CN115372779B - 一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置 - Google Patents

一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置，包括：待测试的光交换网络、激光发射器及光检测探测器、控制板，所述激光发射器及光检测探测器集成在HOST装置中，四个HOST装置与光交换网络的八个光纤接口连接，所述控制板与四个HOST装置及光交换网络电性连接；检测步骤为：根据热光开关衰减特性曲线选取曲线段，选定对多阶光交换网络的热光开关工作状态进行检测时驱动电流的初始电流起始点；设置光交换网络只有一个输入端口接收设定光强的光信号，依次检测多阶光交换网络中每个热光开关平行状态和交叉状态的最佳驱动电流。本方法与传统技术相比，能够检测一个N*N热光开关阵列集成芯片中各个热光开关工作状态的电气特性，实现自动化检测。

Description

一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置
技术领域
本发明涉及半导体器件的检测领域，更具体地，涉及一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置。
背景技术
密集波分复用(DWDM)技术是解决宽带、大容量光纤网络通信的一种有效方法。热光开关是构造DWDM系统的关键部件。在热光开关多阶阵列的研究及生产中，需要一种检测方案，来完成多阶阵列中各个热光开关工作状态的检测。目前的检测方案不能既检测阵列中各个热光开关的工作状态的电气参数，又能检测各个热光开关光损耗特性，同时也不适用于不同阵列架构的热光开关阵列。
研究发现，多阶光交换网络中各个热光开关的光损耗特性曲线具有一致性，即利用所有热光开关在相同电流(或0电流)工作状态下具有比较相似的光衰减。目前所采用的测试方式主要存在以下缺陷：单独测试每一个热光开光的电气特性，并将所有的数据汇总后完成对热光开关阵列的检测，此方案比较繁琐、费时，不适应于多阶热光开关阵列集成芯片的检测。
现有技术中公开了一种热光开关阵列光电特性测试装置及方法，该方法具体为：通过计算机控制光路上的热光开关单元处于合适的开关状态，完成光路的切换功能。同时探测各个端口的输出光功率、驱动电流等参数，从而快速准确地测出热光开关阵列的多项特性参数。该方案的缺陷是，只能单独测试每一个热光开关的电气特性，然后合并成为热光开关阵列的检测结果，比较繁琐费时。
为此，结合以上需求和现有技术缺陷，本申请提出了一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置。
发明内容
本发明提供了一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置，能够检测一个N*N热光开关阵列集成芯片中各个热光开关工作状态的电气特性，实现自动化检测。
本发明的首要目的是为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
本发明第一方面提供了一种热光开关阵列工作状态测试方法，本方法具体步骤为：
S1、根据热光开关衰减特性曲线选取曲线段，并将曲线段中点对应的电流值作为对多阶光交换网络的热光开关工作状态进行检测时驱动电流的初始电流起始点。
S2、设置光交换网络只有一个输入端口接收设定光强的光信号，所述输入端口所在的热光开关为被检测热光开关，并使其他热光开关的驱动电流保持不变且无光信号输入，在所述多阶热光开关阵列的输出端口持续监测光强并对光强数据进行数据分析，仅改变被检测热光开关的驱动电流，分别记录所述输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的若干驱动电流，分析确定该热光开关在平行状态和交叉状态的最佳驱动电流。
S3、设置已检测热光开关的驱动电流为交叉状态驱动电流，依次检测该光信号链路中其余热光开关的两种工作状态驱动电流。
S4、更换设定光强的光信号的输入端口，依次检测该光信号输入链路中所有热光开关的两种工作状态驱动电流。
S5、重复步骤S4直到完成多阶光交换网络中所有热光开关工作状态检测。
