光模块测试系统概述及测试平台搭建技术讲义
光模块测试技术
图五 激光器直接调制方式 2.4.3 外调制方式 主要利用晶体旋光特性，实现的几种外调制。 1. 横向线性光电效应相位调制;
激光源 调制器 光信号输出 电信号输入 光纤
2. 横向线性光电效应幅度调制； 3. 相位调制器； 4. 马赫-曾得尔幅度调制器. 图六 激光器外调制方式
P P(N) P
光/电 或 O/E 转换
光输出光电流IO光流-+
R
暗 电 流
图三 雪崩光电二极管原理
0
反向偏压U
UB
第三节 光纤通信的特点及应用
1.3.1 光纤通信的特点 光纤通信有很多独特的优点： a.容许频带很宽，传输容量很大； b.损耗很小，中继距离很长且误码率很小； c.重量轻，体积小； e.泄露小，保密性能好 1.3.2 光纤通信的应用 光纤通信的各种应用可以概括如下： a.通信网 b.因特网 c.有线电视网 d.综合业务光纤接入网 d.抗电磁干扰性能好； f.节约金属材料，有利于资源合理使用
纤芯尺寸失配
数字孔径失配
纤芯不同心
折射率分布失配
端面间隙
轴向倾角
横向偏移
菲涅尔反射
端面粗糙
PC
APC
图一 连接损耗的机理
第二节 光偶合器
2.2.1 偶合器 耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出. 2.2.2 偶合器的种类 1.T型偶合器是一种三端耦合或2x2耦合器. 它的功能是把一根光纤输入的光功率分配给两根光纤.
再生段层
光层
物理层(光纤)
物理层(光纤)
光模块的位置
第七节 全光通信网络
1.7.1 全光通信网络 它是指用户与用户之间的信号传输与交换全部采用光波技术,即数据从源节点 到目的节点的传输过程都在光域内进行,而其在个网络节点的交换则使用高可靠,大 容量和高度灵活的光交叉连接设备(OXC). 7网络优点 全光通信网络和传统通信网络相比具有下列优点： 1.全光网络可提供更大的带宽，可最大限度地利用光纤的传输容量； 2.全光网络具有传输透明性，对信号形式无限制，允许采用不同的速率、协议; 3.全光网络具有良好的兼容性； 4.全光网络具备可重构性，可以根据通信容量的需求，动态地改变网络结构， 可进行恢复.建立,拆除光波长的连接； 5.光网络层采用了较多无源光器件，省去了庞大的光-电-光转换的设备， 可大幅提升网络整体的交换速度，提高可靠性。
光模块介绍简介PPT课件
CHENLI
驱动芯片
➢ 激光器驱动（电流） ➢ 调制器驱动（电压）
23 2021/3/7
CHENLI
MUX &DeMUX
➢ MUX：16路并行 数据输入，经过并串转换，输出数 据。（如并行数据输入为622Mb/s ，那么输出数据为 9.95Gb/s）
➢ DeMUX：则反过来，输入数据经过串并转换，输出16 路并行 数据
纤通道 ➢ 电信：OC-3/STM-1、OC-12/STM-4、OC-48/STM-16
34 2021/3/7
CHENLI
PON模块
特点： ➢ 工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/s ➢ 工作电压：3.3 V ➢ 传输距离可达20km ➢ 带数字诊断功能 应用： ➢ PON接入网
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特点： ➢ 速率可达10Gb/s ➢ 波长：1550nm，DWDM ➢ 传输距离可达80km ➢ 带数字诊断功能
应用： ➢ 电信： OC -192/STM -64
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CHENLI
主要内容
➢光模块简介 ➢光模块内部主要元器件 ➢光模块调制方式 ➢光模块的特点及应用 ➢光模块原理框图 ➢光模块主要性能指标 ➢光模块接口电平
EAM Laser
XC MC
APC
占空比控 制
40 2021/3/7
调制电压 控制
自动光功率控制
CHENLI
PIN型光接收模块功能框图
PIN/TIA
MA
2R 功能(Reshape, Reamplify)
PIN/TIA
MA
CDR
3R 功能(Reshape, Reamplify, Retime)
