חשיבותו של דיאגרמות העין בהערכה של ביצועים אופטיים

מה זה Eye Diagram?

תרשים העין הוא תצוגה מורכבת של אוקטילוסקופ כי overlays מרובים של אות דיגיטלית כדי ליצור דפוס דומה עין פתוחה.טכניקה הדמיה זו היא יסודית בתקשורת אופטית להערכת איכות אות ב המקלט. על ידי העל-ידי הנחת אלפי פלחי גלפורים מסונכרנים לקצב הנתונים, מהנדסים יכולים לצפות כיצד רמות מתח בין 0 ו-1 מצבים על פני זמן וכתוצאה מכך, מידע קריטי על תכונות של תזמון, כלומר, אותות קריטיים, ללא אותות, כדי לשחזר את ההשפעות ישירות של נתונים.

תרשים העין מקבל את שמו מהחלל הפתוח הייחודי במרכז התבנית, הדומה לעין האנושית.הרחבה ופותחת יותר את החלל הזה מופיע, כך נראה טוב יותר איכות האות וככל שהמקבל צריך לפרש נכון את הנתונים.עין סגורה או סגורה חלקית מעידה על כך שרעש, ג'ייטר או ליקויים אחרים מקלקלים את האות, מה שהופך את זיהוי ללא שגיאות או בלתי אפשרי בנתוני נתון.

קונטקסט היסטורי ופיתוח

השימוש בתרשיםי העין חוזר לימים הראשונים של תקשורת דיגיטלית, כאשר מהנדסים היו זקוקים לדרך מעשית כדי לדמיין איכות אות במערכות שידור בסיס פס.כפי ששיעורי הנתונים עלו מ-Klobits כדי ג'יגה-בייט לשנייה, תרשים העין הפך כלי חיוני עבור סיווג קישורים מהירים יותר.ברשתות אופטיות מודרניות הפועלות ב- 100 Gbps ומעבר לכך, דיאגרמות עיניים נשארות שיטה ראשונית עבור ביצועים מהירים יותר, הערכה של ביצועים מפורטים לפני בדיקות שגיאות מפורטות יותר.

כיצד מייצרים את ה- Eye Diagrams

יצירת תרשים העין דורש sampling oscilloscope מסונכרן לסימן השעון התאושש זרם הנתונים. oscilloscope גורם על הקצוות העולה של השעון ולוכד דגימות מתח במרווחים מעוקלים אחידים על פני תקופות מרובות של מעט מאוד זמן. דגימות אלה הם overlaid על התצוגה, לבנות את דפוס העין האופייני.

מודרני דיגיטלי הדגימה oscilloscopes המשמשים יישומים אופטיים בדרך כלל מציעים רוחב פס מעל 100 GHz ו sampling שיעורי מספיק כדי לפתור את פרטי התזמון sub-picoII. ההתקנה המדידה חייבת לקחת בחשבון את המאפיינים של המרה אופטית-חשמלית של המקלט תחת מבחן, כמו גם את רוחב הפס של ראש הדגימה ו כרוב.

« « TERR TERD TERDS DIVES

מהנדסים מוציאים סט של פרמטרים סטנדרטיים מהדיאגרמת העין כדי לכמת איכות האות וביצועי המקלט. המדדים האלה מספקים מדידות אובייקטיביות שניתן להשוות נגד תקני התעשייה או מטרות עיצוב.הבנת כל פרמטר והשלכותיו על פעולת המערכת חיונית להערכה יעילה של מקלט אופטי.

פתח עיניים וגובה עיניים

(ה) [ה]החלל הפותח:0] [ה] [ה] הוא המדד האינטואיטיבי ביותר, המייצג את המרחב האנכי והאופקי במרכז העין שבו ההסתברות של זיהוי סמל הנכון היא הגבוהה ביותר.פתח העין האנכי מתאים להבדלים בין סף 1-דרג ו-0 ברמת החסינות הגבוהה ביותר, בעוד שהעין האופקית מתייחסת לחלון התזמון הזמין לדרגה של המדרגה 3.

