CN102546006B - 一种基于消光比的光模块筛选装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于消光比的光模块筛选装置，包括误码分析仪、第一测试主板、待测模块、光衰减器、第二测试主板和标准接收机，不再使用现有技术中的示波器，从而达到极大的降低成本，维护程序的目的；本发明还公开了一种基于消光比的光模块筛选方法，能够合理利用筛选装置，达到快捷简便的根据消光比对光模块进行分辨筛选的目的。

Description

一种基于消光比的光模块筛选装置和方法

技术领域

本发明属于光通信产品生产技术领域，尤其涉及一种基于消光比的筛选光模块的装置和方法。

背景技术

光通信网络连接到用户终端的接入网，按照是否接入了有源器件可分为AON(ActiveOptical Network，有源光网络)和PON(Passive Optical Network，无源光网络)。由于PON具有维护简便，便于安装和拓展的特点，得到了广泛的使用，并成为了国际通信联盟的标准规范。PON通常由一个位于中心局的OLT(Optical Line Terminal，光线路终端)，数个位于用户端的ONU(Optical Network Unit，光网络单元)和位于两者之间的光配线网络构成。当数据下行的时候，OLT将下行数据包广播到各个ONU，各ONU根据下行数据包中的地址信息各自进行匹配。当数据上行的时候，由于上行数据往往量小且时间规律性不高，现行的做法是让各个ONU以时分多址模式工作。

光网络器件中收发光信号的部件叫做光模块。光模块有一个重要的指标，叫做消光比，所谓消光比为光模块全发1时的光功率P1和全发0时的光功率P0的比值，计算公式为ER＝10lg(P1/P0)，单位为dB。消光比体现的是光模块发0和发1时的信号区别度，消光比越高，说明表示1的光信号和表示0的光信号光功率差别越大，也就越容易被接收机区分出来，就越不容易产生误码。因此从理论上讲，消光比越高越好，然后实际使用中，消光比大于15dB之后对误码率的影响已经微乎其微，但提升消光比的成本却几何倍增。同时，消光比越小则越容易产生误码，因此实际应用中，各厂商对光模块有个消光比下限的要求，各厂商要求不同，但一般在9dB左右。

现有根据消光比筛选光模块的技术一般是直接测量法，其典型装置如图1所示，由误码分析仪、测试主板、光源盒、功率计、示波器组成，测量时，将待测模块安装在测试主板上，而后误码分析仪发送1或0的数字信号给待测模块，待测模块将之转换为光信号发送到光源盒，光源盒实际上是一个光分路器，光源盒将光信号分路，同时发送到功率计和示波器，功率计计算此次发光的光功率供测试人员参考，示波器上显示出P1和P0以及消光比ER，测试人员根据消光比对待测模块进行筛选，从而最终达到根据厂商要求筛选光模块的目的。

现有技术的核心器件是示波器。光模块厂商要想扩大生产的话，则需要购买足够多的示波器，而示波器售价高、采购流程长，一个示波器市面售价二十到三十万之间，而别的器件加起来也不过万把块钱，这直接导致了现有技术成本高昂。同时受示波器本身系统的影响，测试人员需要每天对示波器进行暗电平的校准和点验，还得根据多台示波器确定补偿系数从而对示波器进行温度补偿，维护和使用繁琐。

发明内容

针对上述问题，本发明的第一个目的在于提供一种不需要使用示波器的基于消光比的光模块筛选装置，从而达到极大的降低成本，同时减少维护程序提高使用方便程度的目的。

针对上述问题，本发明的第二个目的在于提供一种使用本发明的筛选装置的方法。

为实现本发明的第一个目的，本发明提供一种基于消光比的光模块筛选装置，包括误码分析仪、第一测试主板、待测模块，还包括第二测试主板、标准接收机和光衰减器；所述误码分析仪向第一测试主板发送数字信号；待测模块安装在第一测试主板上并与第一测试主板双向连接，待测模块通过第一测试主板接收来自误码分析仪的数字信号后，将该数字信号转换为光信号发送到光衰减器；光衰减器对光信号进行强度衰减处理，光衰减器还将衰减后的光信号发送到标准接收机；标准接收机安装在第二测试主板上并与第二测试主板双向连接，标准接收机将衰减后的光信号解调为数字信号，标准接收机还通过第二测试主板将解调后的数字信号发送回误码分析仪。

