CN217469958U - 一种光模块波长测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光模块波长测试系统，包括温循/老化测试板，温循/老化测试板上设有分光器、波长检测电路，波长检测电路包括第一光电二极管、第二光电二极管和差分比较器，分光器用于将待测光模块的激光输出口的输出光分成两路，并将第一路光通过Etalon后作用于第一光电二极管，以及将第二路光直接作用于第二光电二极管，第一光电二极管的输出端与差分比较器的第一输入端连接，第二光电二极管的输出端与差分比较器的第二输入端连接，差分比较器的输出端与温循/老化箱控制系统的控制单元连接，控制单元与待测光模块连接。本实用新型可以利用模块在老化或者温循工序中，并行进行波长检测，大大节省了测试时间，提高测试效率。

Description

一种光模块波长测试系统

技术领域

本实用新型属于光通信技术领域，具体涉及一种光模块波长测试系统。

背景技术

随着可调谐模块的应用，波长测试在模块制作和测试中越来越成为制约提高成品率和生产产能的关键。支持全波段的单个tunable模块具有48波或者96波，甚至超过100个波长。如果一个波长不符合要求也达不到出厂标准，所以一般生产时需要对所有波长进行测试。模块本身波长切换时间为1秒，稳定时间为0.5秒，波长计每个型号稳定时间不同，但是一般准确测试需要稳定3秒以上，这样一个波长测试时间约为4.5秒，假设有100个波长需要测试，仅波长测试一项就用时7.5分钟以上，大大制约了产能的提升，且中间一个波长出问题，就要下机确认，严重影响测试效率。

模块在生产环节都必须有老化或者温循工序，也可两者兼具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供了一种光模块波长测试系统，其可以进行光模块波长测试，并利用模块在老化或者温循工序中，并行进行波长检测，大大节省了测试时间，提高测试效率。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型公开了一种光模块波长测试系统，包括测试板和控制单元，所述测试板上设有分光器、波长检测电路，所述波长检测电路包括第一光电二极管、第二光电二极管和差分比较器，所述分光器用于将待测光模块的激光输出口的输出光分成两路，并将第一路光通过Etalon后作用于第一光电二极管，以及将第二路光直接作用于第二光电二极管，所述第一光电二极管用于接收第一路光产生对应的第一光电流，所述第二光电二极管用于接收第二路光产生对应的第二光电流，所述第一光电二极管的输出端与差分比较器的第一输入端连接，所述第二光电二极管的输出端与差分比较器的第二输入端连接，差分比较器的输出端与控制单元连接，所述控制单元与待测光模块连接。

进一步地，所述控制单元连接有人机交互界面。

进一步地，所述测试板上设有供电电路，所述供电电路用于给光模块和测试板供电。

进一步地，所述测试板包括温循/老化测试板本体，在温循/老化测试板本体上设置分光器、波长检测电路，所述控制单元为温循/老化箱控制系统的控制单元；所述测试板放置在温循/老化箱内，并与温循/老化箱控制系统电连接。

进一步地，所述温循/老化箱控制系统通过网络与服务器通讯连接。

进一步地，所述测试板上设有用于与光模块的金手指连接的插接口，待测光模块安装在测试板上，待测光模块的金手指与测试板的插接口插接，形成电连接。

进一步地，光模块的激光输出口通过光纤连接到测试板，所述测试板上设有用于与光纤连接的光纤连接器，所述光纤连接器与分光器耦合。

进一步地，所述测试板上设置有光开关和多个光纤连接器，多个光纤连接器与多个待测光模块之间通过光纤一一对应连接，当光开关具有多个光输入端口和一个光输出端口时，光开关的多个光输入端口分别一一对应与多个光纤连接器耦合，光开关的一个光输出端口与分光器耦合，通过该光开关实现多个待测光模块的激光输出之间的切换；当光开关具有多个光输入端口和两个光输出端口时，光开关的多个光输入端口分别一一对应与多个光纤连接器耦合，光开关的两个光输出端口分别输出所述第一路光和所述第二路光，通过该光开关实现多个待测光模块的激光输出之间的切换以及将选定的待测光模块的激光输出口的输出光分成两路。

本实用新型至少具有如下有益效果：采用本发明的波长检测电路，根据差分比较器输出ADC取样值就可以判断模块工作波长是否有偏差，偏差多少。

在现有的温循/老化测试板上增加波长测试的电路和器件如分光器、波长检测电路等，将测试板放置在温循/老化箱内，并与温循/老化箱控制系统电连接。利用模块在老化或者温循工序中，并行进行波长检测，大大节省了测试时间，提高测试效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的光模块波长测试系统的示意图；

