CN208508939U - 一种全速率四通道的光模块测试装置及系统 - Google Patents
一种全速率四通道的光模块测试装置及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种全速率四通道的光模块测试装置及系统，所述光模块测试装置包括：稳压供电模块、主控模块、切换开关、第二时钟和数据恢复模块、四通道被测光模块接口和时钟发生器，所述稳压供电模块和切换开关分别与所述主控模块相连接，所述四通道被测光模块接口通过切换开关连接至所述主控模块，所述时钟发生器与所述切换开关相连接，所述时钟发生器通过第二时钟和数据恢复模块与所述四通道被测光模块接口相连接。本实用新型为全速率四通道的光模块测试提供了很好的硬件装置基础，在测试不同速率的光模块产品时无需更换测试装置，大大降低了更换测试设备所需的时间，有效降低了维护的复杂度，使得所述光模块测试装置的设备稳定性高，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光模块测试装置，尤其涉及一种全速率四通道的光模块测试装置，并涉及包括了该全速率四通道的光模块测试装置的光模块测试系统。
背景技术
现在行业SFP&SFP+等光模块的多通道自动测试，一般需要开发多通道测试板，如四通道、八通道和十六通道，十六通道一般不推荐使用。
4.5G及以下速率的产品一般使用八通道测试板进行测试，使用的方案如：1:8 CMLFanout Buffer + 8:1 Mux + 2.5G BERT 实现；这种应用比较广泛，缺点是在同一个测试台生产SFP和SFP+的光模块产品时，需要针对不同的产品需要更换不同速率支持的测试板，如果误码仪不支持10G及以下全速率，那么还需要更换支持不同速率的误码仪，需要专门的技术人员维护，成本高、需经常更换测试设备周期长，效率低。
而6G以上11.7G以下速率的产品一般使用四通道测试板进行测试，使用方案有：一、缓冲器+多路复用器+10G误码仪，这种方案基本可满足SFP+四通道测试要求，但是在电信号方面略差，如10G误码仪的输出电信号均方根抖动为1.8ps，经过此方案输出的电信号为2.1ps，由于要外接10G误码仪设备，所以设备成本高；二、四通道测试板 + 四通道10G误码仪，这种方案四通道10G误码仪成本就更高了，而且由于四通道收发共有16个SMA接口，那么需要16条292 18G的射频线，维护起来也是非常的麻烦；三、四通道测试板 + 单通道10G误码仪 + 两个18G四通道射频开关，这种方案的两个18G四通道射频开关+10G误码仪成本也是比较高的了，由于射频开关的缘故，四通道收发可降低使用8个SMA接口(单端收发)，那么需要8条292 18G的射频线，系统连接复杂和维护更难。另外，当下的计算机已经不能满足LPT和COM等通信方式，有使用USB通信的则是采用第三方USB转I2C来通信。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够降低生产更换设备所需的时间、并降低维护的复杂度的光模块测试装置的硬件基础，并进一步提高其设备稳定性，还进一步提供包括了该光模块测试装置的光模块测试系统。
对此，本实用新型提供一种全速率四通道的光模块测试装置，包括：稳压供电模块、主控模块、切换开关、第二时钟和数据恢复模块、四通道被测光模块接口和时钟发生器，所述稳压供电模块和切换开关分别与所述主控模块相连接，所述四通道被测光模块接口通过切换开关连接至所述主控模块，所述时钟发生器与所述切换开关相连接，所述时钟发生器通过第二时钟和数据恢复模块与所述四通道被测光模块接口相连接。
本实用新型的进一步改进在于，所述四通道被测光模块接口包括第一被测光模块接口、第二被测光模块接口、第三被测光模块接口和第四被测光模块接口，所述第一被测光模块接口、第二被测光模块接口、第三被测光模块接口和第四被测光模块接口分别通过所述切换开关连接至所述主控模块。
本实用新型的进一步改进在于，所述主控模块为MCU。
本实用新型的进一步改进在于，还包括电流检测模块和电压检测模块，所述稳压供电模块通过所述电流检测模块和电压检测模块分别连接至所述主控模块。
本实用新型的进一步改进在于，还包括串行通信接口，所述主控模块通过串行通信接口连接至所述第二时钟和数据恢复模块。
本实用新型的进一步改进在于，还包括光源模块接口和第一时钟和数据恢复模块，所述主控模块通过串行通信接口连接至所述第一时钟和数据恢复模块，所述第一时钟和数据恢复模块与所述光源模块接口相连接。
本实用新型的进一步改进在于，还包括输出模块，所述输出模块与所述时钟发生器相连接。
