CN203572633U

CN203572633U - 一种用于光模块消光比的测试装置

Info

Publication number: CN203572633U
Application number: CN201320683092.9U
Authority: CN
Inventors: 徐国才
Original assignee: SHENZHEN KILO-X ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN KILO-X ELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-31

Abstract

本实用新型公开了一种用于光模块消光比的测试装置，包括依次连接在被测光模块输出端的光电转换模块、跨阻放大器和示波器以及连接在被测光模块输入端的脉冲信号发生器；工作时，脉冲信号发生器产生作为被测光模块的标准输入信号的电脉冲信号，被测光模块将电脉冲信号转换为光脉冲信号，光电转换模块将光脉冲信号转换为模拟电流信号；跨阻放大器将模拟电流信号转换为便于测量的电压信号，示波器显示电压信号；将示波器显示的电压信号中的最大值与最小值的比值取对数获得被测光模块的消光比。本实用新型与传统测试装置相比效率高：传统测试装置每测试一个光模块消光比指标需要大约3秒时间；本实用新型每测试一个光模块消光比指标需要大约1秒时间。

Description

一种用于光模块消光比的测试装置

技术领域

本实用新型属于光纤通信领域，更具体地，涉及一种用于光模块消光比的测试装置。

背景技术

光纤通信作为信息技术的重要支撑平台，它在未来信息社会中将起到重要作用。数十年来，光纤通信以其无可比拟的优势，备受业界重视和千家万户青睐，在我国得到了迅猛发展。

目前，光纤通信的现状有两个明显特征：一方面，其交换、传输在几年间已经过了好几代更新，基本形成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络。另一方面，现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的（90%以上）、原始落后的模拟系统。

虽然，按业界的普遍预测，光纤通信的发展趋势为：超高速、超大容量、超长距离、全光网、向亿万家庭迈进。未来的高速通信网必定是全光网。但是，因为技术等层面的原因，这种理想状态的实现尚需时日。现实的光网络只是实现了节点间的全光化，在网络结点处仍采用电器件。

显然，作为光电相互转换的基本器件—光模块，伴随光纤通信的发展而诞生，必将在相当一段的时间内被海量采用。

目前，光模块已基本形成行业标准。消光比是光模块性能优劣最重要的衡量指标之一，也是实施测试最难实现的。消光比的定义为：1电平对应的光功率与0电平对应的光功率之比。

现阶段采用的测试装置为：直接采用国际大公司（如泰克DSA8300等）光示波器进行。其缺点是：测试速度慢，测试成本高（每台设备需要5万美金），尤其不适合批量生产使用。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于光模块消光比的测试装置，其目的在于提高测试效率，节约测试成本以适应批量生产，由此解决现有技术中测试速度慢、测试成本高以及不适合批量生产使用的技术问题。

本实用新型提供的用于光模块消光比的测试装置，包括依次连接在被测光模块输出端的光电转换模块、跨阻放大器和示波器以及连接在所述被测光模块输入端的脉冲信号发生器；工作时，脉冲信号发生器产生作为被测光模块的标准输入信号的电脉冲信号，被测光模块将电脉冲信号转换为光脉冲信号，光电转换模块将光脉冲信号转换为模拟电流信号；跨阻放大器将模拟电流信号转换为便于测量的电压信号，示波器显示所述电压信号；将示波器显示的电压信号中的最大值与最小值的比值取对数获得被测光模块的消光比。

更进一步地，所述测试装置还包括用于提供电源的电源模块。

更进一步地，所述脉冲信号发生器包括依次连接的第二高频振荡电路和分压电路。

更进一步地，所述第二高频振荡电路包括第一反相器U3A、第二反相器U3B、电阻R6和电容C13；所述电阻R6的一端连接至所述第一反相器U3A的输入端，所述电阻R6的一端还通过所述电容C13接地；所述电阻R6的另一端连接至所述第一反相器U3A的输出端；所述第二反相器U3B的输入端连接至所述第一反相器U3A的输出端。

更进一步地，所述分压电路包括电阻R7、电阻R8和电阻R9；所述电阻R7的一端连接至第一反相器U3A的输出端，所述电阻R7的另一端连接至被测光模块的TD+端，所述电阻R8的一端连接至所述第二反相器U3B的输出端，所述电阻R8的另一端连接至被测光模块的TD-端，所述电阻R9连接在被测光模块的TD+端与TD-端之间。

更进一步地，所述跨阻放大器包括运放模块U5、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13；所述运放模块U5的反相输入端通过所述电阻R10连接至所述光电转换模块的输出正端，所述运放模块U5的正相输入端通过所述电阻R11连接至所述光电转换模块的输出负端，所述电阻R12连接在所述运放模块U5的正相输入端与地之间，所述电阻R13连接在所述运放模块U5的反相输入端与所述运放模块U5的输出端之间；所述运放模块U5的输出端用于连接示波器。