进一步的，还包括光源盒、功率计；光源盒接收来自待测模块的光信号，并将该光信号分为相同的两份，分别同时发送到功率计和光衰减器。将光信号通过光源盒分到功率计和光衰减器，可以利用功率计测量光信号的光功率，由此便于测试人员将光信号的光功率强度调为一致，减少因光信号光功率不同而在传输过程中产生干扰的可能，保证筛选过程的精度。

为实现本发明的第二个目的，本发明提供一种基于消光比的光模块筛选方法，包括以下步骤：

S01：形成查找表步骤：将标准消光比模块安装在第一测试主板上，开启筛选装置，调节光衰减器，不断降低发送到标准接收机的光信号的光功率，直到误码分析仪发现误码为止，将不出现误码的最低光功率作为与该标准消光比对应的标准接收机灵敏度；而后根据消光比每增加1dB则对应灵敏度减小0.3dBm的统计关系形成消光比与灵敏度的对应查找表；

S02：验证查找表步骤：根据厂商要求确定需要筛选的消光比范围[m，n]dB，根据查找表得到灵敏度范围[a，b]dBm，将光衰减器调节到b dBm，然后将消光比小于n dB的验证模块安装到第一测试主板上，开启筛选装置，若误码分析仪连续三次出现误码，则执行下一步，若误码分析仪出现一次以上正确码，则重复执行步骤S01。

S03：查找筛选步骤：将光衰减器固定在b dBm；将待测模块安装在第一测试主板上，开启筛选装置，误码分析仪发出测试代码，若最后误码分析仪接收到的代码出现误码，则认为该待测模块不合格，若未出现误码，则认为该待测模块合格。

进一步的，所述开启筛选装置，还包括开启功率计，根据功率计调节第一测试主板上的光模块的输出光功率，使光信号的光功率相同的步骤。将光信号的光功率调为相同，可以减少因光信号光功率不同而在传输过程中产生干扰的可能，保证筛选过程的精度。

进一步的，所述标准消光比模块的消光比为11.5dB。确定一个比较中心的消光比作为标准消光比，利于查找表的形成。

进一步的，m＝13.5，n＝9.5。确定此筛选范围的上下限，既可以根据下限筛选劣质光模块满足一般厂商要求，也可以保证产品性能的一致性。

进一步的，所述验证模块的消光比为9dB。高于此消光比能够满足大多厂商的要求。

本发明的有益效果在于：本发明的筛选装置不再使用现有筛选装置中的示波器，达到大幅降低成本，减少维护程序的目的。本发明的筛选方法能够合理利用筛选装置，达到快捷简便的根据消光比对光模块进行分辨筛选的目的。

附图说明

图1是现有技术的基于消光比的光模块筛选装置示意图；

图2是本发明的具体实施例的基于消光比的光模块筛选装置示意图；

图3是本发明的具体实施例的基于消光比的光模块筛选方法流程图；

图4是本发明的具体实施例的一个查找表实例。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。同时本说明书中对替代特征的描述是对等同技术特征的描述，不得视为对公众的捐献。

本说明书(包括任何权利要求、摘要和附图)中用语若同时具有一般含义与本领域特有含义的，如无特殊说明，均定义为本领域特有含义。

如图2所示，为本发明基于消光比的光模块筛选装置的具体实施例的装置示意图，由误码分析仪、第一测试主板、待测模块、第二测试主板、标准接收机、光衰减器、光源盒和功率计组成。所述误码分析仪向第一测试主板发送数字信号；该数字信号是一长串0和1组成的二进制代码，代码内容可以由人工进行输入，代码长度要求能满足筛选准确度，一般至少为256位。

待测模块安装在第一测试主板上并与第一测试主板双向连接，待测模块通过第一测试主板接收来自误码分析仪的数字信号后，将该数字信号转换为光信号发送到光源盒；待测模块就是被筛选的PON光模块，此处用的是光模块的发端，将数字信号转换为光信号；而第一测试主板的存在就是方便安装待测模块，同时根据数字信号来驱动待测模块发光。