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光模块测试系统概述及测试平台搭建技术讲义
测试平台搭建
ROSA灵敏度测试： BERT产生一定码型 的调制信号给光模 块产生光源，经衰 减器后送入ROSA， 从ROSA恢复出的电 信号放大后送BERT 检测误码
测试平台搭建
光模块发端测试： BERT发出一定码型 的调制信号送模块 发端，发出的光信 号经衰减器后分别 送入光示波器和光 功率计测试，可测 试消光比和光功率 等参数。
测试仪器及设备概述
Coupler：同Splitter，但是是将多路光信号合为一路 光信号，在使用中对Splitter和Coupler一般不加区分。
测试仪器及设备概述
Splitter和Coupler在PON系统中的应用
测试仪器及设备概述
WDM（ Wavelength Division Multiplexing ）：波分 复用器。 WDM技术： WDM是将一系列载有信息、但波长不 同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收 端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的 通信技术。波分复用器就是实现这种分离的器件。
测试平台搭建
光模块收端灵敏度测 试：基本同ROSA灵敏 度测试，只是ROSA被 替换成被测光模块。
测试平台搭建
光模块突发灵敏度 测试：两个ONU以 突发形式发送光信 号，OLT恢复出电信 号，由突发BERT检 测OLT在突发模式下 的灵敏度。
测试板硬件
电源设计：为满足功率要求，一般采用DC/DC电源芯 片，在FB通过一个电阻接DAC可实现输出电压可调。 以实现对模块的电源电压拉偏测试。
Thanks！
测试板硬件
光模块测试电路设计： 利用ADuC7020的GPIO口 实现对模块的控制信 号产生和状态信号采 样，如果端口数量有 限，采用并串转换来 处理输入信号
光模块原理和测试基础ppt课件
Editor: Roger Li Date:2017/7/17
精选
1
• 模块协议 • 模块封装 • 模块分类 • 模块结构 • 模块框图 • 模块参数 • 8472协议
内容
精选
2
光模块协议
• IEEE 802.3ba
• IEEE 802.3ah
• IEEE 802.3ae
• SFF-8472
SFP由GBIC演变过来
SFP+由XFP演变过来
• CFP
精选
4
光模块封装尺寸比较
• 趋势，体积更小，密度更高，功耗更低
精选
5
光模块分类
• SFP光模块
– 波长：850、1310、1490、1550、CWDM、 DWDM
– 速率：0-10G bit/s
• SFP电模块
– 接口：RJ45，COPPER
精选
10
光模块典型功能框图（收发一体）
精选
11
光模块典型功能框图（XFP）
精选
12
光模块发端参数定义
• AOP • ER • OMA
精选
13
光模块参数换算关系
• 特别注意：P0不是0电平
精选
14
光模块眼图的测试
精选
15
光模块眼图的获取
• 大量数据通过周期性采样、叠加形成
精选
16
光模块眼图能获取的主要参数
精选
23
8472协议
• 是一份定义了光模块数字监控量接口的多 元协议
• 五个监控量：
精选
24
SFF-8472协议
精选
25
SFF-8472协议
精选
光模块测试系统概述及测试平台搭建
光模块测试系统概述及测试平台搭建一、光模块测试系统概述1.测试设备测试设备是指用于对光模块进行测试的硬件设备，通常包括光信号发生器、光功率计、高速数字存储示波器等。
其中，光信号发生器用于产生光信号，光功率计用于测量光功率，高速数字存储示波器用于捕捉和分析光信号的波形和频谱。
2.测试软件测试软件是指用于控制测试设备和进行测试的软件程序，通常包括测试控制软件和测试分析软件两部分。
测试控制软件用于控制测试设备的参数设置和测试过程的执行，测试分析软件用于对测试数据进行处理和分析，从而得出光模块的性能评估结果。
3.测试流程测试流程是指按照一定的顺序和方法进行光模块测试的步骤和要求。
测试流程通常包括初始化测试设备、设置测试参数、进行测试操作、保存测试数据、分析测试结果等。
