Top 10 des niveaux de test de fibre optique pour émetteurs-récepteurs optiques qualifiés

En ce qui concerne l'utilisation de émetteurs-récepteurs optiques, nous savons que les modules optiques doivent être entretenus afin de garantir qu’ils puissent fonctionner correctement pendant leur durée de vie. Savez-vous alors quelles normes de test des fibres optiques sont appliquées lors de la fabrication du module émetteur-récepteur ? En effet, pour assurer la stabilité et la fiabilité des modules optiques, les fabricants mettent souvent en œuvre plusieurs processus de test des émetteurs-récepteurs optiques afin que leurs paramètres soient conformes aux normes industrielles. Comme les méthodes de test des émetteurs-récepteurs sont nombreuses et que les procédures spécifiques peuvent varier d’un fournisseur à l’autre, nous aborderons les niveaux de test des fibres les plus élémentaires qu’un émetteur-récepteur de haute qualité devrait réussir.

Avant le test SFP, préparez l’équipement et les outils de test, tels qu’un atténuateur optique, un wattmètre optique, un testeur de taux d’erreurs binaires (réglez la puissance optique et la sensibilité en fonction du débit), un analyseur de diagramme de l’œil, un détecteur de face d’extrémité de fibre, un stylo de nettoyage pour fibre optique, etc.

Contrôle qualité à l’entrée (IQC)

Le test de l’émetteur-récepteur doit commencer par une inspection préalable à l’assemblage afin de s’assurer que les matériaux rares utilisés pour la fabrication sont qualifiés. Plus précisément, deux composants clés de l’émetteur-récepteur sont analysés : les récepteurs et les émetteurs. Le sous-ensemble optique de réception (ROSA) comprend le connecteur optique, la photodiode, etc. Le sous-ensemble optique d’émission (TOSA) couvre l’interface électrique et les diodes laser, etc. Le ROSA et le TOSA forment ensemble un sous-ensemble optique bidirectionnel (BOSA), qui sera également inspecté avant l’assemblage.

Test de puissance optique de sortie moyenne

La puissance optique de sortie est un paramètre important qui définit la distance et la qualité de transmission de l’émetteur-récepteur. Les opérateurs utilisent souvent un wattmètre optique pour tester la puissance optique de sortie moyenne de l’extrémité émettrice.

Mesure du rapport d’extinction

Taux d’extinction, l'un des paramètres permettant de mesurer la qualité des émetteurs-récepteurs, consiste à mesurer le rapport entre deux niveaux de puissance optique d'un signal numérique généré par une source optique. En définissant P1 comme le niveau de puissance optique lorsque la source lumineuse est allumée, et P0 comme le niveau de puissance lorsque la source lumineuse est éteinte. Le rapport entre la puissance optique au niveau haut du code complet “1” et celle au niveau bas du code complet “0” émis par le laser est alors le taux d'extinction. Taux d'extinction = P1/P0.

La valeur du paramètre indique si le laser fonctionne au point de polarisation optimal et avec une efficacité de modulation optimale. Plus le taux d’extinction est élevé, plus la capacité à recevoir et à identifier le signal optique est forte, et plus la sensibilité de réception est élevée. Le taux d’extinction est inversement proportionnel à la puissance optique d’entrée. Le résultat du test montre que plus le taux d’extinction est élevé, plus la puissance optique émise est faible.

Test d’amplitude de modulation optique

Semblable au taux d’extinction, Amplitude de modulation optique (OMA) consiste à calculer la différence entre deux niveaux de puissance optique d'un signal numérique généré par une source optique. Puis OMA = P1 - P0.

Test du taux d’erreur binaire & de la sensibilité de réception

Le taux d’erreurs binaires est le rapport entre le nombre de symboles binaires erronés reçus après conversion optique-électrique par l’extrémité réceptrice et le symbole fourni par l’extrémité émettrice pendant une période donnée. Il s’agit d’un paramètre permettant de mesurer la capacité des émetteurs-récepteurs à transmettre correctement les symboles.                 

Utilisez un compteur d’erreurs binaires pour tester le taux d’erreurs binaires et la sensibilité de réception. En général, les émetteurs-récepteurs ayant des débits de données plus élevés ont une sensibilité de réception plus faible.