本实用新型的进一步改进在于，还包括USB接口，所述USB接口与所述主控模块相连接。
本实用新型还提供一种全速率四通道的光模块测试系统，包括了如上所述的全速率四通道的光模块测试装置，还包括示波器和计算机，所述示波器和计算机分别与所述全速率四通道的光模块测试装置相连接，所述示波器连接至所述计算机。
本实用新型的进一步改进在于，还包括光功率计、光分路器、四通道光开关和光衰减器， 被测光模块通过所述四通道光开关连接至所述光分路器，所述光分路器分别与所述光功率计和示波器相连接，所述光衰减器与所述四通道光开关相连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：为全速率四通道的光模块测试提供了很好的硬件装置基础，即提供了一种在测试不同速率的光模块产品时无需更换测试装置的硬件装置基础，而由于不用更换所述光模块测试装置，所以整个光模块测试系统的连接线路基本不需要改变，进而大大降低了生产过程中更换测试设备所需的时间，并有效降低了维护的复杂度，使得所述光模块测试装置的设备稳定性更加好，且成本低。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的装置结构示意图；
图2是本实用新型一种实施例的系统结构示意图；
图3是本实用新型一种实施例的主控模块的电路原理图；
图4是本实用新型一种实施例的切换开关的电路原理图；
图5是本实用新型一种实施例的第一被测光模块接口的电路原理图；
图6是本实用新型一种实施例的第二被测光模块接口的电路原理图；
图7是本实用新型一种实施例的第三被测光模块接口的电路原理图；
图8是本实用新型一种实施例的第四被测光模块接口的电路原理图；
图9是本实用新型一种实施例的时钟发生器的电路原理图；
图10是本实用新型一种实施例的光源模块接口的电路原理图；
图11是本实用新型一种实施例的第一时钟和数据恢复模块的电路原理图；
图12是本实用新型一种实施例的第二时钟和数据恢复模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1、图3至图12所示，本例提供一种全速率四通道的光模块测试装置，包括：稳压供电模块6001、主控模块6015、切换开关6014、第二时钟和数据恢复模块6013、四通道被测光模块接口以及时钟发生器6010，所述稳压供电模块6001和切换开关6014分别与所述主控模块6015相连接，所述四通道被测光模块接口通过切换开关6014连接至所述主控模块6015，所述时钟发生器6010与所述切换开关6014相连接，所述时钟发生器6010通过所述第二时钟和数据恢复模块6013与所述四通道被测光模块接口相连接。
本例所述稳压供电模块6001为多通道LDO供电模块，可以通过现有的供电模块用于实现3.3V和1.5A的输出,为整个光模块测试装置提供供电。如图5至图8所示，本例所述四通道被测光模块接口包括第一被测光模块接口6004、第二被测光模块接口6005、第三被测光模块接口6006和第四被测光模块接口6007，所述第一被测光模块接口6004、第二被测光模块接口6005、第三被测光模块接口6006和第四被测光模块接口6007分别通过所述切换开关6014连接至所述主控模块6015；所述第一被测光模块接口6004、第二被测光模块接口6005、第三被测光模块接口6006和第四被测光模块接口6007均为用于SFP封装形式座子的接口，用于连接SFP光模块和SFP+光模块。
如图9所示，本例所述时钟发生器6010优选为4路时钟发生器，可产生高达700MHz频率低抖动的时钟信号，该时钟发生器还可以通过输出模块6011的SMA接口输出一路时钟给外部的示波器做触发使用。
本例优选包括电流检测模块6002和电压检测模块6003，所述稳压供电模块6001通过所述电流检测模块6002和电压检测模块6003分别连接至所述主控模块6015。所述电流检测模块6002和电压检测模块6003分别用于实现电流检测和电压检测，可以通过现有的电流检测电路和电压检测电路来实现，便于送到所述主控模块6015进行测量，所述主控模块6015根据测量结果进行相应的处理，实现过流过压保护，如检测到电流大于设定值，则关断电源输出；检测到电源大于或小于设定的电压（如3.3V），则所述主控模块6015会自动调整稳压供电模块6001的输出电压，确保为3.3V左右，精度为5mV。当然，本申请旨在保护的是其硬件基础，根据检测结果进行调整，属于可以拓展的优选实施例。