测试平台的搭建是光模块测试系统的关键环节，它决定了测试的准确性和效率。
下面将对测试平台的搭建步骤进行详细介绍。
1.硬件设备的选型和配置根据测试需求和预算情况，选择合适的光信号发生器、光功率计和高速数字存储示波器。
在选型时要考虑设备的性能参数、精度和稳定性，并确保设备之间的兼容性和互联方式。
2.软件系统的选择和安装根据测试需求和设备选型，选择适合的测试软件。
在安装软件时，要确保软件与设备的驱动程序相匹配，并按照软件提供的安装步骤进行操作。
3.系统参数的设置和校准在开始测试之前，要对测试设备进行参数设置和校准。
参数设置包括光信号的频率、光功率的范围、采样率等；校准包括校准光功率计的零点和灵敏度等。
4.测试平台的搭建和连接根据测试需求和空间条件，搭建测试平台。
测试平台应具备良好的通风和防尘措施，以确保测试环境的稳定和可靠性。
同时，要确保测试设备之间的连接和通信正常，可采用硬件接口、网络接口或者USB接口等方式进行连接。
5.测试流程的编写和执行根据光模块的测试要求和标准，编写测试流程。
测试流程包括测试步骤、测试参数、预期结果等。
在执行测试流程时，要按照流程要求进行操作，确保测试的准确性和完整性。
光模块知识(全)ppt课件
编辑版pppt
9
光模块基础知识介绍
2.1.3 自动功率控制（APC）原理
• 通过检测背光二极管（MD） 产生的光电流（平均值）来 实现闭环控制
• APC调节偏置电流来保持平 均输出光功率稳定
编辑版pppt
10
光模块基础知识介绍
2.1.4 TEC温度控制电路
DWDM（密集波分复用）技术不断发展，为了尽可能地传输更多的信道，要 求光源峰值波长的间隔尽可能地小，这就对激光器波长的稳定性提出了更高 的要求。对于采用0.8nm（100GHz）信道间隔的DWDM系统，一个0.4nm的 波长变化就能把一个信道移到另一个信道上。DWDM激光器的波长容差典型 值为±0.1nm。
波长响应范围：对一定波长范围内的入射光进行光电转换。
响应度：
响应速度：要能够检测高频调制的光信号，响应速度就要足够快。响应速度通常用响 应时间来表示。响应时间为光电二极管对矩形光脉冲的响应——电脉冲的上升或下降 时间。
灵敏度：是指在保证一定通信质量条件下所需接收的最小信号功率（Ps）。
影响光接收组件的灵敏度的因素很多，和系统相关的主要有： ▪ 比特速率对灵敏度影响（比特速率越大，灵敏度下降越多） ▪ 输入脉冲波形对灵敏度影响 （输入脉冲波形越宽，灵敏度下降越大 ）
编辑版pppt
15
光模块基础知识介绍
2.2.2 前置放大电路
这种I-V变换电路中有一个负反馈电阻Rf，所以又被称做跨阻放 大器（TIA—Tranimpedance Amplifier ）
编辑版pppt
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光模块基础知识介绍
2.2.3 限幅放大器（主放）
TIA输出的是模拟信号，要把它转换成数字信号才能被信号处理 电路识别。
光模块及组件测试简介PPT教案
Rx Data
待测光接收模块
第39页/共57页
SFF8472 EEPROM Information
第40页/共57页
DDM测试功能内容
目前的测试中我们比较关注是A2H中的96~105位，分别对应下表
中对应的5个光模块重要参数
第41页/共57页
实时上报值算法
第42页/共57页
DDM读数
2C 30 80 24 20 D4 18 5E 01 21
0
−y1
0
x1
x2
x3
x4
1
1UI
{0.22UI, 0.375UI,
0.20UI, 0.20UI,
0.30UI}
第34页/共57页
光谱
第35页/共57页
对于DFB激
光器取-20dB
条件下的测
试光谱宽度
测试光谱的意义
为何要测试光谱？
光谱中体现主要指标有哪些？
测试指标对实际系统传输有哪些影响？
光纤通信概述
LD激光器及探测器简介
光模块原理
光模块主要测试指标
第11页/共57页
法布里-帕罗型激光二极管
(FP-LD)
和分布反馈激光二极管
(DFB-LD)
LD具有体积小、重量轻、
低功率驱动、输出光功率
大、调制方便、寿命长和
易于集成等一系列优点.
