一种光模块自恢复性能的测试装置及方法

摘要

本发明公开了一种光模块自恢复性能的测试装置及方法，包括电源和信号发生器，涉及领域。本测试装置还包括：测试板，其上设有电源接口、高速差分信号接口和指示灯单元，电源接口与电源连接，高速差分信号接口与信号发生器连接；光模块接口，其设于测试板上，光模块接口分别连接电源接口、高速差分信号接口和指示灯单元，待测试光模块连接光模块接口，光模块接口用于分别将电源产生的测试电压以及信号发生器产生的高速差分信号输入待测试光模块，还用于接收待测试光模块的状态管脚的输出信号并输出到指示灯单元。本发明能够充分验证电源异常及恢复后光模块的自恢复性能，避免在实际应用中出现故障无法恢复的问题，确保通信质量。

权利要求

1.一种光模块自恢复性能的测试装置，包括电源和信号发生器，其特征在于，所述测试装置还包括：测试板，其上设有电源接口、高速差分信号接口和指示灯单元，所述电源接口与电源连接，所述高速差分信号接口与信号发生器连接；

光模块接口，其设于所述测试板上，所述光模块接口分别连接所述电源接口、高速差分信号接口和指示灯单元，待测试光模块连接所述光模块接口，所述光模块接口用于分别将电源产生的测试电压以及信号发生器产生的高速差分信号输入待测试光模块，还用于接收待测试光模块的状态管脚的输出信号并输出到所述指示灯单元；

所述测试装置通过调整测试电压的电压值对待测试光模块进行测试，具体包括：将测试电压调整到正常工作电压范围，通过指示灯单元判定待测试光模块正常工作；

调整测试电压的电压值，来确定待测光模块激光器驱动芯片无法正常工作，但是微控制单元正常工作的异常工作电压范围；

将测试电压恢复到正常电压范围，判定待测试光模块是否正常工作。

2.如权利要求1所述的光模块自恢复性能的测试装置，其特征在于：所述测试板为PCB电路板；所述指示灯单元包括待测试光模块无收光LOS告警灯、待测试光模块不在位指示灯和电源指示灯。

3.如权利要求1所述的光模块自恢复性能的测试装置，其特征在于，所述光模块接口为集成器件，其包括：供电电路，其输入端连接电源，其输出端连接待测试光模块的电源管脚；

高速差分电路，其分别与信号发生器和待测试光模块的高速差分信号管脚连接；

状态信号电路，其输入端与待测试光模块的状态管脚连接，所述状态信号电路的输出端与所述指示灯单元连接。

4.如权利要求1所述的光模块自恢复性能的测试装置，其特征在于：待测试光模块的状态管脚包括待测试光模块的发送关闭使能Tx_disable管脚、LOS管脚和TX_Fault管脚。

5.如权利要求1至4任一项所述的光模块自恢复性能的测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括设于所述测试板上的测试微控制器，所述测试微控制器与待测试光模块的微控制单元通过集成电路间I2C接口通信连接。

6.如权利要求5所述的光模块自恢复性能的测试装置，其特征在于：所述测试微控制器通过GPIO接口与待测试光模块接口连接，用于接收待测试光模块的状态管脚的输出信号。

7.如权利要求5所述的光模块自恢复性能的测试装置，其特征在于：所述光模块接口还与待测试光模块的控制管脚连接，所述测试微控制器通过GPIO接口与所述光模块接口连接，向待测试光模块的控制管脚输出控制信号。

8.一种使用如权利要求1所述的光模块自恢复性能的测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：将待测试光模块与光模块接口连接；

将测试电压调整到正常工作电压范围，通过指示灯单元判定待测试光模块正常工作；

将测试电压调整到异常工作电压范围内，在所述异常工作电压范围内，待测试光模块的激光器驱动芯片无法正常工作，但是微控制单元正常工作，通过指示灯单元显示待测试光模块工作异常；

测试电压恢复到正常工作电压范围，判定待测试光模块是否正常工作。

9.如权利要求8所述的光模块自恢复性能的测试方法，其特征在于，确定所述异常工作电压范围的方法为：调整测试电压的电压值，对待测试光模块进行检测，当待测试光模块工作异常时，判定测试电压的电压值在所述异常工作电压范围内。

10.如权利要求8所述的光模块自恢复性能的测试方法，其特征在于：所述测试装置还包括测试微控制器，在所述异常工作电压范围内，所述测试微控制器获取待测试光模块的内部寄存器的参数值。

说明书

一种光模块自恢复性能的测试装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体是涉及一种光模块自恢复性能的测试装置及方法。

