Топ-10 уровней тестирования оптоволокна для квалифицированных оптических трансиверов

Когда речь заходит об использовании оптические трансиверы, мы знаем, что оптические устройства необходимо обслуживать, чтобы они могли исправно работать в течение всего срока службы. А знаете ли вы, какие стандарты тестирования оптических волокон применяются при производстве модуля трансивера? Действительно, для обеспечения стабильности и надежности оптических устройств производители часто проводят несколько этапов тестирования оптических трансиверов, чтобы их параметры соответствовали отраслевым стандартам. Поскольку методы тестирования трансиверов многочисленны, а конкретные процедуры могут различаться у разных поставщиков, мы рассмотрим наиболее базовые уровни тестирования волокон, которым должен соответствовать качественный трансивер.

Перед тестированием SFP подготовьте испытательное оборудование и инструменты, такие как оптический аттенюатор, измеритель оптической мощности, измеритель коэффициента битовых ошибок (настройте оптическую мощность и чувствительность в соответствии со скоростью передачи данных), измеритель глазковой диаграммы, детектор торцевой поверхности оптического волокна, ручку для очистки оптического волокна и т. д.

Входной контроль качества (IQC)

Проверку трансивера следует начинать с предсборочной инспекции, чтобы убедиться в соответствии требованиям редких материалов, используемых при производстве. В частности, анализируются два ключевых компонента трансивера: приемники и передатчики. Оптическая субсборка приемника (ROSA) включает оптический разъем, фотодиод и т. д. Оптическая субсборка передатчика (TOSA) включает электрический интерфейс, лазерные диоды и т. д. ROSA и TOSA вместе называются двунаправленной оптической субсборкой (BOSA), которая также проверяется перед сборкой.

Тестирование средней выходной оптической мощности

Выходная оптическая мощность является важным параметром, определяющим дальность и качество передачи трансивера. Операторы часто используют измеритель оптической мощности для проверки средней выходной оптической мощности передающей стороны.

Измерение коэффициента экстинкции

Коэффициент экстинкции, один из параметров оценки качества трансиверов, представляет собой измерение соотношения двух уровней оптической мощности цифрового сигнала, генерируемого оптическим источником. Обозначим через P1 уровень оптической мощности при включенном источнике света, а через P0 — уровень мощности при выключенном источнике света. Тогда отношение оптической мощности на высоком уровне полного кода “1” к низкому уровню полного кода “0”, выдаваемому лазером, является коэффициентом extinction ratio. Extinction ratio = P1/P0.

Значение параметра показывает, работает ли лазер в оптимальной точке смещения и с оптимальной эффективностью модуляции. Чем больше коэффициент экстинкции, тем выше способность принимать и распознавать оптический сигнал и тем выше чувствительность приема. Коэффициент экстинкции обратно пропорционален входной оптической мощности. Результат испытания показывает: чем больше коэффициент экстинкции, тем меньше излучаемая оптическая мощность.

Тест амплитуды оптической модуляции

Подобно коэффициенту extinction ratio, Оптическая амплитуда модуляции (OMA) предназначен для вычисления разницы между двумя уровнями оптической мощности цифрового сигнала, генерируемого оптическим источником. Тогда OMA = P1 - P0.

Тестирование коэффициента битовых ошибок & чувствительности приемника

Коэффициент битовых ошибок представляет собой отношение количества ошибочных битовых символов, полученных после оптико-электрического преобразования на приемной стороне, к количеству символов, переданных передающей стороной за определенный период времени. Это параметр, используемый для измерения способности трансиверов правильно передавать символы.                 

Используйте измеритель коэффициента битовых ошибок для проверки коэффициента битовых ошибок и чувствительности приёмника. Обычно трансиверы с более высокой скоростью передачи данных имеют худшую чувствительность приёмника.

Тест глазковой диаграммы

Диаграмма глаз формируется в результате многократных измерений и наложения отображений цифровых сигналов осциллографом, что показывает, были ли измеренные сигналы потеряны или переданы в хорошем состоянии. Наблюдая за высотой и шириной глазковой диаграммы, джиттером и коэффициентом заполнения, операторы могут оценить её характеристики. Чем больше глаз, тем меньше межсимвольная интерференция и тем выше производительность. 

Тестирование длины волны

Два устройства взаимодействуют, если оптические модули, используемые на обоих концах, работают на одной и той же длине волны. Перед отправкой производители должны протестировать длину волны трансивера, чтобы убедиться, что она находится в пределах допустимого диапазона отклонения.

Оптический анализатор спектра является типичным тестовым устройством для измерения центральной длины волны оптики. В результатах реальных испытаний часто встречается отклонение центральной длины волны от стандартной длины волны. Однако проверка длины волны будет пройдена, если величина отклонения находится в пределах эталонного диапазона. 

Обычно для разных типов оптики предлагаются разные значения отклонения. Например, отклонение ±50nm допустимо для SFP-1G-LX при работе с центральной длиной волны 1310nm и ±10nm подходит для многомодового 850nm SFP-1G-SX трансивер. В противном случае трансивер будет считаться неисправным изделием.

Испытание на старение при высоких и низких температурах

Качественный трансивер должен регулировать рабочую температуру в соответствии с условиями эксплуатации. Чтобы проверить надежность работы в экстремальных условиях, оптические трансиверы помещают в испытательную камеру для проведения испытаний на старение при высоких и низких температурах. Например, для испытания промышленного трансиверного модуля QSFPTEK устанавливает температуру 85°C и помещает оптический модуль в камеру на 4 часа, чтобы измерить его устойчивость к высокой температуре.

Тест на совместимость

Для сторонних трансиверов необходимо провести тесты совместимости на системном оборудовании соответствующего бренда, чтобы обеспечить взаимодействие оптического модуля с устройством. Наиболее распространённым тестовым оборудованием является коммутатор. Производители совместимых трансиверов часто кодируют оптический модуль под конкретный бренд и подключают его к целевым коммутаторам, чтобы проверить, нормально ли работает соединение.

Очистка торцевой поверхности

При производстве и тестировании трансиверов неизбежно появление пыли и царапин. После каждого этапа тестирования трансиверы необходимо осматривать под микроскопом Fiber End Face Detector, чтобы проверить наличие загрязнений. При их обнаружении очистите коннектор с помощью ручки для очистки оптического волокна. При наличии царапин трансивер следует забраковать и вернуть на производственную линию для повторной сборки. При подключении оптического волокна к модулю или его отключении оптический коннектор легко загрязняется. Очистка торцевой поверхности оптического волокна позволяет предотвратить отказ соединения, вызванный загрязненной торцевой поверхностью.

Заключение

Хотя модули трансиверов не являются оборудованием для передачи данных, они играют важную роль в передаче данных. Их качество напрямую влияет на качество сигнала и стабильность передачи. Низкокачественная оптика может привести к сбоям в сети и вызвать огромные экономические потери в крупных центрах обработки данных. Тестирование оптоволокна перед отправкой является ключом к обеспечению качества передачи.

Производители модулей SFP, уделяющие особое внимание качеству, должны иметь комплексную систему тестирования трансиверов. Серия тестов производительности, тестов совместимости и проверка торцевых поверхностей являются наиболее важными и базовыми уровнями тестирования оптических трансиверов, которые должен выполнять каждый оператор.

Специалисты QSFPTEK по исследованиям и разработкам создали тестирование трансиверов программа, в котором строго определён процесс тестирования оптических модулей. Каждый модуль должен пройти перечисленные Тестирование SFP этапов для допуска к отгрузке. Пожалуйста, свяжитесь с нами [email protected] для отчетов об испытаниях.