本例还优选包括串行通信接口6012、光源模块接口6008、第一时钟和数据恢复模块6009、输出模块6011、第二时钟和数据恢复模块6013以及USB接口6016，所述主控模块6015通过串行通信接口6012连接至所述第二时钟和数据恢复模块6013，所述第二时钟和数据恢复模块6013连接至所述四通道被测光模块接口，即所述第二时钟和数据恢复模块6013分别连接至所述第一被测光模块接口6004、第二被测光模块接口6005、第三被测光模块接口6006和第四被测光模块接口6007；所述主控模块6015通过串行通信接口6012连接至所述第一时钟和数据恢复模块6009，所述第一时钟和数据恢复模块6009连接至光源模块接口6008，所述光源模块接口6008的优选电路设计如图10所示，所述输出模块6011与所述时钟发生器6010相连接，所述USB接口6016与所述主控模块6015相连接。
如图11和图12所示，本例所述光源模块接口6008为光源模块的通信接口，采用SFP封装形式座子，为被测光模块提供接收端光源。优选的，在所述串行通信接口6012和所述四通道被测光模块接口之间连接有4端口的全速率CDR，CDR为数据和时钟恢复，即第二时钟和数据恢复模块6013；在所述串行通信接口6012和光源模块接口6008之间连接有1端口的全速率CDR，即第一时钟和数据恢复模块6009，进而为被测光模块和光源模块提供发射电信号，并测量被测光模块和光源模块的接收电信号，检测是否误码。两个CDR的速率最高可以达15Gbps，可以通过多种码型芯片实现，如PRBS7、PRBS9、PRBS15、PRBS23和PRBS31等；所述CDR以时钟发生器的时钟作为参考时钟。本例所述串行通信接口6012优选为MDIO通信接口，通信速率最高可达25M，所述主控模块6015 (MCU)通过所述串行通信接口6012的MDIO总线（MDC和MDIO）与全速率CDR实现与数据交互；同时，优选的，所述主控模块6015 (MCU)可以通过串行通信接口6012（MDIO）测量CDR接收端的数据，例如误码检测，将测量CDR总发送的bit个数和总的误码个数，误码率=误码个数/总的Bit数,如1e-5的误码率，就能够实现了误码仪功能。当然，本例所述的这些实现时钟和数据恢复以及误差测量的方式都属于优选的可扩展实施例；本申请所要保护的是具备四通道被测光模块接口，并且能够实现切换的这么一种光模块测试装置的硬件基础，其他的优选实施例属于在这个硬件基础上的可扩展应用。
当然，本例图3至图12所示的是本例重要模块的优选的电路设计原理图，在实际应用汇总，并不局限于图3至图12所示的这些电路图，只要能够实现各自的模块功能即可。
如图3所示，本例所述主控模块6015优选为MCU，能够切换所述切换开关6014，所述切换开关6014优选为I2C切换开关，将I2C总线切换到指定通道上，即切换至指定的第一被测光模块接口6004、第二被测光模块接口6005、第三被测光模块接口6006和第四被测光模块接口6007上，并跟当前通道的被测光模块进行I2C通信，实现数据交互。本例所述主控模块6015通过I2C总线将所需要的配置数据发送到串行通信接口6012，并配置好时钟发生器以产生对应的时钟。
本例所述主控模块6015的通信接口优选采用USB2.0，通过所述USB接口6016（USB-B接口）与计算机102通信，实现USB转I2C，即上位机发送或接收的数据通过USB传送到所述主控模块6015的MCU，MCU根据指令将解析I2C所需要器件地址、寄存器地址和数据，即可实现与I2C从机的通信。
如图2所示，本例还提供一种全速率四通道的光模块测试系统，包括了如上所述的全速率四通道的光模块测试装置，在图2中，所述全速率四通道的光模块测试装置为光模块测试装置108，本例还包括示波器101、计算机102、光功率计103（OPM）、光分路器104、四通道光开关和光衰减器107（ATT），所述示波器101和计算机102分别与所述全速率四通道的光模块测试装置相连接，所述示波器101连接至所述计算机102；被测光模块通过所述四通道光开关连接至所述光分路器104，所述光分路器104分别与所述光功率计103和示波器101相连接，所述光衰减器107与所述四通道光开关相连接。
图2中，四通道光开关包括接收端的四通道光开关106和发送端的四通道光开关105、SFP或者SFP+等标准的光源模块109、第一被测光模块110、第二被测光模块111、第三被测光模块112和第四被测光模块113，所述第一被测光模块110、第二被测光模块111、第三被测光模块112和第四被测光模块113均为SFP或SFP+等被测光模块；所述光分路器104优选为50%:50%光分路器。
