CN107181523A - 一种光模块检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光模块检测系统，涉及光模块技术领域，包括信号发生及分析模块、主控模块、光开关模块和多个具有不同检测功能的检测模块；光开关模块输入端连接主控模块，光开关模块的输出端分别连接多个检测模块的输入端，多个检测模块的输出端分别与主控模块通信连接；光开关模块用于在主控模块的控制下分别接通与不同检测模块相连的通道，检测模块用于在主控模块的控制下进行光模块检测并将各自的检测结果上报至主控模块处理。本发明公开了一种光模块检测方法。

Description

一种光模块检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及光模块技术领域，具体涉及一种光模块检测系统及检测方法。

背景技术

当前光传输网络中骨干传输网和城域传输网都面临不断增加的带宽需求，100G线路侧光模块已经成为上述网络中的标配。在研发和生产制造过程中，100G光模块涉及的测试指标非常多，发端需要测试光功率、光谱、波长及波长切换、眼图，收端需要测试极限信噪比、灵敏度；测试过程中需要频繁插拔光模块，更换不同工位，手动调整仪表仪器。另外，完成所有指标测试需要误码分析设备，还需要光放大盘，合分波盘，旁波系统等。造成测试系统庞大且复杂，不利于规模化生产。同时，采用人工检测，需频繁插拔光模块，更换不同工位，手动调整仪表仪器，效率低下，且人为因素容易影响测试结果准确性。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光模块检测系统及检测方法，其可有效提高检测效率和检测准确度。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种光模块检测系统及检测方法包括信号发生及分析模块、主控模块、光开关模块和多个具有不同检测功能的检测模块；

所述信号发生及分析模块与所述光模块通信连接；所述信号发生及分析模块用于向所述光模块发出检测信号及接收所述光模块返回的反馈信号，分析所述反馈信号中是否包含误码并将误码信息上报至主控模块处理；

所述主控模块与所述信号发生及分析模块之间通信连接；所述主控模块用于控制所述信号发生及分析模块向所述光模块发出检测信号，接收所述信号发生及分析模块上报的误码信息并分析所述误码信息；

所述光开关模块输入端连接所述主控模块，所述光开关模块的输出端分别连接多个所述检测模块的输入端，多个所述检测模块的输出端分别与所述主控模块通信连接；所述光开关模块用于在主控模块的控制下分别接通与不同检测模块相连的通道，所述检测模块用于在主控模块的控制下进行光模块检测并将各自的检测结果上报至主控模块处理。

在上述技术方案的基础上，所述检测模块包括波长检测及功率校准模块、眼图检测模块、灵敏度及信噪比检测模块和光谱检测模块；所述波长检测及功率校准模块用于检测光模块的输出波长及光功率；所述眼图检测模块用于检测光模块的输出眼图；所述灵敏度及信噪比检测模块用于进行光模块的灵敏度检测和信噪比检测；所述光谱检测模块用于进行光模块的光谱检测。

在上述技术方案的基础上，所述波长检测及功率校准模块包括第一耦合器、多波长计和第一光功率计，所述光开关连接所述第一耦合器输入端，所述第一耦合器的输出端分别连接所述多波长计和第一光功率计，所述多波长计和第一光功率计连接所述主控模块。

在上述技术方案的基础上，所述眼图检测模块包括眼图仪，所述光开关连接所述眼图仪输入端，所述眼图仪连接所述主控模块。

在上述技术方案的基础上，所述光谱检测模块包括第二耦合器、光谱仪和第二光衰减器；所述主控模块连接所述第二光衰减器输入端，所述光开关输出端和第二光衰减器输出端均所述第二耦合器输入端，所述第二耦合器输出端连接所述光谱仪，所述光谱仪连接所述主控模块。

在上述技术方案的基础上，所述灵敏度及信噪比检测模块包括第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器、第三耦合器、第四耦合器、光谱仪、第一光衰减器、第二光衰减器、光合分波器和第二光功率计；

所述光开关依次连接所述第三光放大器、第四光放大器、光合分波器、第一光衰减器和第四耦合器，所述第四耦合器一个输出端连接所述待测模块；另一个输出端连接第二光功率计输入端，第一光衰减器和第二光功率计均连接所述主控模块；

所述主控模块连接所述第一光放大器输入端，所述第一光放大器输出端依次连接第二光放大器和第二光衰减器，第二光衰减器输出端通过第三耦合器连接所述光谱仪，所述光谱仪和第二衰减器均连接所述主控模块。

在上述技术方案的基础上，所述光模块检测系统还包括微处理器，所述微处理器与所述主控模块通信连接，所述信号发生及分析模块和光模块分别通过所述微处理器与所述主控模块通信连接。