进一步的，步骤S1具体为：选取热光开关衰减特性曲线中上行、下行或上下行光损耗较少，且曲线较为平滑的曲线段，并选取该曲线段中点对应的电流值或者是0电流起始点，将该电流值设置为所有热光开关的驱动电流初始电流起始点。
其中，利用热光开关的光损耗特性曲线具有一致性，即所有热光开关在相同电流工作状态下具有比较相似的光衰减，能够得知所有热光开关一种工作状态下的光损耗。
进一步的，检测同一光信号输入链路中热光开关的顺序为：按照从低阶到高阶的次序，依次检测每个热光开关平行状态和交叉状态的最佳驱动电流。
进一步的，检测多阶光交换网络，即多阶热光开关阵列中每个热光开关两种状态的最佳驱动电流的步骤为：先检测同一光信号输入链路的低阶热光开关两种状态的驱动电流，检测完毕后，将已检测的热光开关驱动电流设置为交叉状态驱动电流，再依次检测该光信号输入链路中与该低阶热光开关连接的若干个高阶热光开关。
进一步的，被记录的所述若干驱动电流，能够分成两组，对记录的所述若干驱动电流进行比较，将其中较低的驱动电流组设置为交叉状态驱动电流组，所述交叉状态驱动电流组的平均值即为交叉状态驱动电流；将较高的驱动电流组设置为平行状态驱动电流组，所述平行状态驱动电流组的平均值即为平行状态驱动电流。
进一步的，所述多阶光交换网络为4*4BENES光交换网络，步骤S2-S5对该多阶热光开关阵列进行检测的步骤具体为：
S21、向热光开关阵列的一个输入端持续输入一个固定光强的光信号，且其余输入端口无光信号输入，并设置所有热光开关的驱动电流值为初始电流起始点。
S22、首先测试第一阶热光开关的工作状态：改变有光信号输入的链路中第一阶热光开关的驱动电流，使其从初始电流起始点缓慢增加至最大额定电流，记录四个输出端口的输出光强达到最大值时第一阶热光开关的驱动电流，并计算得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流。
S23、将该光信号输入链路的第一阶热光开关设置为交叉状态驱动电流输出模式，继续测试该光信号输入链路中与第一阶热光开关相连的若干个第二阶热光开关的工作状态：首先测试其中一个第二阶热光开关的工作状态，改变其驱动电流并检测记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；重复上述步骤将若干个与第一阶热光开关相连的第二阶热光开关的工作状态检测完毕。
S24、将该光信号输入链路的第一阶热光开关和第二阶热光开关均设置为交叉状态驱动电流输出模式，继续测试该光信号输入链路中与第二阶热光开关相连的若干个第三阶热光开关的工作状态：首先测试其中一个第三阶热光开关的工作状态，改变其驱动电流并检测记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；重复上述步骤将若干个与第二阶热光开关相连的第三阶热光开关的工作状态检测完毕。
S25、检测另一光信号输入链路的第一阶热光开关的工作状态：向未检测的另一个第一阶热光开关的一个输入端持续输入一个固定光强的光信号，且其余输入端口无光信号输入，并设置其他所有热光开关的驱动电流值为初始电流起始点；改变该热光开关的驱动电流，使其从初始电流起始点缓慢增加至最大额定电流，记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，并计算得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流。
本发明第二方面提供了一种热光开关阵列工作状态测试装置，该装置应用了所述的一种热光开关阵列工作状态测试方法，包括：待测试的光交换网络、激光发射器及光检测探测器、控制板，所述激光发射器及光检测探测器集成在HOST装置中，HOST装置与光交换网络的光纤接口连接，所述控制板与HOST装置及光交换网络电性连接，所述控制板的功能包括：控制光交换网络中热光开关的电流、控制HOST装置中激光发射、控制光检测探测器检测光强、对光强数据进行数据处理。
进一步的，所述待测试的光交换网络包括八个光纤接口，所述HOST装置包括有四个，每个HOST装置的输入端口与光交换网络的输入光纤接口连接，每个HOST装置的输出端口与光交换网络的输出光纤接口连接。