Test du diagramme de l’œil

Le diagramme de l’œil résulte de multiples acquisitions et affichages superposés des signaux numériques par un oscilloscope, ce qui indique si les signaux mesurés sont perdus ou transmis dans de bonnes conditions. En observant la hauteur, la largeur, la gigue et le rapport cyclique du diagramme de l’œil, les opérateurs peuvent évaluer ses performances. Plus l’œil est grand, plus l’interférence intersymbole est faible, et meilleures sont les performances. 

Tests de longueur d’onde

Étant donné que deux appareils communiquent lorsque les modules optiques utilisés aux deux extrémités fonctionnent à la même longueur d'onde. Avant l'expédition, les fabricants doivent tester la longueur d'onde du transceiver afin de s'assurer qu'elle se situe dans la plage de déviation.

L’analyseur de spectre optique est un dispositif de test typique pour mesurer la longueur d’onde centrale des optiques. Dans les résultats de tests réels, il est courant qu’il y ait un écart entre la longueur d’onde centrale et la longueur d’onde standard. Cependant, le test de longueur d’onde sera réussi si la valeur de l’écart se situe dans une plage de référence. 

Habituellement, différents types d'optiques sont proposés avec différentes valeurs d'écart. Par exemple, un écart de ±50nm est admissible pour SFP-1G-LX qui fonctionne à une longueur d’onde centrale de 1310nm et ±10nm est acceptable pour le multimode 850nm SFP-1G-SX émetteur-récepteur. Sinon, l’émetteur-récepteur sera considéré comme un produit défectueux.

Test de vieillissement à haute et basse température

Un émetteur-récepteur qualifié doit ajuster sa température de fonctionnement pour s’adapter à l’environnement d’application. Pour mesurer si les performances sont fiables dans des environnements extrêmes, les émetteurs-récepteurs optiques doivent être placés dans une chambre d’essai de vieillissement pour des tests de vieillissement à haute et basse température. Par exemple, pour tester un module émetteur-récepteur de qualité industrielle, QSFPTEK règle la température à 85°C et place l’optique dans la chambre pendant 4 heures afin de mesurer sa tolérance aux températures élevées.

Test de compatibilité

Pour les émetteurs-récepteurs tiers, des tests de compatibilité doivent être effectués sur des équipements système de marque afin de garantir l'interopérabilité entre l'optique et l'appareil. L'équipement de banc d'essai le plus couramment testé est le switch. Les fabricants d'émetteurs-récepteurs compatibles codent souvent l'optique pour une  marque spécifique et l'insèrent dans les switches cibles afin de vérifier si la connectivité est normale.

Nettoyage des faces d’extrémité

Lors de la fabrication et des tests des émetteurs-récepteurs, la poussière et les rayures sont inévitables. Après chaque étape de test, les émetteurs-récepteurs doivent être inspectés au microscope Fiber End Face Detector afin de vérifier la présence éventuelle de taches. S’il y en a, utilisez alors un stylo nettoyant pour fibre optique afin de nettoyer le connecteur. S’il y a des rayures, l’émetteur-récepteur doit alors être rejeté et renvoyé à la ligne de production pour réassemblage. Lors du branchement d’une fibre dans le module ou de son débranchement du module, le connecteur optique peut être facilement contaminé. Le nettoyage de la face d’extrémité optique est un moyen de prévenir les défaillances de liaison causées par une face d’extrémité contaminée.

Derniers mots

Bien que les modules émetteurs-récepteurs ne soient pas des équipements de communication de données, ils jouent un rôle essentiel dans la transmission des données. Leur qualité influe directement sur la qualité du signal et la stabilité de la transmission. Des optiques de mauvaise qualité peuvent entraîner une panne réseau et causer d’importantes pertes économiques dans les grands centres de données. Les tests de fibre optique avant expédition sont essentiels pour garantir les performances de transmission.

Les fabricants de modules SFP qui mettent l’accent sur la qualité doivent disposer d’un système complet de test des émetteurs-récepteurs. Une série de tests de performance, de tests de compatibilité et d’inspections des faces d’extrémité constituent les niveaux de test des émetteurs-récepteurs optiques les plus importants et fondamentaux que chaque opérateur doit effectuer.

Les spécialistes R&D de QSFPTEK ont construit un test des émetteurs-récepteurs programme, qui définissait strictement le processus de test des optiques. Chaque module doit subir les Tests SFP étapes pour être qualifié pour l’expédition. Veuillez contacter [email protected] pour les rapports de test.