小龙说光通信模块自动化测试（二），需要测试哪些光学指标
发布时间：2016-12-15 16:20:49 热度：5393
12/15/2016,作者，伽蓝特公司，上一节跟大家讨论光模块的自动化测试系统在生产中的重要性，得到了众多朋友及同行同仁的积极反馈与支持，非常感谢！同时有很多朋友都问到一个问题：小龙是谁？不好意思唐突了，在这里先补充做个自我介绍：小龙来自深圳市伽蓝特科技有限公司，负责公司的研发及生产管理工作，闲暇之余喜欢跟大家做交流讨论。先介绍下我们公司：深圳市伽蓝特是一家从事各类光模块测试仪器仪表、光模块自动化生产系统设备、激光光源、光放大器等研发生产的国家高新技术企业，总部位于深圳，在苏州、北京、武汉设有销售分支机构。欢迎各位同仁朋友前来指导交流工作！
光模块的组成：
光模块由光电子器件、功能电路等组成，其中光电子器件包括发射和接收两部分。发射端Tx将待传输的电信号转换为对应的光信号发送到光纤链路中；光模块的接收端Rx把接收到的光信号转换为电信号输出传送给数据终端。在光模块的整个测试过程中，围绕模块的发射端信号质量和接收端灵敏度进行测试。以100G CFP光模块为例，基本组成框图如下：
光学指标：
CFP2 100GBASE-LR4 100G OTU以太网标准参考：
接收端测试指标名词解释：
1、Equivalent sensitivity：接收端等效灵敏度，代表了PD的接收能力。表示能正确接收，识别信号的最小输入光功率。一般来说，速率越高灵敏度越差，即最小接收到的光功率就需要越大，对光模块接收端要求就越高。定义在特定误码率（eg:BER=10-12）条件下接收端检测到的光功率值。
2、LOS 表征信号丢失 LOSS of signal 当接收光信号功率在给定的时间内（10us或更长）一直低于某一设定的门限值Pd（Pd对应的BER≥10-3），则光模块进入LOS状态。
3、Los Assert：信号丢失指示，模块接收端反映光信号强度的电信号电位与预设电位比较，判别信号丢失的指值，通常用预设电信号对应的光功率作为指示。
4、Los De-Assert：信号丢失恢复指示，由于电位比较是采用具有一定回滞效应的比较器实现，一般LOS Dessert对应的光功率值比Los Assert对应的值要大。
5、Los Hysteresis：信号丢失滞后，比较器为回滞比较器，反应到功率值上表征信号丢失及丢失恢复的功率差值。
发射端眼图测试：
眼图是一系列数字光信号在示波器上叠加而形成的一种波形图，它涵盖了光模块发射端性能的大部分信息。从眼图上可以观察出光模块发射端信号受码间串扰和噪声的影响，体现了光模块光信号的特征，从而判断光信号的优劣。在理想情况下波形无失真每个码元将重叠在一起，最终看到的是一个边际线清晰的图形。当信号码间串扰大，波形失真，码元不能完全重合，边际线就会增大，加上噪声的影响，眼图会变得模糊。
发射端眼图测试参数名词解释：
1、Bit Rate：光模块调制光信号的速率，从眼图上表示为一个bit周期的倒数。
2、Eye Ampl：眼眶信号幅度，眼图的逻辑1电平和逻辑0电平直方图平均值之间的差。
3、Jitter： 抖动是眼图的上升和下降边缘的时间方差的度量，信号抖动的边缘影响眼图的交叉点。而在交叉点位置，抖动的宽度不受上升和下降时间的影响，故在交叉点进行抖动测量最为精确。一般用峰峰值抖动和均方抖动进行度量。
4、Jitter_p-p：峰峰值抖动，在眼图上为直方图在眼睛交叉点的全宽。
5、Jitter_RMS：均方根抖动，定义为交叉点直方图的±1σ（标准偏差）。
6、Crossing Percentage：眼图交叉百分比，是交叉点相对于“1”幅值与“0”幅值的一个度量，具体定义为：
7、Rise/Fall Time：上升下降时间，眼图上反应为信号进行电平转换的平均过渡时间；在通用的测量过程中，一般选择光调制幅度（OMA）的10%～90% 或20%～80%进行上升下降时间的度量。
8、OMA： （Optical Modulation Amplitude）光调制幅度，为交叉点垂直位置的所测量到的1功率值和0功率值的差值。
以上对光模块发射端及接收端各项测试参数名词做了比较详细的介绍。在实际生产测试中，低速的光模块测试设备已普遍比较成熟，而高速的100G光模块的研发过程还依赖于进口产品，生产测试还很少有公司能够提供高性价比的整套国产测试方案及设备，伽蓝特公司已与国内大型100G光模块厂商达成成功合作案例，可以提供整套的测试平台，保证优异性能的同时降低了生产测试成本。下一章节将为大家带来“高速光模块的经典测试方法”。
