CN209387775U - 光模块老化监控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种光模块老化监控装置，旨在提供一种简单方便，测试效率高，准确可靠的监控装置。本实用新型通过下述技术方案实现：光模块老化测试板上设连接接口电路两端的微处理器，通过I2C转USB对应串联有模拟开关1和模拟开关2；每个微处理器通过模拟开关电路连通光模块信息读取接口，控制模拟开关的工作模式，实时监测被测光收发模块收发信号参数信息，采集被测光模块的数据，选择光模块之间数据通信需要采集数据的光模块，获取光模块参数信息；处理接口电路将I2C通信转换成上位机的USB信号，用USB转I2C通信方式，将监控到的光模块老化信息传递给上位机，对所有老化板上的光模块的工作状态进行实时监测和诊断。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信领域中光电转换模块生产过程中的实时监控技术，尤其涉及一种在使用状态管理光模块老化的装置。
背景技术
光模块又叫光纤模块（transceivermodule）。光模块属于一种电子元器件，同时光模块内部带有光器件，通过标准的I2C总线接口可以完成数据传输的交换光模块。光发射组件是光发射模块的主要部件,其中光源(半导体发光二极管或激光二极管)是核心。光模块电路中的直流漂移和耦合电容都会引起输出光信号或电信号的抖动，信号的抖动会造成通信系统性能下降。光模块中主要部件光电器件和集成电路都是由半导体材料构成的，它们对静电都是特别敏感的。由静电放电引起的损伤可造成器件的完全失效或参数劣化。光模块中的光电器件和集成电路都不能承受电压和电流的浪涌,这同样会引起器件失效或器件参数劣化。在对光模块测试或使用,对其输出端的瞬间短路就会造成集成电路输出端的瞬间短路，就会造成集成电路完全失效。一个普通的光模块的电路板上有上百颗阻容及数颗集成电路芯片，在批量化生产中，这些阻容和芯片的焊接均由贴片机完成，由于制程控制，工艺控制，设备差异等因素，会有一定比例的贴片不良，这部分贴片不良的产品将会在老化工序中暴露出来。同时由于制作光模块的来料也会存在一部分的不良，有的不良并不会导致光模块立即失效，而是在短时间上电使用后出现失效，这部分的不良也将在老化工序中暴露出来。因此老化工序在光模块的生产制程中是非常重要的一道工序。光模块工作温度越高，器件的老化程度越快。因此在光模块的规模化生产过程中进行老化测试及温度循环筛选至关重要是非常有必要的。通过这种方式筛除早期失效，可以提高产品可靠性。经过老化工序的电子产品可以保证长时间工作的稳定性和可靠性。老化工序可以暴露很多电子产品的虚焊，软损伤及由焊接缺陷。传统的方法是将光模块放在老化和温度循环环境中，给光模块加上电，经过12或者24小时以后取出，再进行后续生产，这种方式在整个老化及温度循环过程中光模块的状态不确定，容易出现环境温度过高或偏低等现象，工作电压等参数不确定，给老化、温度循环带来了隐患，由此可能会带来一些潜在质量风险。通过实时地监测光模块的通用信息，实时诊断光模块的工作性能，可以帮助系统管理预测收发模块的寿命，监测器件工作状态及老化程度，可以判断并替换可疑故障器件，并于现场安装中验证模块是否兼容，提高系统维护性，为系统提供一种可靠的性能监测手段。此外，在对光模块的参数进行测试时，通过人眼观察仪器上的波形及记录数据，这个过程比较繁琐，容易出错，并且没有监控的功能，很难获取光模块的工作状态，测试效率比较低下。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在不足之处，提供一种简单方便，测试效率高，准确可靠，负载力强的光模块老化监控装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种光模块老化监控装置，具有一个设有提供工作电源的电源电路，带实时监控功能的光模块老化测试板，其特征在于：光模块老化测试板上设有连接接口电路两端的微处理器，其中，并联在接口电路两端的两个微处理器1，微处理器2，通过I2C转USB对应串联有模拟开关1和模拟开关2，每个模拟开关输出端以n个并联路为一组连接光模块1、光模块2…光模块n的信息读取接口；每个微处理器通过模拟开关电路连通光模块信息读取接口，控制模拟开关的工作模式，实时监测被测光收发模块收发信号参数信息，采集被测光模块的数据，选择光模块之间数据通信需要采集数据的光模块，获取光模块参数信息；处理接口电路将I2C通信转换成上位机的USB信号，用USB转I2C通信方式，将监控到的光模块老化信息传递给上位机，对所有老化板上的光模块的工作状态进行实时监测和诊断。
本实用新型具有如下有益效果。
简单方便。本实用新型采用设置在光模块老化测试板上的接口电路，微处理器，模拟开关和提供工作电源的电源电路组成光模块老化监控装置，电路结构简单，成本低廉。通过微处理器实时监测光收发模块的工作温度，供电电压，激光偏置电流等其他重要参数。对这些参数的实时性检测，可以快捷方便地找出链路中故障出现的位置，有效地简化维护工作。采用接口电路并联微处理器，微处理器通过对应串联的模拟开关，并联n路光模块的信息读取接口，可以一次性完成数十个光模块的测试，操作非常方便。
测试效率高。本实用新型通过微处理器控制模拟开关的工作模式，选择光模块之间进行数据通信需要采集数据的光模块，实时监测其被测光收发模块收发信号参数信息，获取光模块参数信息，通过实时监测光收发模块工作电压和温度，可以很快发现光模块潜在的问题，测试效率极高。
