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光通信模块自动化测试设备需要哪些?如何满足需求?
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光通信模块自动化测试设备需要哪些?如何满足需求?

2023-05-23
浏览次数:1090次

光模块需要测试指标:

  • Bit Rate:光模块调制光信号的速率

  • Eye Ampl:眼眶信号幅度

  • Jitter 抖动

  • 消光比


以25G高速光模块测试为例,介绍目前国内光模块厂商采用的测试方式。(测试方法的不同,环境搭建成本有所差异),大部分光模块厂商是基于虚拟仪器技术来设计光模块的自动化测试系统。


光模块自化测试系统集成了国内外先进的测试仪器设备(光示波器、误码仪、光功率计、光衰减仪等),通过GPIB总线或其他VISA(VirtualInstrument Software)支持的总线连接到PC端,PC端基于虚拟仪器的上位机软件系统控制,实现对各个测量仪器的实时控制,完成模块自动化测试流程。


测试系统方案一般将模块的发射端和接收端分开调试和测量,经过初步测试老化后,统一进行最终的检测。如图:



光模块发射端性能指标基本上可以用发射端的光眼图信息来表征。如图所示,待测光模块结合测试板将误码仪提供的高速电信号转换成光信号,通过光纤跳线接入光示波器中,同时误码仪的Trigger端将同步时钟信号接入示波器,实现信号同步,在光示波器上形成眼图。


光示波器(86100d示波器)需选择与待测光模块相对应的滤波器速率和中心波长,选择合适的眼图模板对形成的眼图进行匹配,测试系统通过GBIP总线将生成的眼图信息(发射光功率、消光比、眼图上升下降时间和眼图交叉点等)发送至上位机。


测试过程中需根据模块指标的目标要求设置合适的光功率和消光比,同时完成对模块数字诊断的发射光功率值与实际值进行校准,调整偏置电流(Ibias)使光功率在合格范围内,上位机将调试好的数据值通过测试板写入模块的EEPROM中。



光模块接收端主要进行灵敏度测试。一般选用一个标准的光模块作为标准光发射源,基于误码仪产生的高速电信号经测试板驱动光模块发射端产生标准信号源。灵敏度测试需要可编程的光衰减仪进行信号的功率衰减,使光模块接收端接收到不同功率的信号,最终通过误码仪比对不同光功率下的误码率来完成灵敏度测试。测试过程中,先设置告警值,并对模块的接收光功率DMM值进行校准,通过调整可编程光衰减仪,检测模块在特定误码率(eg:BRT=10-12)接收端的光功率值,即灵敏度指标。


在实际测试过程中,一般通过调整光衰减仪获取若干光功率条件下的误码率,然后采用曲线拟合等方法估算模块灵敏度。通过比对设置的告警阈值,测量模块的信号丢失指示(Los Assert)、信号丢失恢复指示(Los Dessert)等指标是否达标。



光模块厂商一般将发射和接收端分别测试完的光模块进行老化后再次进行模块参数的检测,以确定光模块因老化而引起功能参数的变化。对模块的测试在如上图的测试方案中,能同时完成灵敏度和眼图光学指标的测量,在实际测试中可能需要两台误码仪来分别驱动两块测试板,要想只用一台误码仪的两路差分输出分别驱动两块测试板,需要选择高质量码型发生器(PPG)。


设备清单:keysight 86100D 采样示波器、agilent 8164B 光波测量系统、keysight 86105C 示波器34 GHz光/50 GHz电模块


光通信模块自动化测试设备需要哪些?如何满足需求?
2023-05-23

光模块需要测试指标:

  • Bit Rate:光模块调制光信号的速率

  • Eye Ampl:眼眶信号幅度

  • Jitter 抖动

  • 消光比


以25G高速光模块测试为例,介绍目前国内光模块厂商采用的测试方式。(测试方法的不同,环境搭建成本有所差异),大部分光模块厂商是基于虚拟仪器技术来设计光模块的自动化测试系统。


光模块自化测试系统集成了国内外先进的测试仪器设备(光示波器、误码仪、光功率计、光衰减仪等),通过GPIB总线或其他VISA(VirtualInstrument Software)支持的总线连接到PC端,PC端基于虚拟仪器的上位机软件系统控制,实现对各个测量仪器的实时控制,完成模块自动化测试流程。


测试系统方案一般将模块的发射端和接收端分开调试和测量,经过初步测试老化后,统一进行最终的检测。如图:



光模块发射端性能指标基本上可以用发射端的光眼图信息来表征。如图所示,待测光模块结合测试板将误码仪提供的高速电信号转换成光信号,通过光纤跳线接入光示波器中,同时误码仪的Trigger端将同步时钟信号接入示波器,实现信号同步,在光示波器上形成眼图。


光示波器(86100d示波器)需选择与待测光模块相对应的滤波器速率和中心波长,选择合适的眼图模板对形成的眼图进行匹配,测试系统通过GBIP总线将生成的眼图信息(发射光功率、消光比、眼图上升下降时间和眼图交叉点等)发送至上位机。


测试过程中需根据模块指标的目标要求设置合适的光功率和消光比,同时完成对模块数字诊断的发射光功率值与实际值进行校准,调整偏置电流(Ibias)使光功率在合格范围内,上位机将调试好的数据值通过测试板写入模块的EEPROM中。



光模块接收端主要进行灵敏度测试。一般选用一个标准的光模块作为标准光发射源,基于误码仪产生的高速电信号经测试板驱动光模块发射端产生标准信号源。灵敏度测试需要可编程的光衰减仪进行信号的功率衰减,使光模块接收端接收到不同功率的信号,最终通过误码仪比对不同光功率下的误码率来完成灵敏度测试。测试过程中,先设置告警值,并对模块的接收光功率DMM值进行校准,通过调整可编程光衰减仪,检测模块在特定误码率(eg:BRT=10-12)接收端的光功率值,即灵敏度指标。


在实际测试过程中,一般通过调整光衰减仪获取若干光功率条件下的误码率,然后采用曲线拟合等方法估算模块灵敏度。通过比对设置的告警阈值,测量模块的信号丢失指示(Los Assert)、信号丢失恢复指示(Los Dessert)等指标是否达标。



光模块厂商一般将发射和接收端分别测试完的光模块进行老化后再次进行模块参数的检测,以确定光模块因老化而引起功能参数的变化。对模块的测试在如上图的测试方案中,能同时完成灵敏度和眼图光学指标的测量,在实际测试中可能需要两台误码仪来分别驱动两块测试板,要想只用一台误码仪的两路差分输出分别驱动两块测试板,需要选择高质量码型发生器(PPG)。


设备清单:keysight 86100D 采样示波器、agilent 8164B 光波测量系统、keysight 86105C 示波器34 GHz光/50 GHz电模块