本发明还公开了一种光模块检测方法，将主控模块连接至光开关模块输入端，光开关模块的不同通道分别连接至多个具有不同检测功能的检测模块，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，从而进行不同检测功能的光模块检测。

在上述技术方案的基础上，所述检测模块包括波长检测及功率校准模块、眼图检测模块、灵敏度及信噪比检测模块和光谱检测模块；光开关连通至所述波长检测及功率校准模块时，进行光模块的输出波长及光功率的检测；光开关连通至所述眼图检测模块时，进行光模块的输出眼图的检测；光开关连通至所述灵敏度及信噪比检测模块时，进行光模块的灵敏度检测和信噪比检测；光开关连通至所述光谱检测模块时，进行光模块的光谱检测。

在上述技术方案的基础上，包括以下步骤：

S1，使用光开关接通所述波长检测及功率校准模块，通过主控模块控制所述波长检测及功率校准模块进行光模块的光功率的校准，在主控模块中输入光功率补偿值；

S2，使用主控模块使第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器关闭，使第一光衰减器和第二光衰减器处于最大衰减量程；

S3，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，依次通过主控模块控制不同的检测模块进行光模块检测。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明将主控模块连接至光开关模块输入端，光开关模块的不同通道分别连接至多个具有不同检测功能的检测模块，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，可在不同检测功能之间进行选择。无需频繁插拔光模块和手动调整仪表仪器，降低了人为干涉影响，提高了测试效率及准确度；

(2)本发明采用集成化的方法，光开关模块的不同通道连接的同一检测仪器如眼图仪、光谱仪、波长计等可以实现分时复用；降低检测系统的成本。

附图说明

图1为本发明实施例中光模块检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中光模块检测系统的光路示意图；

图3为本发明实施例中光模块检测方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种光模块检测系统，其特征在于：包括信号发生及分析模块、主控模块、光开关模块和多个具有不同检测功能的检测模块；

信号发生及分析模块与光模块通信连接；信号发生及分析模块用于向光模块发出检测信号及接收光模块返回的反馈信号，分析反馈信号中是否包含误码并将误码信息上报至主控模块处理；

主控模块与信号发生及分析模块之间通信连接；主控模块用于控制信号发生及分析模块向光模块发出检测信号，接收信号发生及分析模块上报的误码信息并分析误码信息；

光开关模块输入端连接主控模块，光开关模块的输出端分别连接多个检测模块的输入端，多个检测模块的输出端分别与主控模块通信连接；光开关模块用于在主控模块的控制下分别接通与不同检测模块相连的通道，检测模块用于在主控模块的控制下进行光模块检测并将各自的检测结果上报至主控模块处理。

检测模块为波长检测及功率校准模块、眼图检测模块、灵敏度及信噪比检测模块和光谱检测模块中的一种；波长检测及功率校准模块用于检测光模块的输出波长及光功率；眼图检测模块用于检测光模块的输出眼图；灵敏度及信噪比检测模块用于进行光模块的灵敏度检测和信噪比检测；光谱检测模块用于进行光模块的光谱检测。

本发明将主控模块连接至光开关模块输入端，光开关模块的不同通道分别连接至多个具有不同检测功能的检测模块，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，可在不同检测功能之间进行选择。无需频繁插拔光模块和手动调整仪表仪器，降低了人为干涉影响，提高了测试效率及准确度。

参见图2示，本发明的光模块检测系统包括光衰减器、光耦合器、光谱仪、多波长计、光功率计、眼图仪、光放大器、光合分波器等检测仪表。其中，信号发生及分析模块、光放大器集成在一个单元母板上，通过RJ45网线与主控模块完成通信；待测光模块采用168PIN连接座，也集成在上述单元母板上，该连接座与外面的转换插座相连，可灵活配置成各类封装的100G光模块。光功率计、光衰减器、光开关集成在一台光多用表里；光耦合器及光合分波器封装在一个单独的盒子中，无需电源；其他仪表如光眼图仪，多波长计，光谱仪全部放在测试机柜中，通过GPIB线连接至主控单元完成通信。

本发明采用集成化的方法，光开关模块的不同通道连接的同一检测仪器如眼图仪、光谱仪、波长计等可以实现分时复用；降低检测系统的成本。

波长检测及功率校准模块包括第一耦合器、多波长计和第一光功率计，光开关连接第一耦合器输入端，第一耦合器的输出端分别连接多波长计和第一光功率计，多波长计和第一光功率计连接主控模块。

眼图检测模块包括眼图仪，光开关连接眼图仪输入端，眼图仪连接主控模块。

光谱检测模块包括第二耦合器、光谱仪和第二光衰减器；主控模块连接第二光衰减器输入端，光开关输出端和第二光衰减器输出端均第二耦合器输入端，第二耦合器输出端连接光谱仪，光谱仪连接主控模块。