进一步的，所述控制板包括有：电源电路、热光开关电流控制模块、8通道DAC芯片、FLASH模块、EEPROM模块、4路激光驱动电路、FPGA模块、4路ADC芯片、4路放大电路；所述电源电路为其余所有模块提供电压与电流，每一个热光开关的一端连接在所述电源电路上，另一端连接至热光开关电流控制模块；所述8通道DAC芯片、FLASH模块、EEPROM模块、4路激光驱动电路、4路ADC芯片分别与FPGA模块电性连接；所述FPGA模块通过所述8通道DAC芯片控制热光开关电流控制模块的电压，所述热光开关电流控制模块通过比较器控制三极管导通电流，从而实现热光开关的电流控制；所述4路激光驱动电路连接至HOST装置中激光发射器；所述4路ADC芯片通过4路放大电路连接至HOST装置中光检测探测器。
进一步的，对所述热光开关的调制方式为，在热光开关的上行或下行或上下行增加用于调制的电极，通过在该电极的两端施加电压，能够改变输出端的输出光功率。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提供了一种热光开关阵列工作状态测试方法及装置，利用热光开关衰减特性曲线设置电流起始点，依次检测多阶热光开关阵列中每个热光开关两种状态的最佳驱动电流，能够检测一个N*N热光开关阵列集成芯片中各个热光开关工作状态的电气特性，实现自动化检测。
附图说明
图1为本发明一种热光开关阵列工作状态测试方法的流程图。
图2为本发明一种热光开关阵列工作状态测试装置的结构示意图。
图3为本发明一个实施例中对热光开关进行调制的结构示意图。
图4为本发明一个实施例中热光开关的输出损耗曲线。
图5为本发明一个实施例中热光开关的输入输出光比例变化曲线。
图6为本发明一个实施例中光交换网络具体的网络架构示意图。
图7为本发明一个实施例中4*4BENES网络示意图。
图8至图13为本发明一个实施例中依次检测热光开关工作状态最佳驱动电流的过程。
图14为本发明一个实施例中仅输入一个光信号时检测到的输出光强随电流变化的示意图。
图15为本发明一个实施例中输入两个光信号时检测到的输出光强随电流变化的示意图。
图16为本发明一个实施例中所有热光开关的输入电流均为初始电流值时的输出损耗情况。
图17至图19为本发明一个实施例中所有热光开关的输入电流均为初始电流值时各阶热光开关的输出光强示意图。
图20至图23为本发明一个实施例中改变热光开关1的驱动电流时，四个输出端口对应光强变化曲线。
图24为本发明一种热光开关阵列工作状态测试装置中控制板的结构示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
本发明提供了一种热光开关阵列工作状态测试方法，在一个具体的实施例中，如图1所示，测试对象为4*4BENES光交换网络，本方法具体步骤为：
S1、根据热光开关衰减特性曲线选取曲线段，并将曲线段中点对应的电流值作为对多阶光交换网络的热光开关工作状态进行检测时驱动电流的初始电流起始点。
S2、设置光交换网络只有一个输入端口接收设定光强的光信号，所述输入端口所在的热光开关为被检测热光开关，并使其他热光开关的驱动电流保持不变且无光信号输入，在所述多阶热光开关阵列的输出端口持续监测光强并对光强数据进行数据分析，仅改变被检测热光开关的驱动电流，分别记录所述输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的若干驱动电流，分析确定该热光开关在平行状态和交叉状态的最佳驱动电流。
S3、设置已检测热光开关的驱动电流为交叉状态驱动电流，依次检测该光信号链路中其余热光开关的两种工作状态驱动电流。
S4、更换设定光强的光信号的输入端口，依次检测该光信号输入链路中所有热光开关的两种工作状态驱动电流。
S5、重复步骤S4直到完成多阶光交换网络中所有热光开关工作状态检测。
进一步的，步骤S1具体为：选取热光开关衰减特性曲线中上行、下行或上下行光损耗较少，且曲线较为平滑的曲线段，并选取该曲线段中点对应的电流值或者是0电流起始点，将该电流值设置为所有热光开关的驱动电流初始电流起始点。
其中，利用热光开关的光损耗特性曲线具有一致性，即所有热光开关在相同电流工作状态下具有比较相似的光衰减，能够得知所有热光开关在一种工作状态下的光损耗。
