一种光模块性能检测设备、方法及系统转让专利

申请号 : CN202110523133.7

文献号 : CN113381807B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘思尧蒋旭

申请人 : 武汉光迅科技股份有限公司

摘要 :

本发明实施例公开一种光模块性能检测设备、方法及系统。所述检测设备包括光电转换组件、控制组件、放大组件以及接口组件,所述光电转换组件用于接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号,分别向所述控制组件、所述放大组件发送所述电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;所述控制组件,用于接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;所述放大组件,用于接收所述电流信号,将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,通过所述接口组件输出放大的电压信号;所述放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标。

权利要求 :

1.一种光模块性能检测设备,其特征在于,所述检测设备包括:光电转换组件、控制组件、放大组件以及接口组件,其中,所述光电转换组件,用于接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号,分别向所述控制组件、所述放大组件发送所述电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;

所述控制组件,用于接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;所述基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值,包括:按照设定频率对所述电流信号进行模数变换,获得与所述电流信号对应的数字信号;将所述数字信号代入到所述特定函数换算出所述光信号的功率值;其中,所述特定函数用于反映数字信号与光信号的功率之间的对应关系;

所述放大组件,用于接收所述电流信号,将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,通过所述接口组件输出放大的电压信号;所述放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;其中,所述性能指标用于评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定。

2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述检测设备还包括电源控制组件,分别与所述控制组件及所述光电转换组件连接,用于基于所述控制组件发送的第一控制信号控制施加在所述光电转换组件上的偏置电压;

所述检测设备还包括显示组件,与所述控制组件连接,用于接收所述控制组件发送的所述功率值并显示所述功率值。

3.根据权利要求2所述的设备,其特征在于,所述控制组件与上位机连接,用于向所述上位机上报测试数据和/或接收所述上位机下发的控制指令,并基于所述控制指令生成以下信号至少之一:第二控制信号、第三控制信号和所述第一控制信号;所述测试数据至少包括所述光信号的功率值和所述性能指标;所述第二控制信号用于调整所述放大组件的放大倍数;所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平。

4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述光电转换组件为PIN型光电二极管或雪崩光电二极管APD;

所述接口组件包括第一接口和第二接口,其中,所述第一接口为通用串行总线USB接口或内部集成电路I2C接口,用于连接所述控制组件与所述上位机;所述第二接口为SMA接口,用于输出所述放大组件转换的所述放大的电压信号;所述SMA接口为超小型版本A接口。

5.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述控制组件包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行以下步骤至少之一:接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;

向所述电源控制组件发送第一控制信号;

向所述显示组件发送所述功率值;

向所述上位机上报测试数据和/或接收所述上位机下发的控制指令,并基于所述控制指令生成以下信号至少之一:所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号。

6.一种光模块性能检测方法,其特征在于,所述方法包括:

接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;

基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;

将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,将放大的电压信号与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;

基于所述性能指标评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定;

所述基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值,包括:

按照设定频率对所述电流信号进行模数变换,获得与所述电流信号对应的数字信号;

将所述数字信号代入到所述特定函数换算出所述光信号的功率值;其中,所述特定函数用于反映数字信号与光信号的功率之间的对应关系。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述相关的电压信号包括以下至少之一:

供电电压信号、开关电压信号、输出电压信号、SD/LOS电压信号、接收的信号强度指示RSSI采样电路的输入电压信号。

8.一种光模块接收端性能检测系统,其特征在于,所述检测系统包括:权利要求1至5任一项所述的检测设备,第一上位机、可控光源、分光器、第一示波器和第一待测光模块,其中,所述可控光源通过所述分光器为所述检测设备、所述第一待测光模块提供相同功率的第一光信号;

所述检测设备与所述第一示波器连接,用于接收第一光信号,并将所述第一光信号转换成第一电流信号,基于所述第一电流信号和特定函数获得所述第一光信号的功率值;将所述第一电流信号转换成第一电压信号,按照设定倍数放大所述第一电压信号,向所述第一示波器输出放大的第一电压信号;所述基于所述第一电流信号和特定函数获得所述第一光信号的功率值,包括:按照设定频率对所述第一电流信号进行模数变换,获得与所述第一电流信号对应的第一数字信号;将所述第一数字信号代入到所述特定函数换算出所述第一光信号的功率值;其中,所述特定函数用于反映第一数字信号与所述第一光信号的功率之间的对应关系;

所述第一示波器,分别与所述检测设备、所述第一待测光模块连接,用于接收所述放大的第一电压信号和所述第一待测光模块中与所述第一光信号相关的电压信号,比对所述放大的第一电压信号和所述与所述第一光信号相关的电压信号,获得在所述功率值下所述第一待测光模块的第一性能指标;

所述检测设备与所述第一上位机连接,用于向所述第一上位机上报第一测试数据和/或接收所述第一上位机下发的第一控制指令,并基于所述第一控制指令生成以下信号至少之一:第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述测试数据至少包括所述第一光信号的功率值和所述第一性能指标;所述第一控制信号用于控制施加在所述检测设备中的光电转换组件上的偏置电压,所述第二控制信号用于调整所述检测设备中放大组件的放大倍数,所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平;

