בדיקה אופטית: שיטות ופרקטיקה הטובה ביותר למדידות

הבנה של מקבלים אופטיים

מקלטים אופטיים להמיר אותות אור מודטים בחזרה אותות חשמליים.הם השלב הסופי בקישור סיבים אופטיים, אחראי לזהות את האות האופטי, להגביר אותו, ולעצב אותו עבור אלקטרוניקה במורד הזרם.הרכיב הליבה הוא רכיב photodector, בדרך כלל תצלום תמונה PINdiode או avalanche photodiode (APD) עבור רגישות גבוהה יותר.לאחר photode, רכיב הליבה הוא רכיב photode, בדרך כלל ממריץ תמונה של מחזור זיכרון CDR) ו-Frampation (מתאים) לתוך מעגל תמונה של תמונה (מתאים) ו-C) כולל תמונת מצבהחלים (מתאים) ו-C) כולל תמונת מצבהתקף (מתאים (מתאים (מתאים) למגרשים) למגרשים) או avalanched) לכדי גירוי (מתאים (מתאים) לכדי סימולציה (מתאים) לכדי גירוי (מתאים (מתאים (מתאים (מתאים (מתאים) לכדי גירוי) לכדי גירוי (מתאים (prampSDD) לכדי גירוי) לכדי גירוי (מתאים (prampemulating) להפחתה משמעותית) לכדי גירוי) לכדי גירוי) למגרשמים) ל

המונחים: key Performance Parameters

רגישות

רגישות היא הכוח האופטי הממוצע המינימלי הנדרש בקלט המקלט כדי להשיג שיעור שגיאה מסוים (BER), בדרך כלל 10-12 עבור רוב מערכות הטלקום. זה נמדד ב dBm. רגישות גבוהה מאפשר להגיע יותר מקורות חלשים. רגישות S תלויה בתגובתיות phototector, מגבר רעש, ותבנית איתות. עבור מקלטים משותפים, כולל גם כוח oscillator מקומי וכוח בשלב זה כרוך רגישות לחשיפה.

Bandwidth

בנדווידט מגדיר את טווח התדר שעליו המקלט יכול לשחזר נאמנה את האות. רוחב הפס הבלתי יעיל גורם הדופק להרחיב והתערבות בין-סימבול (ISI) עבור לא-return-to-to-zero (NRZ) מודולציה, רוחב הפס של המקלט הוא בדרך כלל 0.7-1.0 פעמים שיעור bit. for PAM4, רחב יותר נדרש רוחב פס גורף על ידי תגובה קטנה של לייזר או באמצעות תגובה אופטית על ידי מפעיל קצר.

טווח דינמי

טווח דינמי הוא היחס של כוח קלט מקסימלי (לפני ריצוף או עיוות לא ליניארי) לכוח לזיהוי מינימלי (רגישות) זה מציין כמה טוב המקלט מטפלות בחוזקות שונות, חשוב במערכות עם אובדן קישור משתנה.בדיקה כרוך הגדלת כוח קלט עד עלייה משמעותית ב BER או עיוות גל מתרחשת.

איור Noise

מספר רעש מגדיר את ההשפלה של יחס אות-ל-אין (SNR) הנגרמ על ידי אלקטרוניקה המקלט.זה מושפע רעש ירי, רעש תרמי, רעש מוגבר, ורעש רעש נמוך משפר את תקציב הקישור הכולל. Noise הוא בדרך כלל נגזר יחס אות אופטי לרעש (OS) או נמדד ישירות באמצעות מנתח ספקטרום חשמלי.

שיטות בדיקה נפוצות

שיעור שגיאות (ER)

בדיקת ER היא הדרך הישירה ביותר להעריך ביצועי המקלט. A pseudorandom bitרצף (PRBS) Modulate a לייזר מקור, המקלט מזהה אותו, ו קצת סמן שגיאה (עדיף) משווה ביטים שהתקבלו עם דפוס המועבר.תוצאות מסולמותת כמו BER לעומת קבלת כוח אופטי (מטר מפל). חייב לקחת בחשבון עבור התלות, כמו רצף מסוים של מתח התזמון שווה ומודל כפול של PAMD.F דורש בדיקה.