图2为本实用新型的一种实施例提供的光模块波长测试系统的测试板的波长检测部分的示意图；

图3为本实用新型的另一种实施例提供的光模块波长测试系统的测试板的波长检测部分的示意图；

图4为tunable光模块的与波长相关的各参数的电路示意图；

图5为本实用新型一种实施例提供的Etalon电流、Reference电流与与波长(为了增加辨识度，以频率形式体现)的关系示意图；

图6为本实用新型一种实施例提供的差分比较器输出的ADC取样值与波长(为了增加辨识度，以频率形式体现)的关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

参见图1至图3，本实用新型实施例提供一种光模块波长测试系统，包括测试板和控制单元，所述测试板上设有分光器、波长检测电路，所述波长检测电路包括第一光电二极管、第二光电二极管和差分比较器，所述分光器用于将待测光模块的激光输出口的输出光分成两路，并将第一路光通过Etalon后作用于第一光电二极管，以及将第二路光直接作用于第二光电二极管，所述第一光电二极管用于接收第一路光产生对应的第一光电流，称为Etalon电流，所述第二光电二极管用于接收第二路光产生对应的第二光电流，称为Reference电流，所述第一光电二极管的输出端与差分比较器的第一输入端连接，所述第二光电二极管的输出端与差分比较器的第二输入端连接，差分比较器的输出端与控制单元连接，所述控制单元与待测光模块连接。所述差分比较器用于接收Etalon电流、Reference电流进行差分比较，输出ADC值给控制单元。

进一步地，所述控制单元连接有人机交互界面。

进一步地，所述测试板上设有供电电路，所述供电电路用于给光模块和测试板供电。

进一步地，所述测试板包括温循/老化测试板本体，在温循/老化测试板本体上设置分光器、波长检测电路，所述控制单元为温循/老化箱控制系统的控制单元；所述测试板放置在温循/老化箱内，并与温循/老化箱控制系统电连接。

进一步地，所述测试板上设有用于与光模块的金手指连接的插接口，待测光模块安装在测试板上，待测光模块的金手指与测试板的插接口插接，形成电连接。

进一步地，光模块的激光输出口通过光纤连接到测试板，所述测试板上设有用于与光纤连接的光纤连接器，所述光纤连接器与分光器耦合。

进一步地，所述测试板上设置有光开关和多个光纤连接器，多个光纤连接器与多个待测光模块之间通过光纤一一对应连接，当光开关具有多个光输入端口和一个光输出端口时，光开关的多个光输入端口分别一一对应与多个光纤连接器耦合，光开关的一个光输出端口与分光器耦合，通过该光开关实现多个待测光模块的激光输出之间的切换；当光开关具有多个光输入端口和两个光输出端口时，光开关的多个光输入端口分别一一对应与多个光纤连接器耦合，光开关的两个光输出端口分别输出所述第一路光和所述第二路光，通过该光开关实现多个待测光模块的激光输出之间的切换以及将选定的待测光模块的激光输出口的输出光分成两路，此时，测试板上无需再设置分光器，即通过光开关实现了分光器的功能。

采用上述方案可以在一块测试板上安装多个光模块同时进行温循/老化试验，进行波长测试时通过光开关依次切换光模块与波长检测电路对接，依次对各个光模块进行波长测试。

进一步地，所述温循/老化箱控制系统通过网络与服务器通讯连接。温循/老化箱控制系统还有交互界面，交互界面与控制单元连接，供外部提供查询或者控制界面。把每次测试结果和设备编号和测试时间上传服务器。

如图4所示，模块输出波长受以下几个参数控制，TEC电流、GAIN电流、LaserPhase电路、BM电流和FM电流，这几个参数的精度决定了波长的精度，这几个参数确定了，波长也就确定了。其中TEC电流可以稳定激光器工作的温度，减小由于温度变化导致的波长变化。GAIN电流可以激发出一定谱宽的光波长，该光波长在Laser Phase电流和BM电流、FM电流的共同作用下筛选出符合使用条件的光波长。

模块光路在输出部分会进行等比取样，取样的光在“IN”节点按照比例会分为两路，一路直接作用于第二光电二极管，这路光我们定义为“Reference path”，另一路通过Etalon芯片后作用于第一光电二极管，这路光我们定义为“Etalonpath”。Reference Path这路光电流(Refence电流)大小仅仅与光功率大小有关，如果光功率恒定，则光电路恒定，如图5所示。Etalon由于芯片特性，作用于第一光电二极管产生的光电流即Etalon电流除了与光功率大小有关，还与波长有强相关性，不同波长的光经过Etalon芯片产生的衰减不一样，导致光电二极管产生的光电流也不一样。通过验证数据可知，在某个特定波长下，如果改变光功率，Reference和Etalon变化趋势一致且幅度相同，本实用新型将Refence、Etalon两路电流通过一个差分比较器进行处理，就可以忽略光功率大小的影响，如果有变化，只能是波长变化导致的。Etalon的特性就是对不同的波长衰减不一样，只要我们找出Etalon对应波长的变化曲线，就可以根据该曲线判断波长是否在正确位置或者偏差了多少。

