小龙说光通信模块自动化测试（三），经典的测试办法

12/30/2016,作者，伽蓝特公司，光模块形式多种多样，但都由发射端和接收端组成。在上篇中主要介绍模块需要测试哪些指标，接下来小龙将以100G高速光模块测试为例，向大家介绍一下现今模块厂商采用的经典测试办法。当然，对于不同的测试方法，系统搭建成本也有着很大差异。

光模块测试
   光模块厂商大部分是基于虚拟仪器技术来设计光模块的自动化测试系统。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（Virtual Instrument 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。下面以深圳市伽蓝特科技有限公司的100G高速光模块测试系统做简单阐述。

100G光模块发射端测试
        
                     （100G光模块 QSFP28 发射端测试框图）

   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。

100G光模块接收端测试
        
                    （100G QSFP28 光模块接收端测试框图）

   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。

100G光模块终测试
        
                    （100G QSFP28 光模块整体测试框图）

   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）。

其他测试方案
模块厂商可根据不同光模块以及实际的设备情况构建不同的测试系统，以下粗略介绍两种测试方案的结构图。
        
                           （带光口误码测试系统方案）

   上图的测试系统方案采用了带标准光源的误码仪，用多路分光器和衰减仪相结合的方式完成接收端校准、正反向告警测试和灵敏度测试。对于模块接收端光功率的测量，通过1X2分光器加光功率计的方式来实现。
     
                            （Anritsu的误码测试系统方案）

   Anritsu的100G误码测试系统方案，采用集成BERT的一体化采样示波器，在实现灵敏度和眼图并行测试的同时，简化了系统设备。可简化QSFP/QSFP+等4通道光信号模块的自动化测试。

   100G光模块的测试方案还有很多，串行测试、并行测试等等，成本与效率差异性特别明显，小龙在这里就不一一介绍了，大家有兴趣可以私信探讨或直接来深圳市伽蓝特科技有限公司参观交流。我们旨在提供一整套稳定、高效的测试方案，使测试变得简单！

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