尽管400G以太网标准获批多年,整个行业(包括OEM厂商、网络运营商等)仍在解决基础连接问题,如消除光模块传帧错误与数据包丢失,确保传输的准确性与可靠性。对光模块供应商而言,产品质量检测是建立客户信任的关键环节。下文将介绍400G光模块测试中的几个重要项目。
消光比与光调制幅度测试
消光比(OER)是评估400G光发射机性能的核心指标,亦属最具挑战性的测试项目之一。该指标通过测量激光器输出高、低电平时光功率的对数比值,检验激光器是否在理想偏置点与调制效率范围内工作。光调制幅度(OMA)则衡量激光器开关状态的功率差。这两个指标均可通过主流光学示波器检测。
转发性能测试
400G光模块结构较QSFP28/QSFP+相比,400G光模块更为复杂,对其转发性能要求更高。RFC2544标准明确定义了吞吐量、延迟及丢包率等关键指标。通过测试这些项目,可验证400G光模块的网络通信能力与信息实时传输性能。测试需同时覆盖电接口与光接口,确保收发信息质量无失真。
眼图测试
不同于100G光模块NRZ调制的单眼图,400G光模块PAM4眼图呈现三眼结构。虽然PAM4传输速率较NRZ翻倍,但其信噪比、线性度及灵敏度仍存挑战。依据IEEE 802.3bs标准,可采用PRBS13Q码型,经CTLE参考均衡器处理后测试眼图参数。眼图测试重点关注眼高与眼宽——眼图面积越大,码间串扰越小,模块性能越优。用户可通过观察眼图高度与宽度直观判断400G光模块性能。
抖动测试
该测试主要针对发射器输出抖动容限与接收器输入抖动容限。抖动分为随机抖动与确定性抖动,后者具有可重复、可预测特性,制造商可通过优化发射器与接收器设计予以消除。实际测试中,结合眼图分析可全面检验400G发射器与接收器的性能表现。
误码率测试
误码率是衡量数据传输精准性的核心指标,需在真实环境中测试(如将模块插入400G交换机),以评估其工作性能、误码率(BER)及容错能力。由于400G光模块高速特性易导致通道误码率升高,进而引发传输故障,故采用前向纠错(FEC)技术提升信号质量,确保零误码、零丢包传输。
前向纠错(FEC)通过在信号传输前进行编码处理,加入具有信号特征的冗余码,接收端按算法解码并纠正传输错误。作为关键预干扰算法,FEC为400G提供了在噪声环境中可靠传输数据的能力,显著降低数字信号误码率,提升传输可靠性,最终实现无差错数据传输。
实际测试需对比模块原始误码率与启用FEC后的误码率,验证其在随机错误符号或频率偏差场景下对系统性能的影响。
总结
尽管复杂的400G光模块测试技术仍需完善,但在5G、高性能计算、虚拟现实(VR)及云计算等应用的推动下,400G以太网将迎来蓬勃发展。当前思科、Arista等制造商已推出400G解决方案。面对市场趋势,中小规模光模块供应商将测试能力视为选择供应商的关键因素——400G产品的质量与供货速度直接决定其盈利能力。欲深入了解400G以太网发展趋势, 《风口上的400G》请参阅《风口上的400G》,为高速时代做好充分准备。
关于睿海光电
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