背景技术

[0002] 随着光通信技术的高速发展，小型可插拔器件SFP(Small Form-factor Pluggable)/SFP+光模块以其功耗低、封装小以及接口规范简洁的优点成为各种业务光收发一体数据通信光模块的首选封装形式，在电信和数据通讯领域得到了广泛应用。SFP/SFP+光模块由接收部分、发射部分以及控制部分组成，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号，控制部分的主要功能是对光接收以及发射部分做初始化配置并监控实时光模块的工作状态，同时与光模块上位机进行通信。

[0003] 为了在光模块批量应用之前及早发现存在的问题，减少光模块在实际应用中的故障，光模块的功能和性能验证是应用前最重要的环节，不仅需要测试光模块在正常工作环境下的性能指标，还需要验证光模块的容错性，从而增加光模块在应用中的健壮性，保证光模块能在各种复杂的应用场景中正确工作和通信不间断。目前常见的光模块测试方法为在光模块供电电源(3.3V±5％)范围内的光模块性能测试。对于光模块工作中电源突发异常状况的常用测试方法为：在光模块适配的设备整机掉电重启或者光模块掉电重启后，通过光模块是否可以恢复正常工作来确认光模块自恢复性能。但是，发射部分的激光器驱动芯片(Laser Diode Driver，LD)的工作电压范围与光模块控制部分的微控制单元芯片(Micro Control Unit，MCU)的工作电压范围不完全一致。这就导致了SFP/SFP+光模块在供电异常后自恢复时，微控制单元芯片工作正常而激光器驱动芯片出现工作异常，从而造成光模块无法恢复正常工作。因此，现有的测试方法对于光模块掉电重启的工作电源环境有不确定性，无法做到对光模块供电环境的完整性验证。

发明内容

[0004] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的主要目的在于提供一种光模块自恢复性能的测试装置及方法，能够充分验证电源异常及恢复后光模块的自恢复性能，避免由于光模块测试不完备造成在实际应用中出现故障无法恢复的问题，确保通信质量。

[0005] 本发明提供一种光模块自恢复性能的测试装置，包括电源和信号发生器，所述测试装置还包括：

[0006] 测试板，其上设有电源接口、高速差分信号接口和指示灯单元，所述电源接口与电源连接，所述高速差分信号接口与信号发生器连接；

[0007] 光模块接口，其设于所述测试板上，所述光模块接口分别连接所述电源接口、高速差分信号接口和指示灯单元，待测试光模块连接所述光模块接口，所述光模块接口用于分别将电源产生的测试电压以及信号发生器产生的高速差分信号输入待测试光模块，还用于接收待测试光模块的状态管脚的输出信号并输出到所述指示灯单元。

[0008] 在上述技术方案的基础上，所述测试板为PCB电路板；所述指示灯单元包括待测试光模块无收光LOS告警灯、待测试光模块不在位指示灯和电源指示灯。

[0009] 在上述技术方案的基础上，所述光模块接口为集成器件，其包括：

[0010] 供电电路，其输入端连接电源，其输出端连接待测试光模块的电源管脚；

[0011] 高速差分电路，其分别与信号发生器和待测试光模块的高速差分信号管脚连接；

[0012] 状态信号电路，其输入端与待测试光模块的状态管脚连接，所述状态信号电路的输出端与所述指示灯单元连接。

[0013] 在上述技术方案的基础上，待测试光模块的状态管脚包括待测试光模块的发送关闭使能Tx_disable管脚、LOS管脚和TX_Fault管脚。

[0014] 在上述技术方案的基础上，所述测试装置还包括设于所述测试板上的测试微控制器，所述测试微控制器与待测试光模块的微控制单元通过集成电路间I2C接口通信连接。

[0015] 在上述技术方案的基础上，所述测试微控制器通过GPIO接口与所述光模块接口连接，用于接收待测试光模块的状态管脚的输出信号。

[0016] 在上述技术方案的基础上，所述光模块接口还与待测试光模块的控制管脚连接，所述测试微控制器通过GPIO接口与所述光模块接口连接，向待测试光模块的控制管脚输出控制信号。

[0017] 本发明还提供一种使用如权利要求1所述的光模块自恢复性能的测试装置的测试方法，所述测试方法包括以下步骤：

[0018] 将待测试光模块与光模块接口连接；

[0019] 将测试电压调整到正常工作电压范围，通过指示灯单元判定待测试光模块正常工作；

[0020] 将测试电压调整到异常工作电压范围内，在所述异常工作电压范围内，待测试光模块的激光器驱动芯片无法正常工作，但是微控制单元正常工作，通过指示灯单元显示待测试光模块工作异常；