进一步的，检测同一光信号输入链路中热光开关的顺序为：按照从低阶到高阶的次序，依次检测每个热光开关平行状态和交叉状态的最佳驱动电流。
其中，在一个具体的实施例中，如图3所示，通过在热光开关上设置一个用于调制的电极，在电极的两端施加电压或通过电流时，能够改变输出端的输出光功率。在仅从IN-1输入一个固定光强信号且另一端口IN-2无光强输入时，如图4所示能够得到OUT-1与OUT-2两个输出端口输出的光损耗随电流的变化曲线，如图5所示能够得到输出光功率与输入光功率比值随电流的变化曲线。
进一步的，检测多阶光交换网络，即多阶热光开关阵列中每个热光开关两种状态的最佳驱动电流的步骤为：先检测同一光信号输入链路的低阶热光开关两种状态的驱动电流，检测完毕后，将已检测的热光开关驱动电流设置为交叉状态驱动电流，再依次检测该光信号输入链路中与该低阶热光开关连接的若干个高阶热光开关。
其中，所述同一光信号输入链路，在一个具体的实施例中，如图6-图13所示，在IN-1输入一个光信号，该光信号输入链路包括热光开关1、3、4、5、6，其中第一阶热光开关包括热光开关1，第二阶热光开关包括热光开关3和4，第三阶热光开关包括热光开关5和6；在检测时，依照热光开关1、3、4、5、6、2的顺序，先检测同一光信号输入链路上的热光开关，然后检测另一光信号输入链路上的热光开关。
进一步的，被记录的所述若干驱动电流，能够分成两组，对记录的所述若干驱动电流进行比较，将其中较低的驱动电流组设置为交叉状态驱动电流组，所述交叉状态驱动电流组的平均值即为交叉状态驱动电流；将较高的驱动电流组设置为平行状态驱动电流组，所述平行状态驱动电流组的平均值即为平行状态驱动电流。
进一步的，所述多阶光交换网络为4*4BENES光交换网络，步骤S2-S5对该多阶热光开关阵列进行检测的步骤如图8-图13所示，具体为：
S21、向热光开关阵列的一个输入端持续输入一个固定光强的光信号，且其余输入端口无光信号输入，并设置所有热光开关的驱动电流值为初始电流起始点。
S22、首先测试第一阶热光开关的工作状态：改变有光信号输入的链路中第一阶热光开关的驱动电流，使其从初始电流起始点缓慢增加至最大额定电流，记录四个输出端口的输出光强达到最大值时第一阶热光开关的驱动电流，并计算得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流。
S23、将该光信号输入链路的第一阶热光开关设置为交叉状态驱动电流输出模式，继续测试该光信号输入链路中与第一阶热光开关相连的若干个第二阶热光开关的工作状态：首先测试其中一个第二阶热光开关的工作状态，改变其驱动电流并检测记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；重复上述步骤将若干个与第一阶热光开关相连的第二阶热光开关的工作状态检测完毕。
S24、将该光信号输入链路的第一阶热光开关和第二阶热光开关均设置为交叉状态驱动电流输出模式，继续测试该光信号输入链路中与第二阶热光开关相连的若干个第三阶热光开关的工作状态：首先测试其中一个第三阶热光开关的工作状态，改变其驱动电流并检测记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；重复上述步骤将若干个与第二阶热光开关相连的第三阶热光开关的工作状态检测完毕。
S25、检测另一光信号输入链路的第一阶热光开关的工作状态：向未检测的另一个第一阶热光开关的一个输入端持续输入一个固定光强的光信号，且其余输入端口无光信号输入，并设置其他所有热光开关的驱动电流值为初始电流起始点；改变该热光开关的驱动电流，使其从初始电流起始点缓慢增加至最大额定电流，记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，并计算得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流。
在一个具体的实施例中，如图8所示，首先根据热光开关衰减特性曲线选取合适的工作状态进行测试，首先在IN-1处输入一个固定的光信号，同时检测OUT-1至OUT-4的输出光强，并缓慢增加热光开关1的工作电流，记录输出光强达到最大值时的电流值，通过比较记录的电流值大小得到热光开关1在平行工作状态和交叉工作状态的工作电流，完成热光开关1的检测。
