接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试方法及系统与流程

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试方法及系统。

背景技术：

在评估以太网光接口信号传输能力时，往往需要考虑接收灵敏度参数的测试，尤其是基于光调制幅度进行评估。对非归零信号而言，光调制幅度定义为高电平信号和低电平信号的功率差。但在用示波器测量输入光信号时，测试精度往往受到输入光功率大小的影响，输入光功率越小，测试误差越大，在测量接收灵敏度时无法直接得出其光调制幅度，常规方法是通过测量其消光比，再利用公式计算出相应的oma(opticalmodulationamplitude，光调制幅度)，具体如下式：

其中，senoma为接收灵敏度测量中光调制幅度的线性值，sen为接收灵敏度的线性值，er为消光比的分贝值，可见其测试思路为首先测试接收灵敏度，然后利用消光比参数，再计算出测量接收灵敏度时的光调制幅度。

上述方法虽然解决了非归零信号的接收灵敏度光调制幅度值的测试，但是计算略微复杂，并涉及中间参数消光比的测量，且如果涉及高阶调制，例如四电平脉冲幅度调制，计算公式需要重新设计。因此有必要研究和改进现有测试方法。

技术实现要素：

本发明提供一种改进的接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试方案。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案。

一种接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试方法，包括：

测量待测光模块的接收灵敏度，将所述接收灵敏度记录为第一功率；

调整输入到所述待测光模块接收端的输入光功率至预定的功率区间内后，将所述输入光功率记录为第二功率，并测量第二光调制幅度；

将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度。

可选地，所述测量第二光调制幅度包括：

采用光示波器测量所述待测光模块的接收端的光调制幅度，作为所述第二光调制幅度。

可选地，所述预定的功率区间为所述光示波器的功率测量范围；

或者，所述预定的功率区间位于所述光示波器的功率测量范围内。

可选地，所述测量待测光模块的接收灵敏度包括：

按照从大到小的方式调整输入到所述待测光模块接收端的输入光功率，直到所述待测光模块的比特差错率达到第一预定阈值时，采用光功率计测量所述待测光模块的接收端的输入光功率，得到所述待测光模块的接收灵敏度。

可选地，所述调整输入到所述待测光模块接收端的输入光功率包括：

调节设置在参考发射机发送端和所述待测光模块接收端之间的可调衰减器，以提高或降低输入到所述待测光模块接收端的输入光功率。

可选地，所述将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度包括：

将所述第一功率、第二功率、第二光调制幅度转换为相应的分贝毫瓦；

转换后，将所述第二光调制幅度减去功率差得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度；所述功率差为所述第二功率减去所述第一功率。

一种接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试系统，包括：参考发射机、 设置在参考发射机发送端和待测光模块接收端之间的可调衰减器、光功率计、光示波器、控制设备；

所述控制设备用于调整所述可调衰减器以测量所述待测光模块的接收灵敏度，将所述光功率计测量的接收灵敏度记录为第一功率；用于调整所述可调衰减器，使输入到所述待测光模块接收端的输入光功率至预定的功率区间内后，将所述光功率计测量的输入光功率记录为第二功率，并从所述光示波器得到第二光调制幅度；将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度。

可选地，所述预定的功率区间为所述光示波器的功率测量范围；

或者，所述预定的功率区间位于所述光示波器的功率测量范围内。

可选地，所述的测试系统还包括：

误码分析仪，用于测量所述待测光模块的比特差错率；

所述控制设备用于调整所述可调衰减器以测量待测光模块的接收灵敏度包括：

所述控制设备调整所述可调衰减器，使输入到所述待测光模块接收端的输入光功率按照从大到小的方式变化，直到所述误码分析仪测量到的的比特差错率达到第一预定阈值时，记录所述光功率计测量到的所述待测光模块的接收端的输入光功率，得到所述待测光模块的接收灵敏度。

可选地，所述控制设备将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度包括：

所述控制设备将所述第一功率、第二功率、第二光调制幅度转换为相应的分贝毫瓦；转换后，将所述第二光调制幅度减去功率差得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度；所述功率差为所述第二功率减去所述第一功率。

采用本发明实施例提供的光调制幅度测试方案，与现有技术相比，能够实现较低光功率下光调制幅度值的测试，测试步骤简单，不涉及复杂的计算，适用于非归零信号的测试，而且也能适用于四电平脉冲幅度调制信号的测试，同时能够保证测试精度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说 明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为实施例一的接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试方法的流程示意图；