波长与TOSA数据有强相关性，可以对比TOSA数据，定位是哪个波长。只要TOSA数据是按照出厂正确设置，波长变化不会超过0.1nm，既12.5GHz。在12.5GHz范围内，Etalon产生的光电流是单调变化，这样通过比较器的输出就可以精确定位是哪个波长的测试，偏差多少。

本实用新型的差分比较器输出每个波长对应的ADC值给控制单元，可以通过与控制单元连接的显示屏显示出来，工作人员通过得到比较器的输出就可以精确定位是哪个波长的测试，偏差多少。当然，本实用新型也可以在控制单元内设定相应程序配合来自动完成所有波长测试。

波长测试的流程为：首先给模块上电，启动波长测试，需要注意的是：将模块激光器开关打开后需要保证所需工作参数(包括温度，电压等)满足条件后才开始测试流程。

模块接收控制单元的信号根据设计参数依次对各个波长进行测试，合格则记录文档进行下一单元，不合格报出错误代码，完成所有波长测试后输出测试结果。

图6为某款TOSA对应的差分比较器输出的ADC取样值与波长(为了增加辨识度，以频率形式体现)关系。设置在标准ITUT频率点，差分比较器输出为0，根据差分比较器输出ADC取样值就可以判断模块工作波长是否有偏差，偏差多少。本实用新型对任何需要测试波长的激光器都适用。对于拥有较多通道的Tunable模块，提升效率的效果较为明显。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光模块波长测试系统，其特征在于：包括测试板和控制单元，所述测试板上设有分光器、波长检测电路，所述波长检测电路包括第一光电二极管、第二光电二极管和差分比较器，所述分光器用于将待测光模块的激光输出口的输出光分成两路，并将第一路光通过Etalon后作用于第一光电二极管，以及将第二路光直接作用于第二光电二极管，所述第一光电二极管用于接收第一路光产生对应的第一光电流，所述第二光电二极管用于接收第二路光产生对应的第二光电流，所述第一光电二极管的输出端与差分比较器的第一输入端连接，所述第二光电二极管的输出端与差分比较器的第二输入端连接，差分比较器的输出端与控制单元连接，所述控制单元与待测光模块连接。

2.如权利要求1所述的光模块波长测试系统，其特征在于：所述控制单元连接有人机交互界面。

3.如权利要求1所述的光模块波长测试系统，其特征在于：所述测试板上设有供电电路，所述供电电路用于给光模块和测试板供电。

4.如权利要求1所述的光模块波长测试系统，其特征在于：所述测试板包括温循/老化测试板本体，在温循/老化测试板本体上设置分光器、波长检测电路，所述控制单元为温循/老化箱控制系统的控制单元；所述测试板放置在温循/老化箱内，并与温循/老化箱控制系统电连接。

5.如权利要求4所述的光模块波长测试系统，其特征在于：所述温循/老化箱控制系统通过网络与服务器通讯连接。

6.如权利要求1所述的光模块波长测试系统，其特征在于：所述测试板上设有用于与光模块的金手指连接的插接口，待测光模块安装在测试板上，待测光模块的金手指与测试板的插接口插接，形成电连接。

7.如权利要求1所述的光模块波长测试系统，其特征在于：光模块的激光输出口通过光纤连接到测试板，所述测试板上设有用于与光纤连接的光纤连接器，所述光纤连接器与分光器耦合。

8.如权利要求1或7所述的光模块波长测试系统，其特征在于：所述测试板上设置有光开关和多个光纤连接器，多个光纤连接器与多个待测光模块之间通过光纤一一对应连接，当光开关具有多个光输入端口和一个光输出端口时，光开关的多个光输入端口分别一一对应与多个光纤连接器耦合，光开关的一个光输出端口与分光器耦合，通过该光开关实现多个待测光模块的激光输出之间的切换；当光开关具有多个光输入端口和两个光输出端口时，光开关的多个光输入端口分别一一对应与多个光纤连接器耦合，光开关的两个光输出端口分别输出所述第一路光和所述第二路光，通过该光开关实现多个待测光模块的激光输出之间的切换以及将选定的待测光模块的激光输出口的输出光分成两路。

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