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怎么选择高质量光模块_光模块测试
日期:2021-02-24 11:24:18
光模块

众所周知,光模块是光纤通信网络的重要组成部分。通常,每个人都非常关注以太网交换机的性能,但是,他们可能会忽略重要组件的质量-光模块,价格已成为购买的唯一因素。但是事实是,现在市场上充斥着低质量的光模块,普通用户很难分辨出高质量的光模块
 
光模块的质量决定了网络传输性能,一旦削减工作量,该性能就会大大降低。与其他高科技设备一样,光模块在其制造过程中也经过严格的测试和质量检查程序,例如光功率测试,灵敏度测试,眼图测试,老化测试,真实机器测试,光纤端面检测等。这些过程涉及生产过程的每个阶段,以确保获得最佳结果。如果任何程序失败,光模块将被拒绝并返回生产线进行繁重的工作。那么如何测试光模块的性能参数呢?
 
光模块平均输出光功率测量
光模块的发射端口由光源和相关的电子电路组成。基于半导体的发光二极管(LED)和激光二极管被用作光学晶体管中的光源。LED和垂直腔表面发射激光器(VCSEL)通常用于本地和本地网络上的发射器,而Fabry-Perot(FP)激光器和分布式反馈(DFB)激光器用于城域网和长距离网络的发射器。

光模块
 
在光通信中,光源是强度调制的,这是将变化的电流施加到激光器以更改输出功率水平的过程。如图1所示,有限的功率电平代表逻辑零,而不是真正完全没有功率。
 
平均输出光功率是发送器的重要参数,它直接影响模块的通信质量。它是正常工作条件下接收机的平均光功率。光功率计可以进行平均输出光功率测量,以测试传输端的光功率。对于用于长距离传输的发射机,平均光功率大于最大输入光功率。
 
光功率计测量平均光功率。测量单位通常用dBm表示,即功率水平与1mW的对数比。

光功率计
 
光模块消光比测量
当消光比用于描述数字通信中使用的光发射机的性能时,其消光比就是用于传输逻辑电平“ 1”的能量(功率)与用于传输逻辑电平“0”的能量之比。对于图形描述,通常使用眼图,如图2所示。
 
光调制幅度测量
光调制幅度(OMA)用于测量电源产生的两个光功率电平之间的差异,例如,P1(当打开光源时)和P0(当关闭光源时)。对于OMA,只要发射器的眼睛安全且不会使接收器过载,就可以使用低或高的降光比。
 
接收器灵敏度测试
接收灵敏度是衡量光模块接收设备性能的关键参数之一。接收灵敏度测试需要通过可编程的光衰减器对信号进行功率衰减,这可以通过由误差计比较不同光功率的误码率来完成接收不同功率信号的光模块。其中,接收灵敏度越好,最小接收光功率越小。相反,如果接收灵敏度差,则对光接收器的要求越高。

光模块
 
光模块眼图测试
眼图是查看发射机输出的常用工具。它提供了有关整体变送器性能的大量信息。在眼图中,数据模式的所有组合都叠加在一个公共时间线上,通常少于两位周期。图1显示了具有良好幅度和低抖动的信号。您可以想象通过绘制在公共时间线上重叠的8个三位波形(000,001,…110,111)的八个可能序列来构造眼图的方式。
 
您可以使用眼罩测试来确定眼睛的质量,而不是进行多次测量。掩模由放置在眼图中和眼图中的几个多边形组成,指示波形不应相交的区域。“好”波形将永远不会与模板相交,而“坏”波形将交叉或违反模板。向后退并查看系统级别的视图,睁开一只眼睛表明接收器可以轻松地区分逻辑1和逻辑0。如果您闭上眼睛,出错(错误)的可能性就会增加。图2显示了易于通过眼罩测试的波形。
 
宽带示波器允许您执行光学眼罩测试。这些仪器有多个名称,包括数字通信分析仪。示波器可以执行测试并确定是否有任何波形样本落在模板上。
 
激光制造商希望他们的激光器能够通过掩模测试而没有任何不规则性,并且他们希望找到足够裕量的测量结果。尽可能扩大面罩的大小可提供最大的平衡,而不会造成任何面罩碰撞。
 
光模块眼交叉比率(交叉)
视力表的交叉比率是交叉点的测量幅度与信号“ 1”和“ 0”位之间的关系,因此不同的跨标度关系可以传达不同的信号位。标准SFP光模块发送器的交叉率为50%,这意味着光信号逻辑“ 1”代码和逻辑“ 0”代码分别占比特的一半。
 
光模块抖动时间(RMS)
抖动时间是指在SFP光模块发送器上发送光信号所产生的定时噪声的时间段。最大限度地减少SFP光模块中的相关抖动时间,并改善整体系统性能。
 
光模块偏置电流测试
为了使激光LD高速开关正常工作。必须将其添加到直流偏置电流I BIAS中,该电流略大于偏置直接代表的阈值电流ITH。如果BIAS太大,加速器组件将老化,如果BIAS太小,激光器将无法正常工作。
 
光模块波长测试
由于两端设备上使用的光模块必须发出相同的波长才能建立通信,因此制造商必须在出厂前测试光模块的波长,以确保其在偏差范围内。通常,制造商使用光谱分析仪和其他仪器来测量光模块的中心波长,并且所测量的光模块的中心波长通常会偏离标准值。不同类型的光模块有不同的偏差,但只要偏差在允许范围内,例如SFP-1G-LX光模块的中心波长为1310nm,偏差为±50nm,中心波长所述的SFP-1G-SX光模块为850nm,偏差为±10nm。10G-CWDM-SFP-ER光模块的中心波长为1470 nm,偏差为±7.5 nm。如果测试值与标准规格不一致,则认为光模块有故障。
 
光模块兼容性测试
兼容性测试主要针对兼容的光模块。将光模块插入相应品牌设备的交换机中进行测试。正常通信表示光模块已通过测试。如果无法通信,则表示光模块与它不兼容。
 
光模块光学端面检查
光模块的设计和类型变化很大:例如SFP,SFP +,XFP光模块,XENPAK,GBIC,QSFP +等。SFP,SFP+光模块和XFP具有LC连接器接口、XENPAK、1*9、GBIC具有SC接口。QSFP或QSFP28光模块通常具有MPO / MTP或LC接口。

qsfp28光模块
 
不管光纤的类型,应用程序或数据速率如何,光的传输都需要一条清晰的路径以及一条链路,包括通过沿途的任何无源连接或接头。光纤纤芯上的单个粒子会引起损耗和反射,从而导致较高的错误率并降低网络性能。如图1所示,光纤端面上的污染也会对昂贵的光学设备的界面产生不利影响,在某些情况下甚至会使设备无法工作。
 
通过检查光模块的光学端面,我们将检查是否有灰尘和划痕。由于污染是造成光纤故障的唯一最大原因,因此,即使在光学模块上增加了时间和金钱,也要在运输前对其进行适当的检查。
 
外观检查
它涉及在发货前检查光模块以进行质量控制。检查每个模块的外壳是否有划痕,污垢,颜色,光滑度,金手指有无划痕和标签。通常,不良的光模块模块外观也会有缺陷,而高品质的光模块外观则是好的。
 
本文介绍了高质量光模块需要通过哪些测试,以及这些测试链接和参数的含义。通过阅读,希望您能快速区分光模块的质量。确保选择决定您的网络稳定性和传输质量的高质量光模块。
 
结论
本文介绍了高质量光模块需要通过哪些测试,以及这些测试链接和参数的含义。通过阅读,希望您能快速区分光模块的质量。确保选择决定您的网络稳定性和传输质量的高质量光模块。