图2为实施例一的例子中的硬件系统框图；

图3为实施例一的例子的流程示意图；

图4为实施例二的接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试系统的框图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细的说明。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。另外，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一、一种接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试方法，如图1所示，包括步骤s110～s130：

s110、测量待测光模块的接收灵敏度，将所述接收灵敏度记录为第一功率；

s120、调整输入到所述待测光模块接收端的输入光功率至预定的功率区间内后，将所述输入光功率记录为第二功率，并测量第二光调制幅度；

s130、将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵 敏度测量中的第一光调制幅度。

本实施例中，s120和s110的前后次序可以不限。由于s110中需要测量接收灵敏度，而s120中需要测量光调制幅度，因此s110中的输入光功率必然小于s120中的输入光功率；测试时可以是先进行s110(如果输入光功率不合适，则调整到合适为止)，再调大输入光功率进行s120，也可以是先进行s120(如果输入光功率不合适，则调整到合适为止)，再调小输入光功率进行s110。

本实施例中，对于s110，合适的输入光功率是小到适于测量接收灵敏度的输入光功率；对于s120，合适的输入光功率是小到适于测量光调制幅度的输入光功率。

可选地，所述测量第二光调制幅度包括：

采用光示波器测量所述待测光模块的接收端的光调制幅度，作为所述第二光调制幅度。

其它可选方案中，也可以采用其它凡是测量所述光调制幅度。

本可选方案中，所述预定的功率区间为所述光示波器的功率测量范围；

或者，所述预定的功率区间位于所述光示波器的功率测量范围内。

比如，光示波器的功率测量范围是px～py，包括px和py，其中py大于px；所述预定的功率区间可以直接设置为所述功率测量范围，即：px～py，包括px和py；所述预定的功率区间也可以落在功率测量范围内，即预定的功率区间的上限值小于或等于py，下限值大于或等于px。

其它可选方案中，也可以根据实际情况设置所述预定的功率区间。

可选地，所述测量待测光模块的接收灵敏度包括：

按照从大到小的方式调整输入到所述待测光模块接收端的输入光功率，直到所述待测光模块的比特差错率达到第一预定阈值时，采用光功率计测量所述待测光模块的接收端的输入光功率，得到所述待测光模块的接收灵敏度。

其它可选方案中，也可以采用其它的方式测量接收灵敏度。

可选地，所述调整输入到所述待测光模块接收端的输入光功率包括：

调节设置在参考发射机发送端和所述待测光模块接收端之间的可调衰减器，以提高或降低输入到所述待测光模块接收端的输入光功率。

其它可选方案中，也可以采用其它方式调节输入到所述待测光模块接收端的输入光功率。

可选地，所述将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度包括：

将所述第一功率、第二功率、第二光调制幅度转换为相应的分贝毫瓦；

转换后，将所述第二光调制幅度减去功率差得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度；所述功率差为所述第二功率减去所述第一功率。

本可选方案中将乘除运算转化为加减运算，进一步降低了计算复杂度。

本实施例的一个例子中，所述测试方法对应的硬件系统测试框图如图2所示，包括：误码分析仪，参考发射机，待测光模块接收部分rx，可调衰减器，以及光示波器和光功率计。误码分析仪输出信号给参考发射机，然后参考发射机的输出信号经过可调衰减器后输入给待测光模块接收部分，最后进入误码分析仪的接收部分。光可调衰减器输出端配置光功率计和光示波器进行监测。

本例子中，参照图3所述测试方法的流程如下，包括步骤101～103：

步骤101：测量接收灵敏度pl；

步骤101可包括：

调节可调衰减器，使输入到待测光模块接收端的输入光功率由大逐渐减小，直到误码仪监测到的比特差错率逐渐增大并达到规定的值，用光功率计测出此时待测光模块的输入光功率，即为待测光模块的加压接收灵敏度pl；pl即所述第一功率；

接收灵敏度测量方法可参见相关技术。

步骤102：增大输入光功率到光示波器规范的合适范围，测量输入光功率ph和相应的光调制幅度omah；

步骤102可包括：

调节可调衰减器，使光示波器的输入光功率合适，记录输入光功率ph，ph即所述第二功率；用光示波器测试第二光调制幅度omah，光示波器功率测量如有误差可通过光功率计比较校准消除；