Jitter and it Components

Jittering הוא סטייה של מעברי אות מעמדות התזמון האידיאלי שלהם. בתרשים העין, Jitter מפגין ג'ייטר כסמיך אופקי של נקודות המעבר וסגירה של העין בנוגע לעמדות התזמון שלהם. Jitter לתוך שני סוגים עיקריים: ג'ייטר אקראי (RJ) וגורמים דרמטיים של מערכת ג'ייטר (DJrandomary) משלבים באופן מוחלט של רעש תרמי ותהליכים סטוסטיים אחרים, לאחר הפצה גיאוסית שיכולה לגרום לשגיאות מהירות נמוכה או להפרעות תגובה (DJitterial) או הפרעות (DJitter system) או הפרעה מסוימת, או הפרעה ספציפית של נתונים (DJitterdrtra).

אותות ל-Noise Ratio (SNR)

ה-FLT:0 ,Signal-to-noise Ratio (SNR)Felo1 נגזרת העין מחושבת מרמת המתח הממוצע של 1 ו- 0 מדינות ו סטייה סטנדרטית של הרעש בכל רמה. ANR גבוה יותר מציין רמות אותות נקיים ואפליה טובה יותר בין סמלים במקלטים אופטיים, מקורות הרעש הדומיננטיים כוללים ירי מ-SRPDaterate, מ-S (R) מ-Straative Index-S.

עין וינדית וטים מרג'ין

(FLT:0)Eye רוחב FLT:1) הוא פתח האופקי של העין נמדד במרכז פתח אנכי.זה מייצג את מרווח הזמן שבו המקלט יכול לטעום את הנתונים ללא מפגש מעבר.רוח רחב יותר מספק שולי תזמון גדול יותר, המאפשר שגיאות התאוששות, סחף טמפרטורה, והזדקנות רכיב.ההההההההה שולי התזמון הוא חיוני להבטחת פעולה אמינה על פני טווח מלא של תנאים סביבתיים עבור מערכת מדידה אחת, בדרך כלל, אם היא בעלת טווח זמן קצר יותר, אם היא נמוכה יותר של זמן קצר יותר, או יותר, כאשר היא נמוכה יותר של זמן קצר יותר, כאשר היא עשויה להתרחש עם תזמון אחד של זמן קצר יותר של זמן קצר יותר של זמן קצר יותר של זמן קצר יותר של זמן פנוי של זמן אחד של תזמון אחד של זמן אחד של זמן אחד של תזמון, כאשר הוא אפסי זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן קצר יותר, כאשר הוא אפסי, כאשר הוא בדרך כלל, כאשר הוא בדרך כלל, כאשר הוא אפסי, כאשר הוא נוטה יותר, כאשר הוא קטן יותר של זמן אחד של זמן קצר יותר של זמן קצר יותר, כאשר הוא נוטה גבוה יותר של זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן אחד של זמן

תפקיד של דיאגרמות עיניים בהערכה אופטית

דיאגרמות עיניים משמשות קו ההגנה הראשון בהכשרת מקלט אופטית, ומספקות בדיקה חזותית מהירה לפני יותר זמן בדיקות שגיאות bitconsuming מבוצעות.הם מאפשרים למהנדסים לזהות במהירות בעיות שיגרמו להורדת ביצועי המערכת ולאמת כי המקלט פוגש מפרט עיצוב בתנאים תפעוליים שונים.

קבלת רגישות S

רגישות מקבל הוא הכוח האופטי המינימלי הנדרש כדי להשיג שיעור שגיאה מסוימת, בדרך כלל 10-12 עבור רוב תקני התקשורת נתונים. דיאגרמות העין עוזר לאפיין רגישות על ידי מראה כיצד פתח העין מקטין את הכוח האופטי קלט יורד. ברמות כוח נמוכות יותר, גובה העין אנכי מתכווץ עקב עלייה של דומיננטיות רעש, ואת הג'טר עשוי להגדיל עקב ירידה אות ברזולוציה של אימון העין לעומת פתח עיניים אופטית מקבל כדי לקבוע את המצבים של זיהוי של מנגנונים מתאימים, זיהוי.