准确可靠。本实用新型采用微处理器通过模拟开关电路连通指定的光模块通讯总线，采集被测光模块的数据，处理接口电路将I2C通信转换成上位机的USB通信，将监控到的光模块老化信息传递给上位机，对所有老化板上的光模块的工作状态进行实时监测、诊断，准确记录被测光模块每时每刻工作状态，工作温度，供电电压，激光偏置电流的重要参数，可实时监控、测试光模块的工作状态及其老化过程、汇总、查询、追溯获取的光模块参数信息，找出链路中故障出现的位置，不易出错。
负载力强。本实用新型不涉及到微弱信号的处理，因此对于电源的信噪比冗余量很大，甚至可以直接选择220V交流转3.3V直流的电源模块，额定电流20A。模拟开关采用一对一通信n并联路光模块的信息读取接口和一对一通信模拟开关来实现，大大提升了I2C带负载的能力。
使用本实用新型带有实时监控光模块工作状态的测试装置，可以实时对固定光模块的工作状态实时监控，也可以对所有老化板上的模块的工作状态进行实时监控，并且通过上位机开发，可以准确记录光模块每时每刻的工作状态，以便汇总、查询及追溯。解决了现有技术仅对光模块上电，无监控功能，不能获取光模块的工作状态的不足。
附图说明
图1是本实用新型实时监控光模块工作状态老化过程测试装置的硬件构造示意图。
具体实施方式
参阅图1。在以下描述的实施例中，一种光模块老化监控装置，具有一个设有提供工作电源的电源电路，带实时监控功能的光模块老化测试板。光模块老化测试板上设有连接接口电路两端的微处理器，其中，并联在接口电路两端的两个微处理器1，微处理器2，通过I2C转USB对应串联有模拟开关1和模拟开关2，每个模拟开关输出端以n个并联路为一组连接光模块1、光模块2…光模块n的信息读取接口；每个微处理器通过模拟开关电路连通光模块信息读取接口，控制模拟开关的工作模式，实时监测被测光收发模块收发信号参数信息，采集被测光模块的数据，选择光模块之间数据通信需要采集数据的光模块，获取光模块参数信息；处理接口电路将I2C通信转换成上位机的USB信号，用USB转I2C通信方式，将监控到的光模块老化信息传递给上位机，对所有老化板上的光模块的工作状态进行实时监测和诊断。
处理接口电路对接入老化板上的光模块的工作状态进行老化测试及温度循环实时监测，微处理器监测被测光模块每时刻工作状态的工作温度、供电电压，激光偏置电流的重要参数，查询、诊断和汇总追溯获取的光模块参数信息，控制激光的偏置电流光功率来判断激光器的寿命是否已经达到极限，找出链路中故障出现的位置。
处理接口电路通过I2C通信接口对SFP光模块进行访问，分别通过２线串行总线串联模拟开关1、模拟开关2，读写光模块的电可擦可编程只读存储器EEPROM中文件的数据信息。
在以下可选的本实施例中，模拟开关在一个老化测试板上可能会带50只或者更多的模块，若只采用I2C通信来带50个从机，很容易导致I2C带负载能力不够，因此可以考虑采用一对一通信模拟开关来实现，以提升I2C带负载的能力。接口电路通过总线协议转换，总线协议是对相关参数实现在线监控以及数字化的一个具体规范，具体规范了数字诊断功能的原理。用户可以用它实现设置光模块温度告警门限等许多特殊功能。
微处理器作为单片机控制单元是实现模块诊断功能的核心部分，掌握器件老化程度等情况，实施故障诊断服务，提供最佳的性能监测手段。
本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种光模块老化监控装置，具有一个设有提供工作电源的电源电路，带实时监控功能的光模块老化测试板，其特征在于：光模块老化测试板上设有连接接口电路两端的微处理器，其中，并联在接口电路两端的两个微处理器1，微处理器2，通过I2C转USB对应串联有模拟开关1和模拟开关2，每个模拟开关输出端以n个并联路为一组连接光模块1、光模块2…光模块n的信息读取接口；每个微处理器通过模拟开关电路连通光模块信息读取接口，控制模拟开关的工作模式，实时监测被测光收发模块收发信号参数信息，采集被测光模块的数据，选择光模块之间数据通信需要采集数据的光模块，获取光模块参数信息；处理接口电路将I2C通信转换成上位机的USB信号，用USB转I2C通信方式，将监控到的光模块老化信息传递给上位机，对所有老化板上的光模块的工作状态进行实时监测和诊断。
2.根据权利要求1所述的光模块老化监控装置，其特征在于：处理接口电路对接入老化板上的光模块的工作状态进行老化测试及温度循环实时监测，微处理器监测被测光模块每时刻工作状态的工作温度、供电电压，激光偏置电流的重要参数，查询、诊断和汇总追溯获取的光模块参数信息，控制激光器光功率的偏置电流来判断激光器的寿命是否已经达到极限，找出链路中故障出现的位置。
3.根据权利要求1所述的光模块老化监控装置，其特征在于：处理接口电路通过I2C通信接口对SFP光模块进行访问，分别通过２线串行总线串联模拟开关1、模拟开关2，读写光模块的电可擦可编程只读存储器EEPROM中文件的数据信息。
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| CN117938258A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-26 | 深圳市百通光通信技术有限公司 | 一种光模块工作模式智能调节方法 |
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