检测第二个及第三个热光开关的过程如图9和图10所示，首先将已检测的热光开关1设定为交叉工作状态，并缓慢增加光输入链路中第二阶热光开关其中一个热光开关的工作电流，即热光开关3和4其中一个，然后分别记录最大输出光强对应的电流值，完成热光开关3和4的检测。
检测第四个及第五个热光开关的过程如图11和图12所示，首先将已检测的热光开关1、3、4设定为交叉工作状态，并缓慢增加光输入链路中第三阶热光开关其中一个热光开关的工作电流，即热光开关5和6其中一个，然后分别记录最大输出光强对应的电流值，完成热光开关5和6的检测。
检测最后一个热光开关的过程如图13所示，在IN-4处输入一个固定的光信号，并缓慢增加热光开关2的工作电流，记录输出光强达到最大值时的电流值，通过比较记录的电流值大小得到热光开关2在平行工作状态和交叉工作状态的工作电流，完成热光开关2的检测。
至此完成热光开关阵列中所有热光开关的检测，得到所有热光开关两种工作状态的最佳驱动电流。
实施例2
基于上述实施例1，结合图2与图24，本实施例详细阐述用于本发明一种热光开关阵列工作状态测试方法的一种热光开关阵列工作状态测试装置，该装置包括：待测试的光交换网络、激光发射器及光检测探测器、控制板，所述激光发射器及光检测探测器集成在HOST装置中，四个HOST装置与光交换网络的四个光纤接口连接，所述控制板与四个HOST装置及光交换网络电性连接，所述控制板的功能包括：控制光交换网络中热光开关的电流、控制HOST装置中激光发射、控制光检测探测器检测光强、对光强数据进行数据处理。
进一步的，所述待测试的光交换网络包括八个光纤接口，所述HOST装置包括有四个，每个HOST装置的输入端口与光交换网络的输入光纤接口连接，每个HOST装置的输出端口与光交换网络的输出光纤接口连接。
进一步的，如图24所示，所述控制板包括有：电源电路、热光开关电流控制模块、8通道DAC芯片、FLASH模块、EEPROM模块、4路激光驱动电路、FPGA模块、4路ADC芯片、4路放大电路；所述电源电路为其余所有模块提供电压与电流，每一个热光开关的一端连接在所述电源电路上，另一端连接至热光开关电流控制模块；所述8通道DAC芯片、FLASH模块、EEPROM模块、4路激光驱动电路、4路ADC芯片分别与FPGA模块电性连接；所述FPGA模块通过所述8通道DAC芯片控制热光开关电流控制模块的电压，所述热光开关电流控制模块通过比较器控制三极管导通电流，从而实现热光开关的电流控制；所述4路激光驱动电路连接至HOST装置中激光发射器；所述4路ADC芯片通过4路放大电路连接至HOST装置中光检测探测器。
进一步的，对所述热光开关的调制方式为，在热光开关的上行或下行或上下行增加用于调制的电极，通过在该电极的两端施加电压，能够改变输出端的输出光功率。
在一个具体的实施例中，如图6和图7所示，所述待测试的光交换网络的网络架构具体为：HOST1的输出端与热光开关1的第一输入端IN-1相连接，HOST1的接收端与热光开关5的第一输出端OUT-1相连接；HOST2的输出端与热光开关1的第二输入端IN-2相连接，HOST2的接收端与热光开关5的第二输出端OUT-2相连接；HOST3的输出端与热光开关2的第一输入端IN-3相连接，HOST3的接收端与热光开关6的第一输出端OUT-3相连接；HOST4的输出端与热光开关2的第二输入端IN-4相连接，HOST4的接收端与热光开关6的第二输出端OUT-4相连接。
所述光交换网络中各热光开关的连接方式如图7所示，其中热光开关1的两个输入端口分别为IN＝1和IN-2，其第一输出端口连接至热光开关3的第一输入端口，其第二输出端口连接至热光开关4的第一输入端口；热光开关2的两个输入端口分别为IN＝3和IN-4，其第一输出端口连接至热光开关3的第二输入端口，其第二输出端口连接至热光开关4的第二输入端口；所述热光开关3的第一输出端口连接至热光开关5的第一输入端口，热光开关3的第二输出端口连接至热光开关6的第一输入端口，热光开关4的第一输出端口连接至热光开关5的第二输入端口，热光开关4的第二输出端口连接至热光开关6的第二输入端口；所述热光开关5的两个输出端口分别为OUT-1和OUT-2，所述热光开关6的两个输出端口分别为OUT-3和OUT-4。