光谱检测模块包括第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器、第三耦合器、第四耦合器、光谱仪、第一光衰减器、第二光衰减器、光合分波器和第二光功率计；

光开关依次连接第三光放大器、第四光放大器、光合分波器、第一光衰减器和第四耦合器，第四耦合器一个输出端连接待测模块；另一个输出端连接第二光功率计输入端，第一光衰减器和第二光功率计均连接主控模块；

主控模块连接第一光放大器输入端，第一光放大器输出端依次连接第二光放大器和第二光衰减器，第二光衰减器输出端通过第三耦合器连接光谱仪，光谱仪和第二衰减器均连接主控模块。

光模块检测系统还包括微处理器，微处理器与主控模块通信连接，信号发生及分析模块和光模块分别通过微处理器与主控模块通信连接。第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器分别通过微处理器与主控模块通信连接。

多波长计、第一光功率计、第二光功率、光谱仪、眼图仪、第一光衰减器和第二光衰减器均通过GPIB线连接主控模块。

参见图3示，本发明还公开了一种光模块检测方法，将主控模块连接至光开关模块输入端，光开关模块的不同通道分别连接至多个具有不同检测功能的检测模块，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，从而进行不同检测功能的光模块检测。

检测模块为波长检测及功率校准模块、眼图检测模块、灵敏度及信噪比检测模块和光谱检测模块中的一种；光开关连通至波长检测及功率校准模块时，进行光模块的输出波长及光功率的检测；光开关连通至眼图检测模块时，进行光模块的输出眼图的检测；光开关连通至灵敏度及信噪比检测模块时，进行光模块的灵敏度检测和信噪比检测；光开关连通至光谱检测模块时，进行光模块的光谱检测。

包括以下步骤：

S1，使用光开关接通波长检测及功率校准模块，通过主控模块控制波长检测及功率校准模块进行光模块的光功率的校准，在主控模块中输入光功率补偿值；

S2，使用主控模块使第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器关闭，使第一光衰减器和第二光衰减器处于最大衰减量程；

S3，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，依次通过主控模块控制不同的检测模块进行光模块检测。

下面针对不同种类的光模块检测分别描述其具体检测步骤，具体内容如下：

(1)进行光模块的输出波长及光功率的检测的具体步骤为：

切换光开光至通道1；读取待测模块输出光功率及波长；将光功率输出值加上插损值保存至主控模块数据库；将测得的波长数据记录与ITU标准波长进行对比，并给出偏移值；将光功率和波长偏移值都会与测试标准值进行对比，如果有不合格项，在主控模块测试界面会出现警告信息。

(2)进行光模块的输出眼图的检测的具体步骤为：

切换光开光至通道2；测试眼图并保存图像。

(3)进行光模块的光谱检测的具体步骤为：

切换光开关至通道3；使第一光放大器均处于关闭状态；使第二光衰减器处于最大衰减态；测试此时20dB谱宽并记录数据。

(4)进行光模块的灵敏度检测的具体步骤为：

切换光开关至通道4；打开第三放大器、第四放大器，调整第一光衰减器，将光功率计读数置于通过值；主控模块读取信号发生与分析单元中的误码数；主控模块将误码数合成曲线计算出具体灵敏度值。

(5)进行光模块的信噪比检测的具体步骤为：

a.切换光开关至通道4；

b.调整第一光衰减器，使光功率计光功率点比灵敏度高6dB以上；

c.打开第一光放大器、第二光放大器，调节第二光衰减器；

d.配置光谱仪分辨率带宽小于0.1nm，调整光谱分析仪的显示波长范围，将需要测试的通路波长显示在屏幕的中间；

e.将光标定位在测试通路波长光谱的峰值处，选择该波长光功率积分带宽为0.4nm；

f.调节第二光衰减器使信号发生与分析单元中读取的误码处于临界无误码状态2分钟，记录此时光功率值P1；

g.关闭待测模块发端光源，记录此时光功率值P2；

h.在保持当前测试通路的光源关闭状态下，设置当前测试通路的光功率积分带宽为0.1nm，记录此时的该波长的光功率值为P3；

i.根据公式OSNR＝10×lg((P1-P2)/P3)计算出当期那波长下的信噪比OSNR值；

j.打开待测模块激光器，调整为另一个频率的波长，再次测试OSNR值。

本发明采用信号发生及分析模块来取代误码仪，可有效降低检测系统价格；同时，将主控模块连接至光开关模块输入端，光开关模块的不同通道分别连接至多个具有不同检测功能的检测模块，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，可在不同检测功能之间进行选择。无需频繁插拔光模块和手动调整仪表仪器，降低了人为干涉影响，提高了测试效率及准确度。本发明采用集成化的方法，光开关模块的不同通道连接的同一检测仪器如眼图仪、光谱仪、波长计等可以实现分时复用；降低检测系统的成本。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种光模块检测系统，其特征在于：包括信号发生及分析模块、主控模块、光开关模块和多个具有不同检测功能的检测模块；