其中,所述第一性能指标用于评估所述第一待测光模块的第一特定性能,所述第一特定性能由所述与所述第一光信号相关的电压信号确定。

9.一种光模块发射端性能检测系统,其特征在于,所述检测系统包括:权利要求1至5任一项所述的检测设备,第二上位机、光纤、第二示波器和第二待测光模块,其中,所述检测设备与所述第二待测光模块通过所述光纤连接,用于接收所述第二待测光模块发射的第二光信号,并将所述第二光信号转换成第二电流信号;基于所述第二电流信号和特定函数获得所述第二光信号的功率值;将所述第二电流信号转换成第二电压信号,按照设定倍数放大所述第二电压信号,向所述第二示波器输出放大的所述第二电压信号;所述基于所述第二电流信号和特定函数获得所述第二光信号的功率值,包括:按照设定频率对所述第二电流信号进行模数变换,获得与所述第二电流信号对应的第二数字信号;将所述第二数字信号代入到所述特定函数换算出所述第二光信号的功率值;其中,所述特定函数用于反映第二数字信号与所述第二光信号的功率之间的对应关系;

所述第二示波器,分别与所述检测设备、所述第二待测光模块连接,用于接收所述检测设备发送的所述放大的所述第二电压信号和接收所述第二待测光模块中与所述第二光信号相关的电压信号,比对所述放大的所述第二电压信号和所述与所述第二光信号相关的电压信号,获得在所述功率值下所述第二待测光模块的第二性能指标;

所述检测设备与所述第二上位机连接,用于向所述第二上位机上报第二测试数据和/或接收所述第二上位机下发的第二控制指令,并基于所述第二控制指令生成以下信号至少之一:第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述第二测试数据至少包括所述第二光信号的功率值和所述第二性能指标;所述第一控制信号用于控制施加在所述检测设备中的光电转换组件上的偏置电压,所述第二控制信号用于调整所述检测设备中放大组件的放大倍数,所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平;

其中,所述第二性能指标用于评估所述第二待测光模块的第二特定性能,所述第二特定性能由所述与所述第二光信号相关的电压信号确定。

说明书 :

一种光模块性能检测设备、方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及光通信技术领域,尤其涉及一种光模块性能检测设备、方法及系统。

背景技术

[0002] 在光通信领域,光模块(OM,Optical Module)是核心元器件,其为可热插拔的小型封装模块。在光模块的研发生产过程中,涉及大量对光模块的发射端的发射光信号以及接收端的光电转换性能的测试,通常要测试一些指标比如光功率、抖动、数据恢复时间等等用于评估光模块的性能。若这些指标有不正常的,也即,光模块的某个功能的性能较差,常常会导致在使用该光模块进行光通信时出现数据包漏包、网络连接不上等问题。其中,在某些场景中,对光模块的某些指标以及某些指标的测试精度要求特别高,比如,随着无源光纤网络(PON,Passive Optical Network)向10G速率升级,新老设备兼容,GPON/XGPON混合布网就对光模块的发射光功率的要求越来越高以提升功率预算余量;又比如,PON网络采用时分复用的方式,并且经常要求时序达到10ns的量级。而传统对于光模块的测试方案中,往往是通过各种不同的测试设备来覆盖所有性能指标的测试,而这些测试设备本身的体积及重量过大、对光模块的研发及生产造成了很大的困扰,并且由于现在光模块的测试环境越来越复杂,搭设测试环境的时间也越来越久,测试成本也越来越高。因此,亟需一种能够应对多种性能测试的设备以解决现实困境。