实施例3
基于上述实施例1和实施例2，结合图14-图23，本实施例详细阐述输入光信号后检测到的随热光开关电流变化而变化的输出光信号强度曲线。
在一个具体的实施例中，一个光信号呈波导从1号波导输入至热光开关中，在3、4波导检测到的输出光信号强度如图14所示；两个光信号分别从1号波导和2号波导输入至热光开关中，从3、4号波导检测到的输出光信号如图15所示，为两束光信号输出的叠加。
在一个具体的实施例中，如图16所示，所有热光开关工作在0A电流工作状态下，0A对应的上行输出损耗为-4.6dB，下行输出损耗为-3.8dB。一束光强为1的光信号从IN-1输入，该光输入链路依次输出光强如图17至图19所示，此时输出光强为恒定值.
在一个具体的实施例中，改变热光开关1的驱动电流，此时只有一路的热光开关光衰减特性发生变化，其他热光开关的光衰减为固定值，则OUT-1的输出光强变化曲线OUT31如图20所示，其中OUT31由OUT31a和OUT31b相互干涉形成，在峰值处输出光信号OUT31近似于OUT31b，不存在光干涉，因此该点为真实最大电流值；OUT-2的输出光强变化曲线OUT32如图21所示，其中OUT32由OUT32a和OUT32b相互干涉形成，在峰值处输出光信号OUT32近似于OUT32b，不存在光干涉，因此该点为真实最大电流值；OUT-3的输出光强变化曲线OUT33如图22所示，其中OUT33由OUT33a和OUT33b相互干涉形成，在峰值处输出光信号OUT33近似于OUT33b，不存在光干涉，因此该点为真实最大电流值；OUT-4的输出光强变化曲线OUT34如图23所示，其中OUT34由OUT34a和OUT34b相互干涉形成，在峰值处输出光信号OUT34近似于OUT34b，不存在光干涉，因此该点为真实最大电流值。
附图中描述结构位置关系的图标仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热光开关阵列工作状态测试方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、根据热光开关衰减特性曲线选取曲线段，并将曲线段中点对应的电流值作为对多阶光交换网络的热光开关工作状态进行检测时驱动电流的初始电流起始点；所述多阶光交换网络为4*4BENES光交换网络；
S2、设置光交换网络只有一个输入端口接收设定光强的光信号，所述输入端口所在的热光开关为被检测热光开关，并使其他热光开关的驱动电流保持不变且无光信号输入，在所述多阶热光开关阵列的输出端口持续监测光强并对光强数据进行数据分析，仅改变被检测热光开关的驱动电流，分别记录所述输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的若干驱动电流，分析确定该热光开关在平行状态和交叉状态的最佳驱动电流；具体的步骤为：
S21、向热光开关阵列的一个输入端持续输入一个固定光强的光信号，且其余输入端口无光信号输入，并设置所有热光开关的驱动电流值为初始电流起始点；
S22、首先测试第一阶热光开关的工作状态：改变有光信号输入的链路中第一阶热光开关的驱动电流，使其从初始电流起始点缓慢增加至最大额定电流，记录四个输出端口的输出光强达到最大值时第一阶热光开关的驱动电流，并计算得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；
S3、设置已检测热光开关的驱动电流为交叉状态驱动电流，依次检测该光信号链路中其余热光开关的两种工作状态驱动电流；
S31、将该光信号输入链路的第一阶热光开关设置为交叉状态驱动电流输出模式，继续测试该光信号输入链路中与第一阶热光开关相连的若干个第二阶热光开关的工作状态：首先测试其中一个第二阶热光开关的工作状态，改变其驱动电流并检测记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；重复上述步骤将若干个与第一阶热光开关相连的第二阶热光开关的工作状态检测完毕；
S4、更换设定光强的光信号的输入端口，依次检测该光信号输入链路中所有热光开关的两种工作状态驱动电流；
