ความท้าทายหลักที่เทคโนโลยีการวัดแบบแยกส่วนทางแสงกำลังเผชิญ ได้แก่ ความแม่นยำในการวัดที่ไวต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม ข้อจำกัดแบนด์วิดท์เมื่อต้องรับมือกับสัญญาณความถี่สูง- ต้นทุนการผลิตและการบำรุงรักษาที่สูง และข้อจำกัดในการดำเนินงานที่กำหนดโดยขนาดอุปกรณ์และการใช้พลังงาน
I. ความแม่นยำในการวัดขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
แม้ว่าเทคโนโลยีการแยกแสงจะกำจัดการรบกวนในโหมดทั่วไป-ที่เกิดจากการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความแม่นยำในการวัดยังคงถูกจำกัดโดยสภาพแวดล้อมภายนอก:
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและความชื้น: ส่วนประกอบการแปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น ไดโอดเลเซอร์และเครื่องตรวจจับแสง) มีความไวต่อการเคลื่อนตัวของความร้อน ความผันผวนของอุณหภูมิโดยรอบอาจนำไปสู่การเบี่ยงเบน ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำของ DC หรือการวัดสัญญาณความถี่ต่ำ-
ข้อผิดพลาดที่ไม่ใช่-เชิงเส้น: กระบวนการแปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์นั้นแสดงค่าที่ไม่ใช่เชิงเส้น-โดยธรรมชาติที่ ±0.5% ถึง 1% ซึ่งต้องมีการชดเชยผ่านการสอบเทียบเป็นระยะ มิฉะนั้น จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่เป็นระบบที่สำคัญในแอปพลิเคชันที่มีความแม่นยำสูง-
ครั้งที่สอง คอขวดของแบนด์วิธใน-การวัดสัญญาณความถี่สูง
แม้ว่าโพรบที่แยกทางแสงสมัยใหม่สามารถรับแบนด์วิดท์ที่เกิน 1 GHz ได้ แต่ก็ยังเผชิญกับการประนีประนอมด้านประสิทธิภาพในสถานการณ์ความถี่สูง-สูงพิเศษ-:
แบนด์วิดท์ของผลิตภัณฑ์กระแสหลักโดยทั่วไปจะอยู่ภายใน 1 GHz-ซึ่งเป็นช่องว่างที่สำคัญเมื่อเทียบกับ-โพรบพาสซีฟระดับบนสุด (6 GHz) ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการลดทอนการตอบสนองความถี่ในระหว่างการวัดสัญญาณ RF 5G หรือสัญญาณดิจิทัลความเร็วสูง-
ความเร็วของการปรับออปโตอิเล็กทรอนิกส์และการตอบสนองจำกัดความสามารถในการสร้างสัญญาณชั่วคราวได้อย่างแม่นยำ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อจับภาพนาโนวินาที-ขอบที่เพิ่มขึ้นของขนาดนาโนวินาที จะต้องมีการแลกเปลี่ยน-ระหว่างแบนด์วิดท์และสัญญาณ-ต่อ-อัตราส่วนสัญญาณรบกวน (SNR)
ที่สาม ต้นทุนสูงและอุปสรรคในการบำรุงรักษา
ต้นทุนเริ่มต้นสูง: โพรบที่แยกทางแสงจะรวมไดรเวอร์เลเซอร์ ระบบควบคุมอุณหภูมิ และส่วนประกอบทางแสงที่มีความแม่นยำสูง- ดังนั้นราคาจึงมักจะเป็น 3 ถึง 5 เท่าของดิฟเฟอเรนเชียลโพรบที่เทียบเท่ากัน โมเดลระดับเริ่มต้น-มีมูลค่าเกิน 10,000 หยวน ในขณะที่โมเดลระดับสูง-มีราคาสูงถึงหลายแสนหยวน
การบำรุงรักษาที่ซับซ้อน: ต้องมีการสอบเทียบเป็นระยะของอัตราขยายออปโตอิเล็กทรอนิกส์และความเป็นเส้นตรง นอกจากนี้ โพรบเหล่านี้ยังกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมการทำงาน (เช่น หลีกเลี่ยงการโค้งงอของสายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกมากเกินไป) ซึ่งจะเพิ่ม-ต้นทุนการเป็นเจ้าของในระยะยาว
IV. ขนาดและการบังคับใช้ฟิลด์ขีดจำกัดการใช้พลังงาน
เนื่องจากความต้องการแหล่งจ่ายไฟแยกกันและการออกแบบการจัดการระบายความร้อน โมดูลส่วนหน้า-จึงมีปริมาตรมากกว่าโพรบแบบเดิมถึง 3 ถึง 5 เท่า โดยมักจะมีน้ำหนักมากกว่า 500 กรัม ทำให้การจัดการแบบยืดหยุ่นทำได้ยากเมื่อทำงานกับ PCB ที่มีประชากรหนาแน่นหรือภายในพื้นที่จำกัด รัศมีการโค้งงอของสายไฟเบอร์ออปติกต้องเกิน 30 มม. การโค้งงอมากเกินไปอาจส่งผลให้สัญญาณแสงอ่อนลง ส่งผลให้เสถียรภาพในการวัดลดลง
ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับแนวโน้ม: ขับเคลื่อนโดยความก้าวหน้าในชิปโฟโตนิกส์ซิลิคอนและอัลกอริธึมการสอบเทียบที่ใช้ AI- โพรบที่แยกทางแสงรุ่นใหม่กำลังพัฒนาไปสู่แบนด์วิดท์ที่สูงขึ้น (เกินกว่า 2 GHz แล้ว) ฟอร์มแฟคเตอร์ที่กะทัดรัดยิ่งขึ้น และความฉลาดที่เพิ่มขึ้น ในอนาคต การพัฒนาเหล่านี้คาดว่าจะช่วยลดอุปสรรคในการใช้งานต่อไปได้
