲器有数据，bit4）；
读取方式：*STB?（查询当前值，不清除）或串行轮询（读取后清除 RQS 位）。
标准事件状态寄存器（ESR）：
8 位寄存器，记录设备事件，如 PON（电源开启，bit7）、CME（指令错误，bit5）、OPC（操作完成，bit0）；
读取方式：*ESR?（查询后清除寄存器）；
使能控制：通过*ESE设置使能寄存器，仅使能位对应的事件会触发 ESB 摘要。
操作状态寄存器：
包含操作条件寄存器（实时状态，如扫描中、校准中）、操作事件寄存器（ latch 事件，如扫描完成）、操作使能寄存器（控制哪些事件触发 OPS 摘要）；
读取方式：:STATus:OPERation:CONDition?（条件寄存器）、:STATus:OPERation:EVENt?（事件寄存器，查询后清除）。
可疑状态寄存器：
暂未分配功能，所有位固定为 0，读取方式与操作状态寄存器类似。
程序功能与自动化测量
（一）程序编辑与执行
程序注册与编辑：
进入APP→Program→Execute，选择程序编号（如 01-99），设置程序名称（最多 56 字符）；
支持插入 / 删除 / 复制行、编辑参数，可通过Command Select选择功能指令（如扫描、分析）或特殊指令（如循环、条件判断）。
程序执行：
选择目标程序，点击Execute启动，执行期间可通过Output Window查看输出数据；
支持暂停（PAUSE指令）、数据输入（DATA INPUT指令，接收用户输入值）、数据输出（DATA OUTPUT指令，输出变量或字符串到窗口）。
程序保存与加载：
保存：程序可保存为.PGC 格式文件（约 13 KB），存储于内部内存或 USB，支持自动命名（按序列号或日期）；
加载：从存储介质加载程序，支持覆盖或合并现有程序。
（二）程序控制指令与变量
变量类型：
通用变量：如 E、G-K、O-V、X-Z（数值），A−D（字符串）
标记变量：如 WM（移动标记波长）、L1（固定标记 1 电平）、W2-W1（标记 1-2 波长差）；
分析变量：如 SPWD（频谱宽度）、MEANWL（中心波长）、WDMCHN（WDM 分析检测到的通道数）。
程序控制指令：
循环控制：如N=10;N=N-1;IF N<>0 GOTO 10（循环 10 次）；
条件判断：如IF F1 <= SPWD <= F2 GOTO 20（频谱宽度在 F1-F2 范围内则跳至第 20 行）；
外部控制：如SEND LAN A$,10001,"*IDN?"（通过 LAN 发送指令到 A变量指定的外部设备）、
,10001,"*IDN?";B（接收外部设备响应并存储到）。
（三）示例程序
手册提供 2 个典型示例，覆盖远程测量与数据存储场景：
示例 1：参数设置与光谱分析：
功能：设置测量参数（中心波长 1550 nm、跨度 10 nm、灵敏度 MID），执行单次扫描，THRESH 法频谱宽度分析，输出结果到 PC；
关键步骤：通过 PyVISA 库连接设备（支持 GP-IB/Socket/VXI-11），发送:SENSe指令配置参数，:INITiate启动扫描，:CALCulate执行分析，*WAI等待完成后读取结果。
示例 2：屏幕截图保存：
功能：将设备屏幕保存为 PNG 格式文件，通过文件传输指令加载到 PC（路径 C:\test.png）；
关键步骤：发送:MMEMory:STORe:GRAPhics保存截图到内部存储，:MMEMory:DATA?读取文件二进制数据，写入 PC 本地文件。
附录与兼容性
（一）关键附录内容
软键与远程指令对应表：
列出设备所有面板软键对应的远程指令，如Peak Search软键对应:CALCulate:MARKer:MAXimum。
AQ6317 兼容指令表：
提供 AQ6377E 与旧型号 AQ6317 的指令映射，如 AQ6317 的CWL对应 AQ6377E 的:SENSe:WAVelength:CENTer。
分析结果输出格式：
详细说明各类分析（如 WDM、EDFA-NF）的结果输出结构，包括数据顺序、单位、精度。
（二）兼容性与注意事项
型号兼容性：
支持与 AQ6317、AQ6370D 等旧型号的指令和程序兼容，部分指令需调整参数格式（参考附录 6-7）。
操作禁忌：
禁止在程序执行期间断开通信连接，避免数据丢失；
远程控制时，禁止同时使用 GP-IB 和以太网接口；
保存 / 加载文件时，确保存储介质（如 USB）已正确挂载，避免文件损坏。