发明内容

[0003] 有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种光模块性能检测设备、方法及系统,设备具有成本低、可便携性,能够兼容光模块的多种性能测试,且测试精确高效。
[0004] 为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
[0005] 第一方面,本发明实施例提供一种光模块性能检测设备,所述检测设备包括:光电转换组件、控制组件、放大组件以及接口组件,其中,
[0006] 所述光电转换组件,用于接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号,分别向所述控制组件、所述放大组件发送所述电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;
[0007] 所述控制组件,用于接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;
[0008] 所述放大组件,用于接收所述电流信号,将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,通过所述接口组件输出放大的电压信号;所述放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;其中,所述性能指标用于评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定。
[0009] 在上述方案中,所述检测设备还包括电源控制组件,分别与所述控制组件及所述光电转换组件连接,用于基于所述控制组件发送的第一控制信号控制施加在所述光电转换组件上的偏置电压;
[0010] 所述检测设备还包括显示组件,与所述控制组件连接,用于接收所述控制组件发送的所述功率值并显示所述功率值。
[0011] 在上述方案中,所述控制组件与上位机连接,用于向所述上位机上报测试数据和/或接收所述上位机下发的控制指令,并基于所述控制指令生成以下信号至少之一:所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述测试数据至少包括所述光信号的功率值和所述性能指标;所述第二控制信号用于调整所述放大组件的放大倍数;所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平。
[0012] 在上述方案中,所述光电转换组件为PIN型光电二极管或雪崩光电二极管APD;
[0013] 所述接口组件包括第一接口和第二接口,其中,所述第一接口为通用串行总线USB接口或内部集成电路I2C接口,用于连接所述控制组件与所述上位机;所述第二接口为SMA接口,用于输出所述放大组件转换的所述放大的电压信号;所述SMA接口为超小型版本A接口。
[0014] 在上述方案中,所述控制组件包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行以下步骤至少之一:
[0015] 接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;
[0016] 向所述电源控制组件发送第一控制信号;
[0017] 向所述显示组件发送所述功率值;
[0018] 向所述上位机上报测试数据和/或接收所述上位机下发的控制指令,并基于所述控制指令生成以下信号至少之一:所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号。
[0019] 第二方面,本发明实施例还提供一种光模块性能检测方法,所述方法包括:
[0020] 接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;
[0021] 基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;
[0022] 将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,将放大的电压信号与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;
[0023] 基于所述性能指标评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定。
[0024] 在上述方案中,所述基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值,包括:
[0025] 按照设定频率对所述电流信号进行模数变换,获得与所述电流信号对应的数字信号;将所述数字信号代入到所述特定函数换算出所述光信号的功率值;其中,所述特定函数用于反映数字信号与光信号的功率之间的对应关系。
[0026] 在上述方案中,所述相关的电压信号包括以下至少之一:供电电压信号、开关电压信号、输出电压信号、SD/LOS电压信号、接收的信号强度指示RSSI采样电路的输入电压信号。
[0027] 第三方面,本发明实施例还提供一种光模块接收端性能检测系统,所述检测系统包括:前述任一项所述的检测设备,第一上位机、可控光源、分光器、第一示波器和第一待测光模块,其中,
[0028] 所述可控光源通过所述分光器为所述检测设备、所述第一待测光模块提供相同功率的第一光信号;
[0029] 所述检测设备与所述第一示波器连接,用于接收第一光信号,并将所述第一光信号转换成第一电流信号,基于所述第一电流信号和特定函数获得所述第一光信号的功率值;将所述第一电流信号转换成第一电压信号,按照设定倍数放大所述第一电压信号,向所述第一示波器输出放大的第一电压信号;
[0030] 所述第一示波器,分别与所述检测设备、所述第一待测光模块连接,用于接收所述放大的第一电压信号和所述第一待测光模块中与所述第一光信号相关的电压信号,比对所述放大的第一电压信号和所述与所述第一光信号相关的电压信号,获得在所述功率值下所述第一待测光模块的第一性能指标;
[0031] 所述检测设备与所述第一上位机连接,用于向所述第一上位机上报第一测试数据和/或接收所述第一上位机下发的第一控制指令,并基于所述第一控制指令生成以下信号至少之一:第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述测试数据至少包括所述第一光信号的功率值和所述第一性能指标;所述第一控制信号用于控制施加在所述检测设备中的光电转换组件上的偏置电压,所述第二控制信号用于调整所述检测设备中放大组件的放大倍数,所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平;
[0032] 其中,所述第一性能指标用于评估所述第一待测光模块的第一特定性能,所述第一特定性能由所述与所述第一光信号相关的电压信号确定。
[0033] 第四方面,本发明实施例还提供一种光模块发射端性能检测系统,所述检测系统包括:前述任一项所述的检测设备,第二上位机、光纤、第二示波器和第二待测光模块,其中,
[0034] 所述检测设备与所述第二待测光模块通过所述光纤连接,用于接收所述第二待测光模块发射的第二光信号,并将所述第二光信号转换成第二电流信号;基于所述第二电流信号和特定函数获得所述第二光信号的功率值;将所述第二电流信号转换成第二电压信号,按照设定倍数放大所述第二电压信号,向所述第二示波器输出放大的所述第二电压信号;
[0035] 所述第二示波器,分别与所述检测设备、所述第二待测光模块连接,用于接收所述检测设备发送的所述放大的所述第二电压信号和接收所述第二待测光模块中与所述第二光信号相关的电压信号,比对所述放大的所述第二电压信号和所述与所述第二光信号相关的电压信号,获得在所述功率值下所述第二待测光模块的第二性能指标;
[0036] 所述检测设备与所述第二上位机连接,用于向所述第二上位机上报第二测试数据和/或接收所述第二上位机下发的第二控制指令,并基于所述第二控制指令生成以下信号至少之一:第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述第二测试数据至少包括所述第二光信号的功率值和所述第二性能指标;所述第一控制信号用于控制施加在所述检测设备中的光电转换组件上的偏置电压,所述第二控制信号用于调整所述检测设备中放大组件的放大倍数,所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平;
[0037] 其中,所述第二性能指标用于评估所述第二待测光模块的第二特定性能,所述第二特定性能由所述与所述第二光信号相关的电压信号确定。
[0038] 本发明实施例提供一种光模块性能检测设备、方法及系统,其中,所述检测设备包括:光电转换组件、控制组件、放大组件以及接口组件,其中,所述光电转换组件,用于接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号,分别向所述控制组件、所述放大组件发送所述电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;所述控制组件,用于接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;所述放大组件,用于接收所述电流信号,将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,通过所述接口组件输出放大的电压信号;所述放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;其中,所述性能指标用于评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定。本发明实施例提供的检测设备可以在较小的尺寸内为光模块提供较多的性能指标的测试,实现一机多用的功能,并且该检测设备便于携带,能够应对各种突发情况下光模块性能测试的需求;再者,该检测设备与传统光模块性能测试方式相比成本较低。