זיהוי אותות

(ב) סוגים שונים של ליקויי אות מייצרים חתימות אופייניות בתרשים העין, המאפשרים אבחון מהיר (FLT:0 התערבות בין-סימבול (ISI)ראה להלן מספר רב של עקבות נפרדים בתוך העין, לעתים קרובות גורם דפוס להיראות עבה יותר מאשר צפוי ולהפחית את רמות הנטייה אנכיות ואופקיות.

שיעור שגיאות

בעוד דיאגרמות עיניים לא יכולות למדוד באופן ישיר את שיעור השגיאה, מערכות יחסים מבוססות היטב מאפשרות למהנדסים להעריך BER מפרמטרי העין.ה-Q-factor, הנגזרות מגובה העיניים וסטטיסטיקות הרעש, מספק קישור ישיר ל- ER תחת הנחות רעש גאוסיות. A Q-factor of 6 תואמים בערך ל- ER 10-9, בעוד ש- Q- 7 תתאים בערך ל- 10-12%, כלומר, כאשר כל מכשיר Q-T.

יישומים במערכות תקשורת אופטיות

השימוש בתרשיםי העין משתרע על פני כל מחזור החיים של מערכות תקשורת אופטיות, החל מהעיצוב הראשוני באמצעות פריסה ו ניטור מתמשך.הגמישות והמהירות שלהם הופכים אותם מתאימים לאופי המעבדה והן לפתרון בעיות שדה.

עיצוב וקידום

במהלך שלב העיצוב, מהנדסים משתמשים בתרשיםי עיניים כדי להעריך את הביצועים של ארכיטקטורות מקלט חדשות, כולל טכנולוגיות פוטודקטור שונות (PIN, APD), עיצובים מגבריים, ותכניות השוואתיות. כלי סימום לייצר דיאגרמות עיניים ממודלים התנהגותיים של ערוץ אופטי ואלקטרוניקה, ומאפשרים למעצבים לחזות ביצועים לפני בניית חומרה.

ניהול ובדיקות Compliance

בסביבות הייצור, דיאגרמות עיניים הן אבן הפינה של שגרות בדיקה אוטומטיות עבור טרנזירים אופטיים ומקבלים. מערכות Test ללכוד דיאגרמות עיניים בתנאים מרובים של מתח, כולל כוח קלט הגרוע, קיצוניות טמפרטורה, וסימנים מתואמים של תוכנה אוטומטית מחשבת את הפרמטרים העיקריים ומשווה אותם נגד מעבר / עובר המוגדרים על ידי תקנים כגון פורום האינטרנט אופטי (OIF) ו- IEEE נשאר נמוך עבור בדיקות מנעולים לאותם של 100.

סודיות והתבוננות

oscilloscopes עם קלטות אופטיות מאפשר טכנאי שדה ללכוד דיאגרמות עיניים על קישורים סיבים מותקנים במהלך עמלות או בעיות לפתור. תרשים העין מגלה את הבריאות של כל הדרך האופטית, כולל תחנת משדר, סיבי צמח, מגבר זיהוי, ו המקלט. Degradations כגון סיבים לא לינאריות, פיזור chromatic, ו-Colization כל השאר להשאיר את התכונות האפשריות על גבי תכונות הפעלה אופטיות של שירות זה.

תקני תעשייה ופרקטיקה למדידה

(ב) כמה תקנים בינלאומיים מגדירים כיצד דיאגרמות העין צריכות להימדד ולהתפרש לערכת מקלט אופטית (FLT:0) המלצה ישירה G.95703FLT:1 specifies אופטית עבור היררכיה דיגיטלית מסונכרנית (SDH) מערכות כולל הגדרות מדידה ותהליכי מדידה נפוצים.