综上所述，本例为全速率四通道的光模块测试提供了很好的硬件装置基础，即提供了一种在测试不同速率的光模块产品时无需更换测试装置的硬件装置基础，而由于不用更换所述光模块测试装置，所以整个光模块测试系统的连接线路基本不需要改变，进而大大降低了生产过程中更换测试设备所需的时间，并有效降低了维护的复杂度，使得所述光模块测试装置的设备稳定性更加好，系统简单，成本低。
本例支持四通道串行或并行测试，同时还配置的光源模块接口6008，使得光源能够接上对应的SFP或SFP+模块作为标准光源，用于被测光模块的接收饱和或灵敏度测试。本光源可以光进光出测试接收灵敏度，可以代替了外接误码仪，因此成本大幅度降低，目前市面上全速率的误码仪单通道和4通道的分别约为30000和15000人民币，而本例所述光模块测试装置的总成本约为2000人民币，价格最高只有外置误码仪1/7。
本例仅需要一个5V 25W的开关电源为主板供电，所述主控模块6015所在的主板带有实时电流和电压监测模块，同时带有输出电压调节输出（拉偏电压测试，如3.1V,3.3V,3.5的测试），不需要外置程控电源，因此测试效率更高和成本降低。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，包括：稳压供电模块、主控模块、切换开关、第二时钟和数据恢复模块、四通道被测光模块接口和时钟发生器，所述稳压供电模块和切换开关分别与所述主控模块相连接，所述四通道被测光模块接口通过切换开关连接至所述主控模块，所述时钟发生器与所述切换开关相连接，所述时钟发生器通过第二时钟和数据恢复模块与所述四通道被测光模块接口相连接。
2.根据权利要求1所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，所述四通道被测光模块接口包括第一被测光模块接口、第二被测光模块接口、第三被测光模块接口和第四被测光模块接口，所述第一被测光模块接口、第二被测光模块接口、第三被测光模块接口和第四被测光模块接口分别通过所述切换开关连接至所述主控模块。
3.根据权利要求1所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，所述主控模块为MCU。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，还包括电流检测模块和电压检测模块，所述稳压供电模块通过所述电流检测模块和电压检测模块分别连接至所述主控模块。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，还包括串行通信接口，所述主控模块通过串行通信接口连接至所述第二时钟和数据恢复模块。
6.根据权利要求5所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，还包括光源模块接口和第一时钟和数据恢复模块，所述主控模块通过串行通信接口连接至所述第一时钟和数据恢复模块，所述第一时钟和数据恢复模块与所述光源模块接口相连接。
7.根据权利要求1至3任意一项所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，还包括输出模块，所述输出模块与所述时钟发生器相连接。
8.根据权利要求1至3任意一项所述的全速率四通道的光模块测试装置，其特征在于，还包括USB接口，所述USB接口与所述主控模块相连接。
9.一种全速率四通道的光模块测试系统，其特征在于，包括了如权利要求1至8任意一项所述的全速率四通道的光模块测试装置，还包括示波器和计算机，所述示波器和计算机分别与所述全速率四通道的光模块测试装置相连接，所述示波器连接至所述计算机。
10.根据权利要求9所述的全速率四通道的光模块测试系统，其特征在于，还包括光功率计、光分路器、四通道光开关和光衰减器， 被测光模块通过所述四通道光开关连接至所述光分路器，所述光分路器分别与所述光功率计和示波器相连接，所述光衰减器与所述四通道光开关相连接。
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|---|---|---|---|---|
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| CN114337812A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 深圳市源拓光电技术有限公司 | 一种可扩展多通道的光模块的测试系统 |
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