本实用新型测试速度快，测试成本低，尤其适合批量生产使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的光模块消光比测试装置的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的光模块消光比测试装置的具体电路图，其中图2（a）为提供测试所需电源，图2（b）为测试提供所需标准信号，图2（c）为跨阻放大器，完成电流到电压转换以便于测量。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1示出了本实用新型提供的光模块消光比测试装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：

用于光模块消光比的测试装置包括：依次连接在被测光模块2的输出端的光电转换模块11、跨阻放大器12和示波器13以及连接在被测光模块2的输入端的脉冲信号发生器14；其中脉冲信号发生器14用于产生作为被测光模块2的标准输入信号的电脉冲信号，被测光模块2用于将电脉冲信号转换为光脉冲信号，光电转换模块11用于将光脉冲信号转换为模拟电流信号；跨阻放大器12用于将模拟电流信号转换为便于测量的电压信号，示波器13用于显示上述电压信号的最大值（高值）VMAX和最小值（低值）VMIN；将最大值VMAX和最小值VMIN的比值取对数获得被测光模块的消光比。

在本实用新型中，脉冲信号发生器14可以产生77.5MHZ的方波电脉冲即“1”信号和“0”信号，作为被测光模块的标准输入信号；被测光模块2可以将上述的方波电脉冲即“1”信号和“0”信号转换为波形和幅度完全对应的方波光脉冲即“1”信号和“0”信号；光电转换模块11再将上述对应的方波光脉冲即“1”信号和“0”信号转换为波形完全对应、幅度正比于光脉冲“1”信号和“0”信号的模拟电流信号；跨阻放大器12完成电流到电压的转换以便于测量；示波器13用于读取上述的模拟电信号的最大值（高值）VMAX和最小值（低值）VMIN。计算其比值VMAX/VMIN并取对数即可得到被测光模块的消光比。

在本实用新型中，测试装置还包括用于提供电源的电源模块，具体电路如图2（a）所示，该电源模块包括电源开关指示电路、开关稳压电源、第一高频振荡电路和整流滤波电路；其中电源开关指示电路包括开关S1、发光二极管D1和电阻R1；发光二极管D1的阳极通过开关S1连接至+5.2V电压，发光二极管D1的阴极通过电阻R1接地。

开关稳压电源包括电源芯片U1、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电感L1；电源芯片U1的VIN端连接至发光二极管D1的阳极，电源芯片U1的RUN端与电源芯片U1的VIN端连接，电容C1连接在电源芯片U1的RUN端与地之间；电源芯片U1的SW端通过电感L1连接至电源VCC，电源芯片U1的FB端通过电阻R5连接至电源VCC；电阻R4和电阻R3依次串联连接在电源芯片U1的FB端与地之间；电容C2与电阻R5并联连接；电容C3连接在电源VCC与地之间。

第一高频振荡电路包括反相器U2A、反相器U2B、电阻R2和电容C7；电阻R2连接在反相器U2A的输入端与输出端之间，电容C7连接在非门U2A的输入端与地之间，反相器U2B的输入端连接至反相器U2A的输出端。

整流滤波电路包括：电容C8、电容C9和二极管D3；电容C8的一端连接至反相器U2B的输出端，电容C8的另一端连接至二极管D3的阳极，二极管D3的阴极接地，电容C9的一端连接至二极管D3的阳极，电容C9的另一端接地；二极管D3的阳极输出与电源VCC大小相等、极性相反的电源VEE。

在本实用新型中，开关稳压电源将外接的不一定干净和不一定稳定的+5.2V电源稳压为VCC(通常为+5.0V或者+3.3V)，供给其他模块使用；第一高频振荡电路完成自激高频振荡，并通过整流滤波后共同产生与VCC大小相等、极性相反的电源VEE。

脉冲信号发生器14包括第二高频振荡电路和分压电路，其具体电路如图2（b）所示，其中第二高频振荡电路包括第一反相器U3A、第二反相器U3B、电阻R6和电容C13；电阻R6的一端连接至第一反相器U3A的输入端，电阻R6的一端还通过电容C13接地；电阻R6的另一端连接至第一反相器U3A的输出端；第二反相器U3B的输入端连接至第一反相器U3A的输出端。分压电路包括电阻R7、电阻R8和电阻R9；其中电阻R7的一端连接至第一反相器U3A的输出端，电阻R7的另一端连接至被测光模块2的TD+端，电阻R8的一端连接至第二反相器U3B的输出端，电阻R8的另一端连接至被测光模块2的TD-端，电阻R9连接在被测光模块2的TD+端与TD-端之间。

其中由第一反相器U3A、第二反相器U3B、电阻R6和电容C13组成的第二高频振荡电路用于完成自激高频振荡，产生77.5MHZ的方波电压脉冲即“1”信号和“0”信号，作为被测光模块的标准输入信号；由电阻R7、电阻R8和电阻R9组成分压电路用于适应被测光模块对幅度的要求。