מתודולוגיה מדידה נכונה היא קריטית להשגת תוצאות מדויקות וחזור של תרשים העין.קליברציה של הקשקשים האנכיים והאופקיים של אוקטילוסקופ, פיצוי עבור אובדן כבל ותיקון, וגורם זהיר להגדיר את כל ההשפעה של איכות הנתונים שנרכשו. מכשירים מודרניים כוללים שגרות קליברציה אוטומטית ותוכנות בדיקה עמידה כי לפשט את התהליך, אבל הבנת העקרונות שמאחורי המדידות נשאר חיוני לפרשנות תוצאות נכונות.

טכניקות מתקדמות ופיתוח עתידי

כמו מערכות תקשורת אופטיות לדחוף לעבר שיעורי נתונים גבוהים יותר ופורמטים מורכבים יותר, ניתוח תרשים העין ממשיך להתפתח. מערכות זיהוי קוהרנטי באמצעות שילוב amplitude (QAM) לייצר שני דיאגרמות עיניים I / Q שדמיינו את רכיבי האות In-phase ו quadrature בו זמנית. דיאגרמות אלה לחשוף דחיסה, רעש שלב, ואפקטים חוצה-מדומים כי הם בלתי נראים בתבנית עין אחת.

טכניקות למידת מכונות מוחלות על ניתוח דיאגרמות העין עבור סיווג שגיאות אוטומטי.רשתות נילי מאומן על מסדי נתונים גדולים של דיאגרמות עיניים מתוייגות יכול לזהות דפוסים עדינים הקשורים ליקויים ספציפיים, כגון האופי המדויק של פיזור chromatic או נוכחות של סינון עונשים.יכולת זו מבטיחה אבחון מהיר יותר הן במעבדה והן בהגדרות שדה, צמצום המומחיות הנדרשת כדי לפרש דיאגרמות עיניים מורכבות.

פיצוי פיזור אלקטרוני (EDC) ו עיבוד אותות דיגיטליים (DSP) ב המקלטים מודרניים לשנות את תרשים העין בדרכים הדורשות שיטות פרשנות חדשות. דיאגרמות עיניים שוויוניות, נמדד לאחר DSP מעובד את האות, לעתים קרובות להראות כמעט פתחים אידיאליים אפילו כאשר האות האופטי הוא degraded קשות. במערכות אלה, תרשים העין שנתפס לפני ה-end הקדמי עדיין מספק מידע חיוני על האיכות אופטית מוחל על מחסומים אנלוגיים על בסיס תקנים, כולל תקנים מתקדמים במיוחד.

מסקנה

דיאגרמות עיניים נשאר אחד הכלים היעילים ביותר בשימוש נרחב להערכת ביצועי המקלט אופטיים.היכולת שלהם לספק ייצוג חזותי מיידי של איכות אות, ג'ייטר, רעש, ואת שולי התזמון הופכת אותם הכרחיים לאורך כל מחזור החיים של המוצר, מעיצוב באמצעות ייצור ועד פריסת שדה. פרמטרים נגזרת תרשים העין, כולל גובה העין, רוחב העין, SNR, ורכיבי Jitter, לתת מהנדסים מעשיים לפעולה עבור מקלט ותיקון סטנדרטים בתעשייה.

כמו מערכות תקשורת אופטיות להתפתח לשיעורי נתונים גבוהים יותר ותכניות מודולציה מתוחכמות יותר, דיאגרמת העין מתאימה לעמוד באתגרים חדשים למדידה בשילוב עם כלי ניתוח אוטומטיים וטכניקות למידת מכונה, דיאגרמות עיניים ימשיכו לשמש ככלי אבחון העיקרי לביצועים אופטיים.מהנדסים אשר שולטים בפרשנות של דיאגרמות עיניים לקבל הבנה עמוקה של התנהגות המערכות שלהם ואת היכולת לזהות במהירות ולפתור בעיות ביצועים, להבטיח את האמינות ויעילות של רשתות אופטיות תחת תשתית מודרנית.

לקריאה נוספת על טכניקות מדידה מתקדמות וסטנדרטים עמידה, הערה:0.0.3% על אות דיגיטלית במהירות גבוהה אופייזציה של האותות FLT:1 מ Keysight Technologies מספקת הדרכה מקיפה על שיטות הטובות ביותר.