光源盒将该光信号分为相同的两份，分别同时发送到功率计和光衰减器；功率计用于测量此次光信号的光功率；光源盒实质上是一个光分路器，若忽略光分路器自带的插销损耗，则被分出去的光信号其光功率只有原光信号的一半，则功率计的数值需要乘以2才是原来的光信号的光功率强度。功率计作用在于，因光信号光功率不同，则在系统传输过程中产生误码的概率也不同，由此最终可能干扰标准接收机的灵敏度，因此使用功率计测量光信号的光功率，从而测试人员可以根据功率计的读数调节待测模块的发端光功率，使之发出的光信号光功率一致，以减少对筛选过程的干扰。

光衰减器对光信号进行强度衰减处理，光衰减器还将衰减后的光信号发送到标准接收机；现有的光衰减器一般都是可调光衰减器，本发明所用光衰减器选用市面上常见的可调光衰减器即可。

标准接收机安装在第二测试主板上并与第二测试主板双向连接，标准接收机将衰减后的光信号解调为数字信号而后通过第二测试主板将解调后的数字信号发送回误码分析仪；标准接收机使用质量可靠的光模块收端即可；误码分析仪接收到解调后的数字信号后和原本发送的数字信号进行对比，即可发现是否有误码的存在。

如图3所示，为本发明的具体实施例的基于消光比的光模块筛选方法流程图。本发明的筛选方法大体分为3个步骤，分别是形成查找表的步骤、验证查找表的步骤和查找筛选的步骤。

形成查找表的步骤如下：准备好筛选装置之后，将一个已知消光比的标准消光比模块安装在第一测试主板上。至于如何选择所谓的“已知消光比”，理论上只要大于0便可，但在实际操作中，出于对现有器材的利用率，一般选择8.5dB到17.5dB之间的消光比，因为这是现有光模块相对较常见的消光比。本发明实施例中选择的是11.5 dB，因为这个消光比的光模块是最常用适用范围最广的。

安装好标准消光比模块之后，开启筛选装置，误码分析仪发送代码，标准消光比模块发送光信号，测试人员不断降低光衰减器的门限，使衰减后的光信号光功率强度不断降低，直到误码分析仪发现误码为止，重复几次，若每次都是低于某一光功率强度回收的代码中就会产生误码，则将该不产生误码的最低光功率强度作为标准接收机的灵敏度。由此得到该光模块消光比下对应的接收机灵敏度。一般来讲，不同标准接收机因制造工艺不同，其灵敏度多少有些浮动，但只要在一次筛选过程不更换标准接收机，便不会有影响。根据本发明的一个实施例，每次开启筛选装置时，可以根据功率计调整待测模块的发光功率，以减少发光功率不同带来的对筛选结果的干扰。

而后根据消光比每变动1dB，灵敏度变动0.3dBm的统计规律，结合得到的一个消光比和灵敏度的对应值，很容易形成一个消光比与灵敏度的查找表。本发明的一个实施例中，利用消光比11.5dB的标准消光比模块，得到标准接收机的灵敏度为-33.1dBm，由此形成的查找表如图4所示。

验证查找表的步骤如下：由于每个厂商要求不同，故筛选的范围也不同。但基本所有的厂商都会要求消光比不得低于某个下限n dB，而对上限m dB不作要求。实际工程应用中，这个下限一般为9dB。但有时为了产品性能的一致性，也会规定一个筛选的消光比上限。本发明的一个实施例中规定的消光比上下限为13.5dB到9.5dB。根据上一步得到的查找表，可以得到m dB＝13.5dB对应的灵敏度为a dBm＝-33.7dBm，n dB＝9.5dB对应的灵敏度为bdBm＝-32.5dBm。