LD是目前在接入网光模块
只用得最多的光发射器件
BOSA原理
BOSA: Bi-Directional Optical Sub-Assembly, 光发射接收组件
第16页/共57页
简介提纲
光模块自动化测试系统
易飞扬光模块自动化测试系统一．自动化测试系统介绍自动化测试系统是指在最少人工干预下，仪器设备通过计算机与各种通讯总线自动进行处理、测量、显示、存储、输出产品测试结果的系统，它集成了仪器技术、总线技术、计算机甚至数据库应用方面等技术。
相对于手工作业方式，自动化测试省时、省力、能提高劳动生产率和产品品质。
计算机技术与仪器技术的日新月异的发展使得自动化测试系统在测试测量行业成为趋势和潮流。
在光器件行业制造环节中，产品的测试需要大量昂贵的仪器设备及相当经验人员来做支撑，外资企业出于人工成本高企及产品品质需求，产品的测试多依靠自动化测试系统完成；近几年国内企业由于人工成本逐渐攀高及各种内外部因素的需要，一些企业的产品测试也逐步转向自动化。
相对于手动测试，自动化测试在以下几方面具有明显优势：人力手动测试中，各种仪器之间是孤立存在实现单一的功能，造成了光模块测试工序众多。
一个操作员在同一时间内只能操作或观察一道工序的一台仪器设备进行产品测试，完成所有测试就必然要投入大量的人力。
自动化测试系统将产品测试需求和仪器资源进行整合，优化、整合测试工序，从而可以大大减少人力资源的投入及对熟练员工的依赖。
效率优化、整合工序就是提升效率的根源。
测试系统是自动化运行，释放了操作仪器、数据记录等人工操作环节，并使得1人操作多个机台成为现实。
防呆和产品一致性产品型号的多样性造成了不同的调试、测试规格，在实际操作过程中，人为失误往往难以避免造成不可预料的风险，就算是同一型号的产品，由于不同的操作人员及手法，产品调试、测试的结果也可能大相径庭，产品性能的一致性得不到体现。
自动化测试系统通过调用统一的配置文件，自动判定测试结果及保存测试数据，提高了工序的防呆效果和产品的一致性。
仪器设备利用率光通信测试仪器设备往往比较昂贵，为使操作员正确使用仪器设备，需要对操作员做大量的培训。
手动测试需要调试仪器控制面板的旋钮、按钮，无形中增加了设备的日常损耗，常用的按钮使用次数在20万次/年以上，如我司不少安捷伦示波器主机的一些按钮出现了不同程度的损伤甚至失效。
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测试板硬件
光模块测试电路设计： 利用ADuC7020的GPIO口 实现对模块的控制信 号产生和状态信号采 样，如果端口数量有 限，采用并串转换来 处理输入信号
测试板软件
测试板上电后C8051F320和 ADuC7020执行初始化操作， 使测试板处于默认的状态，然 后C8051F320会等待上位机下 发命令，而ADuC7020则监控 评估板上的所有状态信息；PC 机同评估板连接好后，打开测 试软件首先初始化评估板，初 始化操作包括检测PC同评估板 连接是否正常，评估板SN是否 正确，评估板上各电压是否正 常等操作，如果上述各项都正 常，则评估板初始化完成，之 后便可通过测试软件控制评估 板完成各项测试任务。
魔天记
光模块测试系统概述及测试平 台搭建
2011.2.26
内容介绍
测试仪器及设备概述 测试平台搭建 测试板硬件 测试板软件
测试仪器及设备概述