בדיקה: Sרגישות

בדיקת רגישות היא תת-קבוצה של בדיקות BER המתמקדות במציאת הכוח ב- BER היעד.זה משתמש במשחתת אופטית כדי לשנות את כוח קלט תוך שמירה על יחס ההכחדה קבוע ועל איכות האותות.יש למקם את ההגדרה: מד הכוח האופטי חייב להיות מדויק, ואת מקור הלייזר צריך להיות אורך גל יציב ורעש נמוך.S מושפע רוחב הפס החשמלי של המקלט, כך שהוא לעתים קרובות נמדד בטמפרטורה סטנדרטית (R) כמו תקן הפעלה.

שלב שלישי: Bandwidth Measurement

Bandwidth ניתן למדוד בתחום התדר (S21 תגובה) או דומיין זמן (עלייה / שעת מסך) מנתח רשת וקטור (VNA) עם ממיר אופטי-חשמל גורף מודולציה קטנה של חתימה מתדירות נמוכה כדי מעבר לקיצוץ של הציוד של המקלט. -3 dB חשמלי רוחב פס הקלטה הוא prescribed. לחלופין, במהירות גבוהה oscilloscope יכול למדוד זמן (10%) כדי לקבל תגובה מהירה של זמן תגובה לאחור; 2.

ניתוח Eye Diagram Analysis

דיאגרמות עיניים מספקות ייצוג חזותי של איכות אות. a oscilloscope overlays הרבה תקופות זמן כדי להראות רעש מפוספס, תזמון ג'ייטר, ISI. Key metrics כוללים גובה העין, רוחב העין, עיוות מחזורי חובה, ו- Q-factor (מאשר ER יכול להיות מוערך) עבור מקלטים קוהרנטיים, דיאגרמות עיניים הן מורכבות יותר כי הן Q ורכיבים נוכחיים.

5.Jitter Testing

Jittering הוא סטייה של מעברי אות מהעמדות האידיאליות שלהם, המשפיעה על שולי התזמון של המקלט.זה מופרד לג'ייטר אקראי (RJ) ו- jitter Jitter, משתמשת בגנרטור דפוס עם לחץ ג'ייטר ידוע ו- jitter Analysisr או TIE (שגיאה של זמן מרווח זמן) מדיום סובלנות של המקלט ל- jitteral jitter, ללא קשר, ואימות סטנדרטים בין-RI-R.Tyconsy חייב להיות הפרעה.82-R.

שיטות טובות ביותר לבדיקות

שימוש בציוד Calibrated

כל כלי הבדיקה - מ"ר כוח, אוקטילוסקופים, בודקי BER, אטמוסטורים - חייבים להיות תעודות החסות הנוכחיות. אחריות לסטנדרטים הלאומיים (למשל, NIST) מבטיחה אמון מדידה. מרווחי זמן קליברציה תלויים בשימוש אך אישור שנתי טיפוסי מומלץ.

בקרת גורמים סביבתיים

טמפרטורה ולחות משפיעים הן על המקלט תחת מבחן והן על ציוד הבדיקה. סביבה מבוקרת (למשל, 25 מעלות C ± 1 מעלות C, < 60% RH) מונע סחף.רטים מכניים יכולים לשבש הפיכה סיבים, במיוחד במבחנים הרגישות באמצעות סיבים חד-פעמיים. השתמש בטבלאות רטט או סיב מאובטח של הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) מעיגולים מהירים סמוכים חייב להיות מוגן; מקום מוגן מוגן אם הוא מוגן מוגן מוגן.