附图说明

[0039] 图1为本发明实施例提供的光模块性能检测设备的结构示意图;
[0040] 图2为本发明实施例提供的检测设备中的控制组件的一种硬件结构示意图;
[0041] 图3为采用本发明实施例提供的检测设备组成的光模块接收端性能检测系统的结构示意图;
[0042] 图4为采用本发明实施例提供的检测设备组成的光模块发射端性能检测系统的结构示意图;
[0043] 图5为本发明实施例提供的光模块性能检测方法的流程示意图。

具体实施方式

[0044] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对发明的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0045] 如图1所示,其示出本发明实施例提供的光模块性能检测设备的结构示意图。在图1中,所述检测设备10包括:光电转换组件101、控制组件102、放大组件103以及接口组件
104,其中,
[0046] 所述光电转换组件101,用于接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号,分别向所述控制组件102、所述放大组件103发送所述电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;
[0047] 所述控制组件102,用于接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;
[0048] 所述放大组件103,用于接收所述电流信号,将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,通过所述接口组件104输出放大的电压信号;所述放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;其中,所述性能指标用于评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定。
[0049] 在一些实施例中,所述光电转换组件为PIN型光电二极管或雪崩光电二极管APD;其中,所述PIN型和所述APD二者可兼容,换句话说,两种型号的光电二极管可以采用其中任一型号设置在本发明实施例提供的检测设备中,需要更换时,可以简单的置换,不需要对检测设备进行大量的改造。所述PIN型和所述APD的增益均可通过所述控制组件调节光电二极管的偏置电压来改变,以适配不同的测试情况。
[0050] 所述接口组件可以包括第一接口和第二接口,其中,所述第一接口为通用串行总线USB接口或内部集成电路I2C接口,用于连接所述控制组件与上位机;所述第二接口为超小型版本A(SMA,Sub Miniature version A)接口,用于输出所述放大组件转换的所述电压信号。
[0051] 所述放大组件可以为高速放大电路,可以将所述电流信号转换为电压信号,并将电压信号进行放大,其还可以在控制组件的控制下调整放大倍数,并且,可以在2.5G/10G两种带宽模式和电平跟随/跨阻放大两种工作模式间切换。
[0052] 所述控制组件可以是一种集成电路芯片,具有信号处理功能。作为可实现方式,在一些实施例中,如图2所示,其示出本发明实施例提供的检测设备中的控制组件的一种硬件结构示意图,如图2所示,所述控制组件可以包括:处理器1021和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器1022,其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行以下步骤至少之一:
[0053] 接收所述电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;
[0054] 向所述电源控制组件发送第一控制信号;
[0055] 向所述显示组件发送所述功率值;
[0056] 向所述上位机上报测试数据和/或接收所述上位机下发的控制指令,并基于所述控制指令生成以下信号至少之一:所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号。
[0057] 需要说明的是,这里所说的第一控制信号和第二控制信号具体含义在后续有说明,在此不再赘述。
[0058] 在实际应用过程中,控制组件还可以进一步包括至少一个通信接口1023,控制组件102中的各个组件通过总线系统1024耦合在一起,可理解,总线系统1024用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统1024除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图2中将各种总线都标为总线系统1024。
[0059] 可以理解,存储器1022可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(ROM,Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM,Programmable Read‑Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM,Erasable Programmable Read‑Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read‑Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM,ferroMagNetic Random access Memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD‑ROM,Compact Disc Read‑Only Memory);磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random Access