Splitter：是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中 的元件，属於光被动（无源）元件领域。对于双分 支，单位1×2，将光讯号分成两个功率，出纤光功 率衰减3dB。
测试仪器及设备概述
光示波器：和普通示波器相似，但是能测光信号， 属于采样示波器
测试仪器及设备概述
BERT（ Bit Error Rate Testing）：误码率测试仪器。
测试平台搭建
TOSA LIV测试： 测试板给TOSA提 供不同的恒定电 流，TOSA发出不 同光功率的光， 送至光功率计检 测，可对Ith及Po 等参数进行测试。
Thanks！
测试平台搭建
光模块收端灵敏度测 试：基本同ROSA灵敏 度测试，只是ROSA被 替换成被测光模块。
测试平台搭建
光模块突发灵敏度 测试：两个ONU以 突发形式发送光信 号，OLT恢复出电信 号，由突发BERT检 测OLT在突发模式下 的灵敏度。
测试板硬件
电源设计：为满足功率要求，一般采用DC/DC电源芯 片，在FB通过一个电阻接DAC可实现输出电压可调。 以实现对模块的电源电压拉偏测试。
C1 60 0 . 1u F +3. 3 V
5
测试板硬件
电流监控设计： ADM4073F: CurrentSense Amplifier ，增 益为50V/V，Rsense为 0.1欧姆，ADC量程为 2.5V时，最大可测量 500mA的电流。主要用 于模块收发端电流测 试
测试板硬件
USB转IIC/SPI/C2接口设计： C8051F320: 具有一个可工作 在全速（12Mbps）模式下 的USB控制器，一个SPI控 制器，一个IIC控制器和25 个GPIO端口，单片可完成 USB转主IIC、主SPI和C2设 计
测试板硬件
V+
电压监控设计：电源 电压经电阻网络分压 后，由AD8541射随输出 到ADuC7020采样。
VCC GND R7 0 1 0K 3 R7 0 4 2K
+ -
V-
2
1 OUT U3 3 AD8 54 1
R7 0 ADC 10 C1 59 0 . 01 uF ADu C70 20
GND GND
测试仪器及设备概述
Coupler：同Splitter，但是是将多路光信号合为一路 光信号，在使用中对Splitter和Coupler一般不加区分。
测试仪器及设备概述
Байду номын сангаас
Splitter和Coupler在PON系统中的应用
测试仪器及设备概述
WDM（ Wavelength Division Multiplexing ）：波分 复用器。 WDM技术： WDM是将一系列载有信息、但波长不 同的光信号合成一束，沿着单根光纤传输；在接收 端再用某种方法，将各个不同波长的光信号分开的 通信技术。波分复用器就是实现这种分离的器件。
测试仪器及设备概述
衰减器：在光纤系统中，衰减器的作用是减少纤芯 中的光能。衰减器最常见的作用是平衡多芯系统之 间的光能，降低接收器的饱和度，因饱和度高可能 会降低系统性能。在进行吸收率试验时，衰减器可 吸收过量的信号，因为过量的信号可能使基准测量 饱和。
测试仪器及设备概述
光功率计：测试光缆里激光信号强弱的一种仪表。
测试平台搭建
ROSA灵敏度测试： BERT产生一定码型 的调制信号给光模 块产生光源，经衰 减器后送入ROSA， 从ROSA恢复出的电 信号放大后送BERT 检测误码
测试平台搭建
光模块发端测试： BERT发出一定码型 的调制信号送模块 发端，发出的光信 号经衰减器后分别 送入光示波器和光 功率计测试，可测 试消光比和光功率 等参数。