[0021] 测试电压恢复到正常工作电压范围，判定待测试光模块是否正常工作。

[0022] 在上述技术方案的基础上，确定所述异常工作电压范围的方法为：调整测试电压的电压值，对待测试光模块进行检测，当待测试光模块工作异常时，判定测试电压的电压值在所述异常工作电压范围内。

[0023] 在上述技术方案的基础上，所述测试装置还包括测试微控制器，在所述异常工作电压范围内，所述测试微控制器获取待测试光模块的内部寄存器的参数值。

[0024] 与现有技术相比，本发明的优点如下：

[0025] (1)通过调整测试电压的电压值对待测试光模块进行测试，能够准确确定待测试光模块的激光器驱动芯片无法正常工作，但是微控制单元正常工作的异常工作电压范围。

[0026] (2)通过先将测试电压调整到异常工作电压范围内，然后将测试电压恢复到正常工作电压范围，判定待测试光模块是否正常工作。能够充分验证电源异常及恢复后光模块的自恢复性能，避免由于光模块测试不完备造成在实际应用中出现故障无法恢复的问题，确保通信质量。

[0027] (3)通过测试微控制器获取待测试光模块内部寄存器的参数值，可以在测试过程中通过光模块的特殊设置字段确认其工作状态，并分析得出光模块工作异常的原因及确定解决方法。

附图说明

[0028] 图1是本发明实施例SFP光模块自恢复性能的测试装置示意图；

[0029] 图2是本发明实施例SFP光模块自恢复性能的测试方法流程图。

[0030] 附图标记：

[0031] 测试板1，电源接口11，高速差分信号接口12，指示灯单元13，光模块接口2，测试微控制器3，待测试光模块4，电源5，信号发生器6。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

[0033] 参见图1所示，本发明实施例提供一种光模块自恢复性能的测试装置，本测试装置包括测试板1、光模块接口2、电源5和信号发生器6。光模块接口2设于测试板1上，测试板1分别连接电源5和信号发生器6，待测试光模块4连接光模块接口2。

[0034] 测试板1可以为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，测试板1上设有电源接口11、高速差分信号接口12和指示灯单元13。电源接口11与电源5连接，电源5用于产生测试电压，测试电压不超过待测试光模块4正常工作电压，SFP和SFP+光模块的正常工作电压为3.3V±5％，相应的测试电压范围为0到3.3V±5％。高速差分信号接口12与信号发生器6连接，信号发生器6用于产生适用于待测试光模块4的高速差分信号，可以实现待测试光模块4通过测试板1与信号发生器6的连接或者实现待测试光模块4的高速信号自环(把光模块的发射口和接收口对接起来)。为了保证信号阻抗以及电平匹配，选择多源协议(Multi-Source Agreement，MSA)头作为高速差分信号接口12。测试板1上还可以设置电源开关，便于测试人员进行测试电压的开关操作。测试板1上设有显示待测试光模块4工作状态的指示灯单元13，方便测试人员在测试过程中快速判断待测试光模块4的工作状态。指示灯单元13包括SFP/SFP+待测试光模块无收光LOS告警灯(红色)、SFP/SFP+待测试光模块不在位指示灯(红色)、电源指示灯(绿色)和其它状态指示灯。

[0035] 光模块接口2分别连接电源接口11、高速差分信号接口12和指示灯单元13，光模块接口2用于分别将电源5产生的测试电压以及信号发生器6产生的高速差分信号输入待测试光模块4，接收待测试光模块4的状态管脚的输出信号并输出到指示灯单元13。

[0036] 光模块接口2包括供电电路、高速差分电路和状态信号电路，供电电路的输入端连接电源5，输出端和待测试光模块4的电源管脚连接。高速差分电路分别连接信号发生器6和待测试光模块4的高速差分信号管脚。状态信号电路的输入端与待测试光模块4的状态管脚连接，状态信号电路的输出端与指示灯单元13连接。

[0037] 光模块接口2为集成器件，光模块接口2的供电电路按照SFP/SFP+光模块的电源部分相关协议要求设计，高速差分电路按照SFP/SFP+光模块的高速信号线相关部分协议设计，状态信号电路按照SFP/SFP+光模块的控制和状态部分相关协议设计。