Memory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(SRAM,Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM,Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM,Synchronous Dynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM,Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM,Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM,SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM,Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器1022旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0060] 本发明实施例中的存储器1022用于存储各种类型的数据以支持控制组件102的操作。这些数据的示例包括:用于在控制组件102上操作的任何计算机程序,如基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值的实现等,实现本发明实施例方法的程序可以包含在存储器1022中。
[0061] 在一些实施例中,在一些实施例中,所述控制组件与上位机连接,用于向所述上位机上报测试数据和/或接收所述上位机下发的控制指令,并基于所述控制指令生成以下信号至少之一:所述第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述测试数据至少包括所述光信号的功率值和所述性能指标;所述第二控制信号用于调整所述放大组件的放大倍数;所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平。
[0062] 需要说明的是,这里所描述的可以为:上位机与所述检测设备中的控制组件之间可以进行通信,检测设备中各元器件正常工作需要的参数均可由上位机通过所述控制组件进行配置。所述检测设备获得的测试数据也能通过所述控制组件上报给上位机,由上位机进行显示或者存储,以备测试人员后续使用。这控制组件与上位机的连接就可以通过前述的通信接口连接,所述通信接口可以为前述的USB接口或I2C接口。这里所说的所述第二控制信号用于调整所述放大组件的放大倍数,也就是,控制组件下发第二控制信号给放大组件,放大组件基于所述第二控制信号调整其设定放大倍数。
[0063] 基于前述描述的检测设备的结构,该检测设备的工作原理是:输入与所述待测光模块相同的光信号,或者,待测光模块发射的光信号输入到所述检测设备,然后,检测设备中的光电转换组件将所述光信号转换处理得到一个电流信号,并将所述电流信号分别发送给检测设备中的控制组件和放大组件;然后所述控制组件基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;所述放大组件将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,通过所述接口组件输出该放大的电压信号,该放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标。然后,控制组件或者上位机基于所述性能指标评估所述待测光模块特定性能的好坏。该特定性能由所述相关的电压信号确定,也即是,不同的相关的电压信号用于测试所述待测光模块的不同性能。
[0064] 其中,所说的特定函数为存储在所述检测设备中的、用于反映数字信号与光信号的功率之间的对应关系。在实际应用过程中,特定函数的获取是在使用所述检测设备测试所述待测光模块之前,对所述检测设备中所述控制组件的采样功能进行校准,具体的,通过依次输入多组固定光功率的光信号,通过所述检测设备中的控制组件对应的模数转换器(ADC,Analog‑to‑Digital Converter)对每一个固定光功率的光信号通过光电转换组件转化的电流信号按照设定频率进行采样,获得与每一个固定光功率的光信号对应的数字信号值,然后再根据这些数据形成一个函数存在控制组件中,该函数即为特定函数。
[0065] 本领域技术人员应该理解,由光电转换组件转换光信号得到的电流信号比较微弱,为了便于后续的使用,会将所述电流信号经过放大组件转换成电压信号,并将所述电压信号进行放大,以达到所述接口组件的传输频率,以便后续的传输使用。
[0066] 在实际应用过程中,根据所述光信号为所述待测光模块接收的,还是为所述待测光模块发射的,可以将所说的相关的电压信号分别为分为两大类型:一种类型就是:所述待测光模块的接收端基于所述光信号产生的相关的电压信号;另一种类型是:所述待测光模块的发射端发射所述光信号所需的相关的电压信号。
[0067] 具体的,所述接收端基于所述光信号产生的相关的电压信号可以为以下至少之一:所述待测光模块接收端的输出电压信号、所述待测光模块中的接收的信号强度指示(RSSI,Received Signal Strength Indication)采样电路的输入电压信号、信号检测/信号丢失SD/LOS电压信号;所述发射端发射所述光信号所需的相关的电压信号可以为以下至少之一:所述待测光模块的供电电压信号、所述待测光模块的发射端的开关电压信号;
[0068] 其中,在所述待测光模块的接收端的相关的光信号中,所述待测光模块的接收端的输出电压信号为所述待测光模块的接收端接收到与输入所述检测设备中相同的光信号后,在所述待测光模块中经过一系列的处理后输出的电压信号;所述接收的信号强度指示(RSSI,Received Signal Strength Indication)采样电路的输入电压信号;所述SD/LOS电压信号可以为所述待测光模块中的光检测单元检测到接收到光信号时输出的电平信号或者检测到光信号消失时输出的电平信号。