所述信号发生及分析模块与所述光模块通信连接；所述信号发生及分析模块用于向所述光模块发出检测信号及接收所述光模块返回的反馈信号，分析所述反馈信号中是否包含误码并将误码信息上报至主控模块处理；

所述主控模块与所述信号发生及分析模块之间通信连接；所述主控模块用于控制所述信号发生及分析模块向所述光模块发出检测信号，接收所述信号发生及分析模块上报的误码信息并分析所述误码信息；

所述光开关模块输入端连接所述主控模块，所述光开关模块的输出端分别连接多个所述检测模块的输入端，多个所述检测模块的输出端分别与所述主控模块通信连接；所述光开关模块用于在主控模块的控制下分别接通与不同检测模块相连的通道，所述检测模块用于在主控模块的控制下进行光模块检测并将各自的检测结果上报至主控模块处理。

2.如权利要求1所述的一种光模块检测系统，其特征在于：所述检测模块包括波长检测及功率校准模块、眼图检测模块、灵敏度及信噪比检测模块和光谱检测模块；所述波长检测及功率校准模块用于检测光模块的输出波长及光功率；所述眼图检测模块用于检测光模块的输出眼图；所述灵敏度及信噪比检测模块用于进行光模块的灵敏度检测和信噪比检测；所述光谱检测模块用于进行光模块的光谱检测。

3.如权利要求1所述的一种光模块检测系统，其特征在于：所述波长检测及功率校准模块包括第一耦合器、多波长计和第一光功率计，所述光开关连接所述第一耦合器输入端，所述第一耦合器的输出端分别连接所述多波长计和第一光功率计，所述多波长计和第一光功率计连接所述主控模块。

4.如权利要求1所述的一种光模块检测系统，其特征在于：所述眼图检测模块包括眼图仪，所述光开关连接所述眼图仪输入端，所述眼图仪连接所述主控模块。

5.如权利要求1所述的一种光模块检测系统，其特征在于：所述光谱检测模块包括第二耦合器、光谱仪和第二光衰减器；所述主控模块连接所述第二光衰减器输入端，所述光开关输出端和第二光衰减器输出端均所述第二耦合器输入端，所述第二耦合器输出端连接所述光谱仪，所述光谱仪连接所述主控模块。

6.如权利要求1所述的一种光模块检测系统，其特征在于：所述灵敏度及信噪比检测模块包括第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器、第三耦合器、第四耦合器、光谱仪、第一光衰减器、第二光衰减器、光合分波器和第二光功率计；

所述光开关依次连接所述第三光放大器、第四光放大器、光合分波器、第一光衰减器和第四耦合器，所述第四耦合器一个输出端连接所述待测模块；另一个输出端连接第二光功率计输入端，第一光衰减器和第二光功率计均连接所述主控模块；

所述主控模块连接所述第一光放大器输入端，所述第一光放大器输出端依次连接第二光放大器和第二光衰减器，第二光衰减器输出端通过第三耦合器连接所述光谱仪，所述光谱仪和第二衰减器均连接所述主控模块。

7.如权利要求1所述的一种光模块检测系统，其特征在于：所述光模块检测系统还包括微处理器，所述微处理器与所述主控模块通信连接，所述信号发生及分析模块和光模块分别通过所述微处理器与所述主控模块通信连接。

8.一种光模块检测方法，其特征在于：将主控模块连接至光开关模块输入端，光开关模块的不同通道分别连接至多个具有不同检测功能的检测模块，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，从而进行不同检测功能的光模块检测。

9.如权利要求8所述的一种光模块检测方法，其特征在于：所述检测模块包括波长检测及功率校准模块、眼图检测模块、灵敏度及信噪比检测模块和光谱检测模块；光开关连通至所述波长检测及功率校准模块时，进行光模块的输出波长及光功率的检测；光开关连通至所述眼图检测模块时，进行光模块的输出眼图的检测；光开关连通至所述灵敏度及信噪比检测模块时，进行光模块的灵敏度检测和信噪比检测；光开关连通至所述光谱检测模块时，进行光模块的光谱检测。

10.如权利要求8所述的一种光模块检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，使用光开关接通所述波长检测及功率校准模块，通过主控模块控制所述波长检测及功率校准模块进行光模块的光功率的校准，在主控模块中输入光功率补偿值；

S2，使用主控模块使第一光放大器、第二光放大器、第三光放大器、第四光放大器关闭，使第一光衰减器和第二光衰减器处于最大衰减量程；

S3，通过主控模块控制光开关模块接通不同的通道，依次通过主控模块控制不同的检测模块进行光模块检测。