敬请期待！
联系人：陈玉柱
电话 ：18602719245
邮箱 ：wh@go2light.com
网站 ：http://www.go2light.com
公司 ：深圳市伽蓝特科技有限公司
光模块的组成：
光模块由光电子器件、功能电路等组成，其中光电子器件包括发射和接收两部分。发射端Tx将待传输的电信号转换为对应的光信号发送到光纤链路中；光模块的接收端Rx把接收到的光信号转换为电信号输出传送给数据终端。在光模块的整个测试过程中，围绕模块的发射端信号质量和接收端灵敏度进行测试。以100G CFP光模块为例，基本组成框图如下：
光学指标：
CFP2 100GBASE-LR4 100G OTU以太网标准参考：
接收端测试指标名词解释：
1、Equivalent sensitivity：接收端等效灵敏度，代表了PD的接收能力。表示能正确接收，识别信号的最小输入光功率。一般来说，速率越高灵敏度越差，即最小接收到的光功率就需要越大，对光模块接收端要求就越高。定义在特定误码率（eg:BER=10-12）条件下接收端检测到的光功率值。
2、LOS 表征信号丢失 LOSS of signal 当接收光信号功率在给定的时间内（10us或更长）一直低于某一设定的门限值Pd（Pd对应的BER≥10-3），则光模块进入LOS状态。
3、Los Assert：信号丢失指示，模块接收端反映光信号强度的电信号电位与预设电位比较，判别信号丢失的指值，通常用预设电信号对应的光功率作为指示。
4、Los De-Assert：信号丢失恢复指示，由于电位比较是采用具有一定回滞效应的比较器实现，一般LOS Dessert对应的光功率值比Los Assert对应的值要大。
5、Los Hysteresis：信号丢失滞后，比较器为回滞比较器，反应到功率值上表征信号丢失及丢失恢复的功率差值。
发射端眼图测试：
眼图是一系列数字光信号在示波器上叠加而形成的一种波形图，它涵盖了光模块发射端性能的大部分信息。从眼图上可以观察出光模块发射端信号受码间串扰和噪声的影响，体现了光模块光信号的特征，从而判断光信号的优劣。在理想情况下波形无失真每个码元将重叠在一起，最终看到的是一个边际线清晰的图形。当信号码间串扰大，波形失真，码元不能完全重合，边际线就会增大，加上噪声的影响，眼图会变得模糊。
发射端眼图测试参数名词解释：
1、Bit Rate：光模块调制光信号的速率，从眼图上表示为一个bit周期的倒数。
2、Eye Ampl：眼眶信号幅度，眼图的逻辑1电平和逻辑0电平直方图平均值之间的差。
3、Jitter： 抖动是眼图的上升和下降边缘的时间方差的度量，信号抖动的边缘影响眼图的交叉点。而在交叉点位置，抖动的宽度不受上升和下降时间的影响，故在交叉点进行抖动测量最为精确。一般用峰峰值抖动和均方抖动进行度量。
4、Jitter_p-p：峰峰值抖动，在眼图上为直方图在眼睛交叉点的全宽。
5、Jitter_RMS：均方根抖动，定义为交叉点直方图的±1σ（标准偏差）。
6、Crossing Percentage：眼图交叉百分比，是交叉点相对于“1”幅值与“0”幅值的一个度量，具体定义为：
7、Rise/Fall Time：上升下降时间，眼图上反应为信号进行电平转换的平均过渡时间；在通用的测量过程中，一般选择光调制幅度（OMA）的10%～90% 或20%～80%进行上升下降时间的度量。
8、OMA： （Optical Modulation Amplitude）光调制幅度，为交叉点垂直位置的所测量到的1功率值和0功率值的差值。
以上对光模块发射端及接收端各项测试参数名词做了比较详细的介绍。在实际生产测试中，低速的光模块测试设备已普遍比较成熟，而高速的100G光模块的研发过程还依赖于进口产品，生产测试还很少有公司能够提供高性价比的整套国产测试方案及设备，伽蓝特公司已与国内大型100G光模块厂商达成成功合作案例，可以提供整套的测试平台，保证优异性能的同时降低了生产测试成本。下一章节将为大家带来“高速光模块的经典测试方法”。
敬请期待！
联系人：陈玉柱
电话 ：18602719245
邮箱 ：wh@go2light.com
网站 ：http://www.go2light.com
公司 ：深圳市伽蓝特科技有限公司