如图2（c）所示，光电转换模块11可以采用光电转换器件U4，用于完成将光脉冲即“1”信号和“0”信号转换为波形完全对应、幅度正比于光脉冲“1”信号和“0”信号但非常微弱且易受干扰的模拟电流信号。

跨阻放大器12包括运放模块U5、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13；运放模块U5的反相输入端通过电阻R10连接至光电转换器件U4的输出正端，运放模块U5的正相输入端通过电阻R11连接至光电转换器件U4的输出负端，电阻R12连接在运放模块U5的正相输入端与地之间，电阻R13连接在运放模块U5的反相输入端与运放模块U5的输出端之间；运放模块U5的输出端用于连接示波器13。

跨阻放大器12用于完成电流到电压的转换，便于示波器13的测量；图中R14为匹配负载电阻；C14、C15为退耦电容。

示波器13可以采用通用的示波器。

为了更进一步的说明本实用新型提供的消光比测试装置，现详细说明使用该测试装置测试被测光模块的消光比的过程如下：

（1）预热示波器。半小时后进入“系统”进行“讯号路径补偿”；

（2）进入“测量选择”选择“高值”和“低值”（又称最大值和最小值）两个选项；

（3）在“直流耦合”、“阻抗50欧”、“AUTO”状态下备用；

（4）跳线连接被测模块。

（5）插入被测模块；

（6）接通电源开关S1；

（7）观测波形并读“高值”和“低值”及判决。判决具体为：生产控制为：“高值”=（3-10）“低值”（对应ER=9.5-20）为合格；检验控制为：“高值”=（2.5-15）“低值”（对应ER=8-23.5）为合格。只要判ER是否在合格范围不必追求精确；精确测量（如校准）以光示波器测试结果为准。

（8）结束：断开电源开关S1；取下被测模块。

为了尽可能准确，读数最好在波形覆盖屏幕80%的状态下进行。否则调整一下Y轴！

在本实用新型实施例中，脉冲信号发生器产生77.5MHZ的方波电脉冲。它可以用简单的高速反相器设计；被测光模块将上述电信号脉冲转换为光信号脉冲；光电转换器件再将上述光信号脉冲转换为电流信号脉冲。它可以直接选用光探测二极管（俗称ROSA）；跨阻放大器完成电流到电压的转换。其主芯片可以选用高速运算放大器（如LM7212）；通用示波器直接对R14（匹配负载电阻）上的电压信号最大值和最小值进行分别读数和计算其比值。

本实用新型实施例提供的测试装置与传统测试装置相比成本低：传统测试装置需要自制测试夹具配合专用的光示波器，成本5万美金约合40万人民币；本实用新型实施例提供的测试装置需要自制测试夹具配合通用示波器，成本约2万人民币。

本实用新型实施例提供的测试装置与传统测试装置相比效率高：传统测试装置每测试一个光模块消光比指标需要大约3秒时间；本实用新型实施例提供的测试装置每测试一个光模块消光比指标需要大约1秒时间。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种用于光模块消光比的测试装置，其特征在于，包括依次连接在被测光模块输出端的光电转换模块、跨阻放大器和示波器以及连接在所述被测光模块输入端的脉冲信号发生器；

工作时，脉冲信号发生器产生作为被测光模块的标准输入信号的电脉冲信号，被测光模块将电脉冲信号转换为光脉冲信号，光电转换模块将光脉冲信号转换为模拟电流信号；跨阻放大器将模拟电流信号转换为便于测量的电压信号，示波器显示所述电压信号；将示波器显示的电压信号中的最大值与最小值的比值取对数获得被测光模块的消光比。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括用于提供电源的电源模块。

3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述脉冲信号发生器包括依次连接的第二高频振荡电路和分压电路。

4.如权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述第二高频振荡电路包括第一反相器U3A、第二反相器U3B、电阻R6和电容C13；

所述电阻R6的一端连接至所述第一反相器U3A的输入端，所述电阻R6的一端还通过所述电容C13接地；所述电阻R6的另一端连接至所述第一反相器U3A的输出端；所述第二反相器U3B的输入端连接至所述第一反相器U3A的输出端。

5.如权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述分压电路包括电阻R7、电阻R8和电阻R9；

所述电阻R7的一端连接至第一反相器U3A的输出端，所述电阻R7的另一端连接至被测光模块的TD+端，所述电阻R8的一端连接至所述第二反相器U3B的输出端，所述电阻R8的另一端连接至被测光模块的TD-端，所述电阻R9连接在被测光模块的TD+端与TD-端之间。

6.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述跨阻放大器包括运放模块U5、电阻R10、电阻R11、电阻R12和电阻R13；

所述运放模块U5的反相输入端通过所述电阻R10连接至所述光电转换模块的输出正端，所述运放模块U5的正相输入端通过所述电阻R11连接至所述光电转换模块的输出负端，所述电阻R12连接在所述运放模块U5的正相输入端与地之间，所述电阻R13连接在所述运放模块U5的反相输入端与所述运放模块U5的输出端之间；所述运放模块U5的输出端用于连接示波器。