עקבו אחרי Standardized נוהלים

תקני תעשייה כגון Telcordia GR-468-CORE, IEC 60793, ו- IEEE 802.3 מספקים הנחיות לבדיקת מקלט. Adherence מבטיחה תאימות בין מעבדות ומוצרים.שלב הליכים צריכים לכסות זמן חם, כוח התיישבות, מספר דגימות שגיאות, ורמת ביטחון.

כל מסמך

רשומות קביעת תרשיםי מבחן כמו מודל המקלט לעומת יישום בפועל, תקציב אובדן דרך אופטית, ומספרים סידוריים ציוד. Include calibration תאריכים, תאריכי מבחן, תנאים סביבתיים וגרסאות תוכנה המשמשות לניתוח נתונים. תיעוד טוב מאפשר ביקורת ומאפשר ניתוח שורש-כי אם מכשיר מאוחר יותר נכשל בשדה.

פרוטוקולי עדכון קבועים

ככל ששיעורי הנתונים עולים (למשל, 800 Gb/s ומעבר), שיטות בדיקה חייבות להתפתח. קופות קולטנים קוהרנטיים דורשים הזרקת אוסטרטור מקומית ובקרת קיטוב; אלה אינם נוכחים בהגדרות כוונון ישיר מסורתיות.שלבו תבניות בדיקה חדשות יותר כמו PRBS13Q או SSPRQ עבור PAM4. הישארות נוכחיות עם ITUT ו- IEEE כדי להבטיח שבדיקותיך תישארועדיין רלוונטיות.

בדיקות מתקדמות

בדיקה: Coherent Acceptrs

מקלטים אופטיים קוהרנטיים משתמשים בלייזר אוקטטור מקומי ושילוב אותות ב 90 מעלות היברידית כדי לשחזר הן amplitude והן שלב.בדיקה דורש מנתח מודולציה אופטי (OMA) שיכול למדוד דיאגרמות כוכבים, גודל שגיאות וקטורת (EVM), ושגיאה שלב. מדדים מרכזיים כוללים סובלנות קוית, ביצועים של ספקים, ותדירות לייזר מ-Straset רגישות עבור מקלטים קורקציה כוח.

בדיקה מהירה ( ⁇ 400 Gb /s)

ב 400 Gb/s ומעלה, ממשק החשמל לעתים קרובות משתמש מחבר מארח כמו QSFP-DD או OSFP. Testing חייב לכלול את לוח ההפסקה והפסדים כבל עד לגלאי השגיאה. השתמש במקלטי התייחסות אדפטיבית או מודולים זהב כדי להסיר את השפעות הלוח. הפרדה ג'ייטר הופכת מאתגרת יותר; כלים כמו יחידות שיקום שעון עם שליטה רוחב פס הם חיוניים.

בדיקה תחת מתח

אותות אמיתיים אינם אידיאליים. Stress test המקלט עם גיבוי אופטי לאחור, פיזור ופיזור מצב קוטב (PMD) הוספת דפוסים לפני-מphasize (למשל, עם ISI מבוקר) או Synoidal jitter מאשר את העוצמה של CDR ו- equalizer. בדיקות מתח בדרך כלל עוקב אחר OIF MSA או IEEE.

מסקנה

בדיקת מקלט אופטית Accurate היא עמוד השדרה של רשתות אופטיות מהירות אמינות במהירות גבוהה.על ידי הבחנה מעמיקה של רגישות, רוחב פס, רעש וטווח דינמי באמצעות שיטות כמו בדיקות BER, ניתוח עיניים, מדידה ג'יטר, מהנדסים יכולים להבטיח רכיבים לעמוד בדרישות ביצועים מחמירים. Adhering לשיטות הטובות ביותר - ציוד calibrated, סביבות מבוקרות, נהלים סטנדרטיים, תיעוד קפדני ועדכונים תקופתיים - חזור על תוצאות אמינות, כגון בדיקות סטנדרטיות ואפקטים מתקדמים.