S41、将该光信号输入链路的第一阶热光开关和第二阶热光开关均设置为交叉状态驱动电流输出模式，继续测试该光信号输入链路中与第二阶热光开关相连的若干个第三阶热光开关的工作状态：首先测试其中一个第三阶热光开关的工作状态，改变其驱动电流并检测记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；重复上述步骤将若干个与第二阶热光开关相连的第三阶热光开关的工作状态检测完毕；
S42、检测另一光信号输入链路的第一阶热光开关的工作状态：向未检测的另一个第一阶热光开关的一个输入端持续输入一个固定光强的光信号，且其余输入端口无光信号输入，并设置其他所有热光开关的驱动电流值为初始电流起始点；改变该热光开关的驱动电流，使其从初始电流起始点缓慢增加至最大额定电流，记录四个输出端口的输出光强达到最大值时该热光开关的驱动电流，并计算得到该热光开关的两种工作状态电流，即交叉状态驱动电流和平行状态驱动电流；
S5、重复步骤S4直到完成多阶光交换网络中所有热光开关工作状态检测。
2.根据权利要求1所述的一种热光开关阵列工作状态测试方法，其特征在于，步骤S1具体为：选取热光开关衰减特性曲线中上行、下行或上下行光损耗较少，且曲线较为平滑的曲线段，并选取该曲线段中点对应的电流值或者是0电流起始点，将该电流值设置为所有热光开关的驱动电流初始电流起始点。
3.根据权利要求1所述的一种热光开关阵列工作状态测试方法，其特征在于，检测同一光信号输入链路中热光开关的顺序为：按照从低阶到高阶的次序，依次检测每个热光开关平行状态和交叉状态的最佳驱动电流。
4.根据权利要求3所述的一种热光开关阵列工作状态测试方法，其特征在于，检测多阶光交换网络，即多阶热光开关阵列中每个热光开关两种状态的最佳驱动电流的步骤为：先检测同一光信号输入链路的低阶热光开关两种状态的驱动电流，检测完毕后，将已检测的热光开关驱动电流设置为交叉状态驱动电流，再依次检测该光信号输入链路中与该低阶热光开关连接的若干个高阶热光开关。
5.根据权利要求4所述的一种热光开关阵列工作状态测试方法，其特征在于，被记录的所述若干驱动电流，能够分成两组，对记录的所述若干驱动电流进行比较，将其中较低的驱动电流组设置为交叉状态驱动电流组，所述交叉状态驱动电流组的平均值即为交叉状态驱动电流；将较高的驱动电流组设置为平行状态驱动电流组，所述平行状态驱动电流组的平均值即为平行状态驱动电流。
6.一种热光开关阵列工作状态测试装置，该装置应用了权利要求1-5任一项所述的一种热光开关阵列工作状态测试方法，其特征在于，包括：待测试的光交换网络、激光发射器及光检测探测器、控制板，所述激光发射器及光检测探测器集成在HOST装置中，HOST装置与光交换网络的光纤接口连接，所述控制板与HOST装置及光交换网络电性连接，所述控制板的功能包括：控制光交换网络中热光开关的电流、控制HOST装置中激光发射、控制光检测探测器检测光强、对光强数据进行数据处理。
7.根据权利要求6所述的一种热光开关阵列工作状态测试装置，其特征在于，所述待测试的光交换网络包括八个光纤接口，所述HOST装置包括有四个，每个HOST装置的输入端口与光交换网络的输入光纤接口连接，每个HOST装置的输出端口与光交换网络的输出光纤接口连接。
8.根据权利要求7所述的一种热光开关阵列工作状态测试装置，其特征在于，所述控制板包括有：电源电路、热光开关电流控制模块、8通道DAC芯片、FLASH模块、EEPROM模块、4路激光驱动电路、FPGA模块、4路ADC芯片、4路放大电路；所述电源电路为其余所有模块提供电压与电流，每一个热光开关的一端连接在所述电源电路上，另一端连接至热光开关电流控制模块；所述8通道DAC芯片、FLASH模块、EEPROM模块、4路激光驱动电路、4路ADC芯片分别与FPGA模块电性连接；所述FPGA模块通过所述8通道DAC芯片控制热光开关电流控制模块的电压，所述热光开关电流控制模块通过比较器控制三极管导通电流，从而实现热光开关的电流控制；所述4路激光驱动电路连接至HOST装置中激光发射器；所述4路ADC芯片通过4路放大电路连接至HOST装置中光检测探测器。