由于大多厂商只规定了消光比下限，因此为了能够将小于消光比下限的劣质光模块检测出来，就需要保证消光比低于9.5dB的光模块都会出现误码；为了保证出现误码，就需要将光衰减器的门限调节到-32.5dBm；由于随着消光比的减小，区分代码所需要的光功率就越大，因此若将消光比小于9.5dB的光模块安装到筛选装置上之后，若要不出现误码则需要标准接收机的接收到的光功率大于-32.5dBm；而现在光衰减器的门限固定在-32.5dBm之后，就会使消光比小于9.5dB的光模块出现误码。根据本发明的一个实施例，将消光比9dB的光模块安装到第一测试主板上之后，开启筛选装置，若误码分析仪连续三次接收到含有误码的代码，则说明当前的筛选装置能够保证将不合格的光模块筛选出来。若误码分析仪出现一次以上正确码，说明查找表有可能有问题，需要重新形成查找表。

查找筛选的步骤：从上一步的描述可以，将光衰减器控制在与消光比下限相对应的灵敏度上。根据本发明的一个实施例，将光衰减器的门限固定为-32.5dBm。而后将待测模块安装在第一测试主板上，开启筛选装置，若最后误码分析仪接收到的代码出现误码，则认为该待测模块不合格，若未出现误码，则认为该待测模块合格。

根据本发明的一个实施例，若厂商只对下限有要求的话，可以不形成查找表，只需要将为下限消光比的标准光模块安装上得到对应灵敏度，经过验证步骤后，直接进入筛选步骤即可，这样可以将待测模块区分为满足消光比下限要求和不满足消光比下限要求的两类，达到筛选的目的。

Claims (7)

1.一种基于消光比的光模块筛选装置，包括误码分析仪、第一测试主板、待测模块，其特征在于：还包括第二测试主板、标准接收机和光衰减器；

所述误码分析仪向第一测试主板发送数字信号；待测模块安装在第一测试主板上并与第一测试主板双向连接，待测模块通过第一测试主板接收来自误码分析仪的数字信号后，将该数字信号转换为光信号发送到光衰减器；光衰减器对光信号进行强度衰减处理，光衰减器还将衰减后的光信号发送到标准接收机；标准接收机安装在第二测试主板上并与第二测试主板双向连接，标准接收机将衰减后的光信号解调为数字信号，标准接收机还通过第二测试主板将解调后的数字信号发送回误码分析仪。

2.根据权利要求1所述基于消光比的光模块筛选装置，其特征在于：还包括光源盒、功率计；

光源盒接收来自待测模块的光信号，并将该光信号分为相同的两份，分别同时发送到功率计和光衰减器。

3.采用权利要求1或2的基于消光比的光模块筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：形成查找表步骤：将标准消光比模块安装在第一测试主板上，开启筛选装置，调节光衰减器，不断降低发送到标准接收机的光信号的光功率，直到误码分析仪发现误码为止，将不出现误码的最低光功率作为与该标准消光比对应的标准接收机灵敏度；而后根据消光比每增加1dB则对应灵敏度减小0.3dBm的统计关系形成消光比与灵敏度的对应查找表；

S02：验证查找表步骤：根据厂商要求确定需要筛选的消光比范围[m， n]dB，根据查找表得到灵敏度范围[a， b]dBm，将光衰减器调节到b dBm，然后将消光比小于n dB的验证模块安装到第一测试主板上，开启筛选装置，若误码分析仪连续三次出现误码，则执行下一步，若误码分析仪出现一次以上正确码，则重复执行步骤S01；

S03：查找筛选步骤：将光衰减器固定在b dBm；将待测模块安装在第一测试主板上，开启筛选装置，误码分析仪发出测试代码，若最后误码分析仪接收到的代码出现误码，则认为该待测模块不合格，若未出现误码，则认为该待测模块合格。

4.根据权利要求3所述基于消光比的光模块筛选方法，其特征在于：

所述开启筛选装置，还包括开启功率计，根据功率计调节第一测试主板上的光模块的输出光功率，使光信号的光功率相同的步骤。

5.根据权利要求3所述基于消光比的光模块筛选方法，其特征在于：

所述标准消光比模块的消光比为11.5dB。

6.根据权利要求3所述基于消光比的光模块筛选方法，其特征在于：

m=13.5， n=9.5。

7.根据权利要求6所述基于消光比的光模块筛选方法，其特征在于：

所述验证模块的消光比为9 dB。