[0069] 在所述待测光模块的发射端的相关的电压信号中,所述供电电压信号,顾名思义,为所述待测光模块正常工作提供的电压信号;可以为光模块中安装在印制电路板(PCB,Printed Circuit Board)上的母排通过导线与外部电源连接,获取所述供电电压信号。所述开关电压信号为施加在所述待测光模块的发射端的发射开关上的电压信号,所述开关电压信号控制所述发射开关的通断,所述发射开关的通/断控制所述待测光模块能否发射光信号。
[0070] 基于前述的相关的电压信号,上述所说的所述放大的电压信号用于与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标,具体可以包括:
[0071] 在所述相关的电压信号为所述输出电压信号的情况下,将所述放大的电压信号与所述输出电压信号进行比对,可以获得所述待测光模块的接收端的光电恢复时间以及光电恢复质量,具体来讲,作为一种可选的实施方式,可以将两种电压信号均输出到示波器中,在示波器中观察得到所述待测光模块的接收端的光电恢复时间以及光电恢复质量;其中,所述光电恢复时间为所述待测光模块的接收端的输出电压信号输出到示波器上时间与所述放大的电压信号输出到示波器上的时间之差,所述光电恢复质量可以比较所述输出电压信号和所述放大的电压信号的波形,若二者波形相似度达到设定百分比时,则认为所述待测光模块的光电恢复质量较好,若二者波形相似度没有达到设定百分比时,则认为所述待测光模块的光电恢复质量较差,该设定百分比可以根据实际对于光信号恢复需求进行设定。对应的,根据该光电恢复时间可以确定所述待测光模块对于光信号中信息的恢复的快慢程度;根据该光电恢复质量可以确定所述待测光模块对于光信号中的信息恢复的情况。需要说明的是,本申请实施例提供的检测设备由于其中元器件比较少,结构比较简单,对于前述的放大的电压信号的输出时间就可以相当于光信号的入射时间,也即,可以相当于所述待测光模块中接收端接收光信号的时间,基于此种情况的存在,本申请实施例提供的检测设备可以用来测试所述待测光模块的光电恢复时间、光电恢复质量以及后续的其他性能指标。
[0072] 在所述相关的电压信号为信号检测/信号丢失SD/LOS电压信号的情况下,将所述放大的电压信号与所述信号检测/信号丢失SD/LOS电压信号进行比对,可以获得SD/LOS响应/去响应时间,具体的,作为一种可选的实现方式,可以将两种电压信号均输出到示波器中,在示波器中观察得到所述待测光模块的接收端的SD/LOS响应/去响应时间,对应的,根据该SD/LOS响应/去响应时间可以确定所述待测光模块的SD/LOS响应/去响应延迟情况是否满足要求。
[0073] 在所述相关的电压信号为所述输入电压信号的情况下,将所述放大的电压信号与所述输入电压信号进行比对,可以获得在所述光信号为时分的突发光信号时所述待测光模块能够输出稳定的输出电压信号所需的时间;其中,由于所述待测光模块中具有监控自身接收到的光信号的功率的电路,也即:RSSI采样电路,该采样电路需要采样所述待测光模块中将光信号转换成的电信号,而所述待测光模块中将光信号转换成电信号的电路在面对突发光信号时需要稳定时间,不然不能输出的电信号不能正确反映光信号的强度(也即功率),如果采用这样的电信号进行采样,获取的RSSI值不能正确反映光信号的强度,而本申请实施例提供的检测设备可以测得在所述光信号为时分的突发光信号时所述待测光模块能够输出稳定的输出电压信号所需的时间,也可以称为稳定时间,作为一种可选的实施方式,可以是将输入电压信号与所述放大的电压信号均显示在示波器中,以便测试人员观测到这个时间;对应的,根据这个稳定时间可以确定所述待测光模块面对突发光信号的响应情况。
[0074] 在所述相关的电压信号为供电电压信号的情况下,将所述供电电压信号与所述放大的电压信号进行比对,可以获得所述待测光模块的发射端的初始化时间,所述初始化时间为从所述待测光模块开始上电的时刻与其能够稳定发射光信号的时刻之差,作为一种可选的实施方式,可以将两个电压信号均显示在示波器中,在示波器中观察得到所述初始化时间。对应的,根据该初始化时间可以确定所述待测光模块面对突然上电的响应的快慢情况。需要说明的是,这里所说的稳定发射光信号可以是指所述待测光模块能够发射固定在某一功率的光信号。
[0075] 在所述相关的电压信号为前述的开关电压信号的情况下,将所述开关电压信号与所述放大的电压信号进行比对,可以获得在所述待测光模块中的发射开关闭合后到所述待测光模块能够稳定发射光信号的时间,或者获得在所述待测光模块中的发射开关断开后到所述待测光模块完全停止发射光信号的时间,具体来讲,可以将两个电压信号均显示在示波器中,在示波器中观察得到这两个时间。对应的,根据这两个时间可以确定所述待测光模块中的发射开关的开关特性情况。
[0076] 需要说明的是,本发明实施例也遵循一般的测试原则,也即:在前述几项测试中,在测试所述待测光模块中任一项时,所述待测光模块中的其他项的参数保持固定不变。前述的光信号中信息的恢复的快慢程度、光信号中的信息恢复的情况、SD/LOS响应/去响应延迟情况、面对突发光信号的响应情况、面对突然上电的响应的快慢情况以及所述待测光模块中的发射开关的开关特性情况即为前述的特定性能之一。
[0077] 在实际应用过程中,所述检测设备还包括电源控制组件,分别与所述控制组件及所述光电转换组件连接,用于基于所述控制组件发送的第一控制信号控制施加在所述光电转换组件上的偏置电压;
[0078] 所述检测设备还包括显示组件,与所述控制组件连接,用于接收所述控制组件发送的所述功率值并显示所述功率值。
[0079] 这里,所说的电源控制组件可以为电源控制电路,在实际实现上,其可以为可调电压的电源电路。所述电源控制组件由前述的控制组件控制,可以接收所述控制组件发送的第一控制信号,基于所述第一控制信号控制所述光电转换组件上的偏置电压,也即:所述电源控制组件可以给光电转换组件提供偏置电压,并可以在控制组件的控制下调整提供的偏置电压大小。
