众所周知,光模块是光通信网络中的关键部件。随着光通信网络的普及和光通信技术的不断发展,对光模块质量的要求日益提高。与其他设备一样,光模块在出货前必须经过严格的测试和质量检测程序,例如来料检验、参数检测、老化测试、真机测试、端面检测等。所有测试项目的结果都必须达到标准水平,否则光模块将返回生产线重新调整。了解这些测试的意义将有助于您辨别光模块质量的好坏。本文将为您揭秘优质光模块必须经过的重要测试关卡,以及这些测试结果对光模块质量的影响。
光模块组装前的检测
首先,在组装光模块前会进行来料检验和贴片检测。来料检验是指厂商在组装前对来料器件进行检测,如光发射组件(TOSA)、光接收组件(ROSA)以及光发射接收组件( BOSA)等是否合格,以确保光模块质量,减少返工率和不良率,同时避免昂贵的光器件受损。贴片检测主要检查PCB
板贴片是否正确及是否有污染,从而确保光模块的性能。
光模块成品的参数测试
其次,光模块组装完成后需进行多项参数测试,主要对发射端和接收端信号进行检测。只有当平均输出光功率、消光比、光调制幅度(OMA)、误码率、接收灵敏度、眼图、波长等参数均满足MSA 等相关标准,才能确保光模块的品质和性能。
平均输出光功率检测
平均输出光功率是光模块的重要参数,直接影响通信质量。它指光模块在正常工作条件下输出的平均光功率,通过光功率计测量发射端输出的光功率来完成测试。对于长距离光模块,平均输出光功率一般大于最大输入光功率。
消光比及光调制幅度(OMA)测试
消光比是衡量光模块质量的参数之一,指激光器输出高电平(全“1”码)和低电平(全“0”码)时光功率的比值,通过测试可检测激光器是否在理想偏置点和调制效率范围内工作。光调制幅度( OMA)则是衡量激光器打开和关闭时功率差的指标。这两者都通过主流光学示波器检测。
在消光比检测中,可观察光信号“1”电平和“0”电平的相对幅度。消光比越大,相对幅度越大,光信号的可辨别能力越强,接收灵敏度越高。同时,消光比与光功率成反比,消光比越大,发射光功率越小。
误码率及接收灵敏度测试
误码率是衡量光模块正确传输码元能力的参数,指规定时间内接收端光电转换后收到的误码码元数与输出端码元数的比值。误码率测试通过标准接收管测试单元接收光模块输出的带伪随机信号的光信号,并解调后进行对比。
接收灵敏度是衡量光模块接收端器件性能的关键参数。接收灵敏度测试通过可编程光衰减仪进行信号功率衰减,使光模块接收端接收不同功率的信号,最终通过误码仪比对不同光功率下的误码率来完成。接收灵敏度越好,最小接收光功率越小;反之,则对光模块接收端器件要求越高。
眼图测试
眼图测试和调整是确保光模块获得理想信号的重要阶段。眼图通过示波器余辉功能将捕获的所有波形按每三个比特叠加累积形成,从中可看出光模块的数字信号质量。通过观察眼高、眼宽、抖动、占空比等判断光模块性能,眼睛越大表示码间串扰越小,性能越好。
多源协议(MSA)中明确规范了光模块的标准眼图。测试后若眼图未接触标准眼图,则指标符合标准;若超过标准眼图,则光模块无法通过测试,需进行额外校准。
波长测试
由于两端设备上使用的光模块必须发射相同波长才能建立通信,厂商在出货前必须对光模块波长进行测试,确保其在偏差范围内。一般使用光谱分析仪测量光模块中心波长,测量的值与标准值会有偏差,但只要在允许范围内即被认可。例如,SFP-10G-LR光模块的中心波长为
1310nm ,偏差±50nm;SFP-10G-SR光模块的中心波长为850nm
,偏差± 10nm;DWDM-SFP10G-40光模块的中心波长为1560.61nm
,偏差± 0.8nm。若测试值与标准规范不一致,则视为残次品。
此外,光模块还需进行极低温度试验、高低温循环试验和恒定湿热试验。只要光模块能正常工作,器件无错位和损伤,外壳封装无破裂,且光接口各项指标满足技术要求,即表示通过测试。
其他重要测试
为确保光模块工作的稳定性,还需进行高温老化测试、真机测试和接口检测。
老化检测
厂商使用光老化箱模拟极限条件对光模块进行检测,验证其性能是否达标。老化检测后需对发射端和接收端进行测试,查看光功率、消光比、灵敏度等参数是否满足要求。
真机检测
真机检测主要针对兼容模块进行兼容性测试,将光模块插入对应品牌的交换机检测,通信正常则表示通过测试,否则表示不兼容。
接口检测
每个测试项目后需通过显微镜检测光模块是否有污垢和划痕,若有污垢则需清洁。由于每个测试项目都涉及将光模块插入设备或仪器,易受污染,因此在出货前需显微镜检测,无污垢即可包装出货,有污垢则需清洁。
总结
通过本文介绍,相信您已清楚了解优质光模块需经过的测试及其参数测试的意义,这将有助于您更快速地辨别光模块质量。目前市面上大部分光模块供应商对质量把控严苛,出货前都会通过上述测试,但也有部分第三方供应商缺乏完善测试体系,选择时需尽量避免。
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