[0038] 待测试光模块4的状态管脚包括待测试光模块4的发送关闭使能Tx_disable管脚、LOS管脚和TX_Fault管脚。例如发送关闭使能Tx_disable管脚，通过监控和控制该Tx_disable管脚的电平值来获取待测试光模块4的发光状态。激光器失效时，TX_Fault管脚的输出信号为高电平，正常工作时为低电平。另外，Tx_disable管脚作为控制管脚还可以被用于通过操作该Tx_disable管脚的电平状态来实现控制待测试光模块4的光口开关功能。待测试光模块4的状态管脚还可以包括第一串行通信接口管脚MOD-DEF1、第二串行通信接口管脚MOD-DEF2和接地MOD-DEF0。

[0039] 通过调整测试电压的电压值，不但能够确定激光器驱动芯片无法正常工作，但是微控制单元正常工作的异常工作电压范围，而且能够充分验证电源5异常及恢复后光模块的自恢复性能，避免由于光模块测试不完备造成在实际应用中出现故障无法恢复的问题，确保通信质量。

[0040] 本测试装置还可以包括设于测试板1上的测试微控制器3，测试微控制器3包括电源部分电路、控制部分电路和I2C接口，用于实现测试微控制器3与待测试光模块4微控制单元通信。测试微控制器3用于通过集成电路间I2C(Inter-Integrated Circuit，I2C)接口与待测试光模块4的微控制单元通信连接。通过测试微控制器3获取待测试光模块4内部寄存器的参数值，可以在测试过程中通过光模块的特殊设置字段确认其工作状态，并分析得出光模块工作异常的原因及确定解决方法。

[0041] 测试板1上还可以设置USB接口，USB接口与测试微控制器3连接，使得测试人员可以由计算机通过软件来访问待测试光模块4的各寄存器值，可以在光模块认证中，确认待测试光模块4工作状态，同时可以确认待测试光模块4中特殊设置字段中的值做确认，并分析得出光模块工作异常的原因及确定解决方法。为了方便测试，USB接口和电源接口11、电源开关可以设置在测试板1的同一侧。

[0042] 测试微控制器3通过通用输入输出口GPIO(General Purpose Input Output)接口与光模块接口2连接，具体的，状态信号电路的输出端还与测试微控制器3的GPIO接口连接，用于接收待测试光模块4的状态管脚的输出信号。

[0043] 光模块接口2还与待测试光模块4的控制管脚连接，测试微控制器3通过GPIO接口与光模块接口2连接，向待测试光模块4的控制管脚输出控制信号。具体的，状态信号电路的输入端还与待测试光模块4的控制管脚连接。

[0044] 光模块接口2将待测试光模块4与测试板1连接，为待测试光模块4提供工作电源、高速差分信号和控制信号以及接收状态信号。测试微控制器3为单片机及其外围器件组成，测试微控制器3作为上位机通过集成电路间I2C接口与待测试光模块4内部微控制单元通信，同时通过GPIO接口来对待测试光模块4的控制管脚及状态管脚进行管理。测试板1上还可以提供待测试光模块4内部微控制单元的复位开关，使用电源开关可以测试多种电源电压异常环境下光模块的健壮性。对于测试板1，通常会安装测试板1支架，以方便测试放置。

[0045] 为了提高测试效率，可以在测试板1上安装多个光模块接口2，同时对多个待测试光模块4进行测试，每一个光模块接口2可以配置对应的测试微控制器3。

[0046] 参见图2所示，本发明实施例还提供一种光模块自恢复性能的测试方法，本测试方法包括以下步骤：

[0047] S1.将待测试光模块4与光模块接口2连接。

[0048] S2.启动电源5和信号发生器6，信号发生器6产生适用于待测试光模块4的高速差分信号，将测试电压调整到待测试光模块4的正常工作电压范围，通过指示灯单元13判定待测试光模块4正常工作。

[0049] S3.调整电源5，将测试电压调整到异常工作电压范围内，在异常工作电压范围内，待测试光模块4的激光器驱动芯片无法正常工作，但是微控制单元正常工作，通过指示灯单元13显示待测试光模块4工作异常。

[0050] S4.调整电源5，将测试电压恢复到正常工作电压范围，通过指示灯单元13判定待测试光模块4是否正常工作。

[0051] 在步骤S1之前，需要确定异常工作电压范围，确定异常工作电压范围的方法为：调整测试电压的电压值，使用光检测单元对待测试光模块4进行检测，当待测试光模块4不发光或者发光异常时，判定测试电压的电压值在异常工作电压范围内。

[0052] 对待测试光模块4进行测试时，可以采用光检测单元与待测试光模块4通过光纤连接，光检测单元用于判定待测试光模块4在测试电压下是否正常发光。

[0053] 本测试方法还包括：

[0054] S5.在异常工作电压范围内，测试微控制器3获取待测试光模块4的内部寄存器的参数值，并输出到计算机。

[0055] 本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。