[0080] 其中,在一些实施例中,所述显示组件可以为包含小型液晶显示屏幕的显示控制电路,其在接收到所述控制组件发送的功率值后,将该功率值进行解码并控制所述小型液晶显示屏幕显示所述功率值,显示精度可以保留小数点后2位。
[0081] 作为一可选的实施例,基于前述的检测设备,本发明实施例还提供一种光模块接收端性能检测系统,如图3所示,其示出采用本发明实施例提供的检测设备组成的光模块接收端性能检测系统的结构示意图。在图3中,所述接收端性能检测系统30包括:前述任一项所述的检测设备10,第一上位机301、可控光源302、分光器303、第一示波器304和第一待测光模块305,其中,
[0082] 所述可控光源通过所述分光器为所述检测设备、所述第一待测光模块提供相同功率的第一光信号;
[0083] 所述检测设备与所述第一示波器连接,用于接收第一光信号,并将所述第一光信号转换成第一电流信号,基于所述第一电流信号和特定函数获得所述第一光信号的功率值;将所述第一电流信号转换成第一电压信号,按照设定倍数放大所述第一电压信号,向所述第一示波器输出放大的第一电压信号;
[0084] 所述第一示波器,分别与所述检测设备、所述第一待测光模块连接,用于接收所述放大的第一电压信号和所述第一待测光模块中与所述第一光信号相关的电压信号,比对所述放大的第一电压信号和所述与所述第一光信号相关的电压信号,获得在所述功率值下所述第一待测光模块的第一性能指标;
[0085] 所述检测设备与所述第一上位机连接,用于向所述第一上位机上报第一测试数据和/或接收所述第一上位机下发的第一控制指令,并基于所述第一控制指令生成以下信号至少之一:第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述测试数据至少包括所述第一光信号的功率值和所述第一性能指标;所述第一控制信号用于控制施加在所述检测设备中的光电转换组件上的偏置电压,所述第二控制信号用于调整所述检测设备中放大组件的放大倍数,所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平;
[0086] 其中,所述第一性能指标用于评估所述第一待测光模块的第一特定性能,所述第一特定性能由所述与所述第一光信号相关的电压信号确定。
[0087] 需要说明的是,这里所说的检测系统可以是为了检测第一待测光模块的接收端性能而搭建的测试系统,在该检测系统中,所述检测设备可以包括主控芯片、电源控制电路、光电转换电路、高速放大电路、显示控制电路、相关控制软件、USB接口以及SMA接口,其中,主控芯片是前述控制组件的一种具体表现形式,电源控制电路是前述电源控制组件的一种具体表现形式;光电转换电路是光电转换组件的一种具体表现形式,高速放大电路是前述放大组件的一种具体表现形式,显示控制电路是前述显示组件的一种具体表现形式,所说的相关控制软件为实现测试的一些测试程序,比如,主控芯片执行的接收光电转换电路转换的电流信号,基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值的程序等等。
[0088] 这里所说的第一上位机、第一示波器以及第一待测光模块,还有后面叙述的第二上位机、第二示波器、第二待测光模块,仅是为了方便在不同测试场景中的相同模块的描述,不用于限制本发明。
[0089] 在实际应用过程中,该检测系统可以用于获得光模块接收端的性能指标,比如,光电恢复时间、光电恢复质量、SD/LOS的响应/去响应延迟以及所述待测光模块能够输出稳定的输出电压信号所需的时间等。
[0090] 以获得光电恢复时间、光电恢复质量、SD/LOS的响应/去响应延迟为例,说明该检测系统如何使用。
[0091] 具体的,所述可控光源通过所述分光器为所述检测设备、所述第一待测光模块提供相同功率的第一光信号;
[0092] 然后,所述检测设备中的光电转换电路接收所述第一光信号,并将所述第一光信号转换成第一电流信号,向所述检测设备中的主控芯片及高速放大电路传输所述第一电流信号,然后所述主控芯片按照设定频率对所述第一电流信号进行采样(或者说模数转换)之后,获得与所述第一电流信号对应的数字信号,将所述数字信号代入到特定函数中进行换算得到所述第一光信号的功率值,将所述功率值传输给显示控制电路或者通过USB接口上传给第一上位机,显示控制电路将所述功率值显示在液晶屏幕或者第一上位机显示所述第一光信号的功率值;所述高速放大电路将所述第一电流信号转换成为第一电压信号,并将所述第一电压信号放大,通过所述SMA接口将放大的所述第一电压信号输出给第一示波器,所述第一示波器还需要接收所述第一待测光模块的接收端输出电压信号,在所述第一示波器中,将所述放大的第一电压信号和所述输出电压信号进行对比,以便测试人员观测获得所述第一待测光模块的光电恢复时间、光电恢复质量;所述第一示波器还可以接收所述第一待测光模块在所述第一光信号下反馈的SD/LOS信号,以便测试人员观测所述第一待测光模块的SD/LOS响应/去响应延迟是否满足要求。
[0093] 本发明提供的上述检测设备主要可实现以下两个方面的作用:一方面,可以通过本发明检查设备输出的电压信号与待测光模块输出的电压信号的对比,测试待测光模块接收端的光电恢复性能;另一方面,可以通过输入光功率的显示,使测试人员得知当前测试时的输入光功率大小,通过调节衰减器,在不同的输入光功率大小下进行测试,以加快测试速度。本发明实施例提供的上述检测设备组成的检测系统,通过简单的电路即可代替传统光模块突发接收测试中,光功率计、昂贵的光电转换器和复杂光路环境的作用。简化了测试环境,降低了测试成本,并加快了测试速度。
[0094] 在上述的检测系统中,还可以用于检测RSSI采样电路的输入电压信号的稳定时间,其过程与前述检测光电恢复时间、光电恢复质量基本相同,不同之处在于:在第一示波器中,放大的第一电压信号与所述第一待测光模块RSSI的ADC采样电路的输入电压信号作对比,可以获得在所述光信号为时分的突发光信号时所述待测光模块能够输出稳定的输出电压信号所需的时间。在本实施例中,本发明提供的上述检测装置主要可实现以下二个方面的作用:一方面,可以通过本发明测试待测光模块的输入光功率大小,与光模块的RSSI上报值对比得到光模块的RSSI上报精确度;需要说明的是,这里所说的RSSI上报值也就是所述待测光模块接收到的所述光信号的功率值。检测设备测得的功率值与所述待测光模块的RSSI ADC采集上报的功率值进行比较,可以得到RSSI上报精确度。另一方面,可以通过与光模块RSSI ADC输入电信号的对比,测试待测光模块可以得到面对突发光信号的响应情况是否满足需求。本发明实施例提供的上述检测装置中,通过简单的电路即可代替光模块RSSI测试中,光功率计、昂贵的光电转换器和复杂光路环境的作用。简化了测试环境,降低了测试成本,并加快了测试速度。