光示波器在测试时往往对输入光功率有严格的要求，只有当输入光功率在测量范围内，光示波器才能准确测量光调制幅度，所以在较低输入光功率时，例如测量接收灵敏度时不可以同时用光示波器测量光调制幅度。

步骤103：计算出接收灵敏度测量中的光调制幅度：

omal＝omah-(ph-pl)。

上述步骤中参数单位均为分贝毫瓦dbm。

本实施例的所述测试方法同理适用于测试加压接收灵敏度光调制幅度，误码分析仪需要具备信号加压功能，在测试加压接收灵敏度前光示波器可监测加压信号质量。

本实施例所述接收灵敏度测量中光调制幅度测试方法的基本原理，下面以非归零码信号为例进行阐述。

设定测量接收灵敏度时第二信号和第一信号的功率分别为p1和p0，则平均功率pl线性值为0.5×(p1+p0)。

设定消光比为er，有er＝p1/p0。注意调整可调衰减器改变信号光功率不影响消光比。那么pl＝0.5×(p1+p1/er)。则有p1＝k0×pl，其中k0为常数。

增加输入光功率后，设定在输入光功率为第二功率(即光示波器的输入光功率在预定功率范围内)时第二信号和第一信号的功率分别为p11和p00，则平均功率ph线性值为0.5×(p11+p00)，同理有p11＝k0×ph。

分别计算两种功率对应的光调制幅度：

omal＝p1-p0＝p1-p1/er＝k0×pl×(1-1/er)＝k×pl；

omah＝p11-p00＝p11-p11/er＝k0×ph×(1-1/er)＝k×ph；

从上面二式不难得出omal＝omah/ph×pl。

如果上述参数换算成分贝毫瓦为单位，则有omal＝omah-(ph-pl)。

以上测试原理的推导基于非归零码信号，同理适用于四电平脉冲幅度调制信号的测试，具体如下：

测量接收灵敏度时：pl＝0.25×(p0+p1+p2+p3)。

p0、p1、p2、p3分别为测量接收灵敏度时的第一信号电平、第二信号电平、第三信号电平和第四信号电平。

输入光功率合适时：ph＝0.25×(p00+p11+p22+p33)。

p00、p11、p22、p33分别为输入光功率合适时的第一信号电平、第二信号电平、第三信号电平和第四信号电平。

假定四电平脉冲幅度调制信号的oma最小值为第三信号电平p22和第二信号电平p11之差，即有omah＝p22-p11。

不难得出：omah＝p22-p11＝k0×(p22+p11)＝k×ph。同理有omal＝k×pl。

因此omal＝omah/ph×pl。转换为分贝毫瓦，即omal＝omah-(ph-pl)。

实施例二、一种接收灵敏度测量中光调制幅度值的测试系统，如图3所示，包括：参考发射机31、设置在参考发射机发送端和待测光模块30接收端之间的可调衰减器32、光功率计33、光示波器34、控制设备35；

所述控制设备35用于调整所述可调衰减器32以测量所述待测光模块30的接收灵敏度，将所述光功率计33测量的接收灵敏度记录为第一功率；用于调整所述可调衰减器32，使输入到所述待测光模块30接收端的输入光功率至预定的功率区间内后，将所述光功率计33测量的输入光功率记录为第二功率，并从所述光示波器34得到第二光调制幅度；将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度。

在其它实施例中，也可以由人执行所述控制设备35的全部或部分操作。

可选地，所述预定的功率区间为所述光示波器的功率测量范围；

或者，所述预定的功率区间位于所述光示波器的功率测量范围内。

可选地，所述的测试系统还包括：

误码分析仪，用于测量所述待测光模块的比特差错率；

所述控制设备用于调整所述可调衰减器以测量待测光模块的接收灵敏度包括：

所述控制设备调整所述可调衰减器，使输入到所述待测光模块接收端的输入光功率按照从大到小的方式变化，直到所述误码分析仪测量到的的比特差错率达到第一预定阈值时，记录所述光功率计测量到的所述待测光模块的接收端的输入光功率，得到所述待测光模块的接收灵敏度。

可选地，所述控制设备将所述第二光调制幅度除以第二功率，乘以第一功率得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度包括：

所述控制设备将所述第一功率、第二功率、第二光调制幅度转换为相应的分贝毫瓦；转换后，将所述第二光调制幅度减去功率差得到接收灵敏度测量中的第一光调制幅度；所述功率差为所述第二功率减去所述第一功率。

其它实施细节可参见实施例一。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。