9.根据权利要求6所述的一种热光开关阵列工作状态测试装置，其特征在于，对所述热光开关的调制方式为，在热光开关的上行或下行或上下行增加用于调制的电极，通过在该电极的两端施加电压，能够改变输出端的输出光功率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115955620B (zh) * 2023-03-07 2023-06-23 之江实验室 基于Banyan网络硅基光交换芯片中开关单元的校准方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000321541A (ja) * 1999-05-06 2000-11-24 Nec Corp 光出力制御方法及び光出力制御装置
CA2389948A1 (en) * 1999-11-02 2001-05-10 Xros, Inc. An optical cross-connect switching system with bridging, test access and redundancy
CN1885054A (zh) * 2005-06-20 2006-12-27 中国科学院半导体研究所 一种热光开关阵列光电特性测试装置及方法
CN1979191A (zh) * 2005-11-30 2007-06-13 中国科学院半导体研究所 便携式多信道光电子芯片测试信号发生装置及测试方法
CN109765473A (zh) * 2019-01-14 2019-05-17 武汉光迅科技股份有限公司 一种大功率激光器测试系统及方法
CN112087259A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 中兴通讯股份有限公司 一种光交换网络的检测方法
CN112422182A (zh) * 2020-11-20 2021-02-26 平湖科谱激光科技有限公司 一种wdm波分复用光模块多功能调测装置及方法
CN113176497A (zh) * 2021-04-21 2021-07-27 之江实验室 一种集成光交换芯片中开关单元的校准方法
CN115379318A (zh) * 2022-08-03 2022-11-22 无锡芯光互连技术研究院有限公司 一种benes网络路由投机求解方法和装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000321541A (ja) * 1999-05-06 2000-11-24 Nec Corp 光出力制御方法及び光出力制御装置
CA2389948A1 (en) * 1999-11-02 2001-05-10 Xros, Inc. An optical cross-connect switching system with bridging, test access and redundancy
CN1885054A (zh) * 2005-06-20 2006-12-27 中国科学院半导体研究所 一种热光开关阵列光电特性测试装置及方法
CN1979191A (zh) * 2005-11-30 2007-06-13 中国科学院半导体研究所 便携式多信道光电子芯片测试信号发生装置及测试方法
CN109765473A (zh) * 2019-01-14 2019-05-17 武汉光迅科技股份有限公司 一种大功率激光器测试系统及方法
CN112087259A (zh) * 2019-06-12 2020-12-15 中兴通讯股份有限公司 一种光交换网络的检测方法
CN112422182A (zh) * 2020-11-20 2021-02-26 平湖科谱激光科技有限公司 一种wdm波分复用光模块多功能调测装置及方法
CN113176497A (zh) * 2021-04-21 2021-07-27 之江实验室 一种集成光交换芯片中开关单元的校准方法
CN115379318A (zh) * 2022-08-03 2022-11-22 无锡芯光互连技术研究院有限公司 一种benes网络路由投机求解方法和装置

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