[0095] 作为另一可选的实施例,基于前述的检测设备,本发明实施例还提供一种光模块发射端性能检测系统,如图4所示,其示出采用本发明实施例提供的检测设备组成的光模块发射端性能检测系统的结构示意图,在图4中,所述发射端性能检测系统40包括:前述任一项所述的检测设备10,第二上位机401、光纤402、第二示波器403和第二待测光模块404,其中,
[0096] 所述检测设备与所述第二待测光模块通过所述光纤连接,用于接收所述第二待测光模块发射的第二光信号,并将所述第二光信号转换成第二电流信号;基于所述第二电流信号和特定函数获得所述第二光信号的功率值;将所述第二电流信号转换成第二电压信号,按照设定倍数放大所述第二电压信号,向所述第二示波器输出放大的所述第二电压信号;
[0097] 所述第二示波器,分别与所述检测设备、所述第二待测光模块连接,用于接收所述检测设备发送的所述放大的所述第二电压信号和接收所述第二待测光模块中与所述第二光信号相关的电压信号,比对所述放大的所述第二电压信号和所述与所述第二光信号相关的电压信号,获得在所述功率值下所述第二待测光模块的第二性能指标;
[0098] 所述检测设备与所述第二上位机连接,用于向所述第二上位机上报第二测试数据和/或接收所述第二上位机下发的第二控制指令,并基于所述第二控制指令生成以下信号至少之一:第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;所述第二测试数据至少包括所述第二光信号的功率值和所述第二性能指标;所述第一控制信号用于控制施加在所述检测设备中的光电转换组件上的偏置电压,所述第二控制信号用于调整所述检测设备中放大组件的放大倍数,所述第三控制信号用于调整所述放大组件的参考电平;
[0099] 其中,所述第二性能指标用于评估所述第二待测光模块的第二特定性能,所述第二特定性能由所述与所述第二光信号相关的电压信号确定。
[0100] 需要说明的是,这里是为检测待测光模块的发射端性能而搭建的测试系统,在该检测系统中,所述检测设备与前述光模块接收端性能检测系统中的检测设备相同,具体结构在此不再赘述。
[0101] 该检测系统的工作原理是:所述第二待测光模块发射第二光信号,通过光纤传输给所述检测设备,所述检测设备与前述光模块接收端性能检测系统中的检测设备的工作流程也相同,该检测系统中的不同之处,所述第二示波器中接收的所述检测设备输出的放大的第二电压信号分别所述第二待测光模块中的供电压信号、发射第二光信号的开关电压信号(Tx_Disable)进行对比,获得从所述第二待测光模块开始上电的时刻与其能够稳定发射光信号的时间、获得在所述待测光模块中的发射开关闭合后到所述待测光模块能够稳定发射光信号的时间,以及获得在所述待测光模块中的发射开关断开后到所述待测光模块完全停止发射光信号的时间,分别用于测试所述待测光模块面对突然上电的响应的快慢情况以及所述待测光模块中的发射开关的开关特性情况。
[0102] 在此测试情况,本发明提供的上述检测装置主要可实现以下两个方面的作用:一方面,可以通过本发明测试待测光模块的发射光功率大小;另一方面,可以通过电信号的对比,测试待测光模块的Tx_On(上电,也即发射光开关闭合)、Tx_off(断电,也即发射光开关断开)、初始化时间等发射端的时序测试项目。本发明实施例提供的上述检测装置中,通过简单的电路即可代替光模块发射端测试中,光功率计、昂贵的光电转换器和复杂光路环境的作用。简化了测试环境,降低了测试成本,并加快了测试速度。
[0103] 基于前述的检测设备,本发明实施例还提供一种光模块性能检测方法,如图5所示,其示出本发明实施例提供的一种光模块性能检测方法的流程示意图,在图5中,所述方法具体流程包括:
[0104] S501:接收光信号,并将所述光信号转换成电流信号;所述光信号为待测光模块发射或接收的;
[0105] S502:基于所述电流信号和特定函数获得所述光信号的功率值;
[0106] S503:将所述电流信号转换成电压信号,按照设定倍数放大所述电压信号,将放大的电压信号与所述待测光模块中与所述光信号相关的电压信号比对获得在所述功率值下所述待测光模块的性能指标;
[0107] S504:基于所述性能指标评估所述待测光模块的特定性能;所述特定性能由所述相关的电压信号确定。
[0108] 需要说明的是,在一些实施例中,所述相关的电压信号包括以下至少之一:供电电压信号、开关电压信号、输出电压信号、SD/LOS电压信号、接收的信号强度指示RSSI采样电路的输入电压信号。
[0109] 在一些实施例中,对于S502,可以包括:
[0110] 按照设定频率对所述电流信号进行模数变换,获得与所述电流信号对应的数字信号;将所述数字信号代入到所述特定函数换算出所述光信号的功率值;其中,所述特定函数用于反映数字信号与光信号的功率之间的对应关系。
[0111] 需要说明的是,本发明实施例提供给的光模块性能测试方法是基于前述的检测设备10,换句话说,测试方法与前述检测设备属于同一发明构思,对于如何测试待测光模块中的某一性能指标,以及这里出现的名词含义在前述已经详细描述,在此不再赘述。
[0112] 本发明实施例提供的光模块性能检测设备、方法及系统,可以在较小的尺寸内为光模块提供较多的性能指标的测试,实现一机多用的功能,并且该检测设备便于携带,能够应对各种突发情况下光模块性能测试的需求;再者,该检测设备与传统光模块性能测试方式相比成本较低。
[0113] 以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。