测试光开关阵列工作状态的装置和方法与流程

本申请涉及多级光开关阵列测试，具体而言，涉及一种测试光开关阵列工作状态的装置和方法。

背景技术：

1、随着数据流量需求不断增加，光通讯的应用越发普遍，光传输路径上使用的多级光开关阵列的研发也成为了热门；为优化光开关阵列开关通道的灵活性，多级交换的拓扑架构也逐渐出现在人们的视野中；多级交换的拓扑架构包含:clos、banyan、butterfly和benes等；基于这些网络架构研发的多级光开关整列的芯片的设计研发，使得多路光信号输入端口与多路光信号输出端口，进行灵活通道链路切换。但是，随着大批量的光开关单元集成在多级光开关阵列上，每个光开关单元的工作状态点的测试变得越发困难；加之每个光开关单元分布在开关阵列的不同位置，芯片内部的波导长度及电信号走线长度都存在一定的差异，故每个光开关单元的工作特性存在差异，初始状态与工作时需求的电压电流并不相同，需要通过科学的方法进行标定与测试。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种测试光开关阵列工作状态的装置和方法，用以提升标定与测试的精度。

2、第一方面，本发明提供一种测试光开关阵列工作状态的装置，包括：

3、转接板卡，包括光纤连接器以及固定组件，所述固定组件用于固定待测试的光开关阵列，所述光纤连接器用于与待测试的光开关阵列的输入端口和输出端口连接；

4、测试板卡，包括激光器驱动电路、多路光电探测器跨阻放大电路、多路光开关驱动以及处理单元；其中，激光器与光开关阵列的多个输入端口中的一个通过光纤连接器连接；所述激光器的驱动端以及所述多路光开关驱动分别与所述处理单元连接，并由所述处理单元进行所述激光器以及所述待测试的光开关阵列的驱动控制；所述光开关阵列的多个输出端口中的每一个分别与一个光探测器连接，所述光探测器通过所述多路光电探测器跨阻放大电路与所述处理单元连接。

5、在可选的实施方式中，所述测试板卡还包括：

6、多通道adc模数转换电路，所述多路光电探测器跨阻放大电路通过所述多通道adc模数转换电路与所述处理单元连接；

7、多路电压跟随电路，所述激光器的驱动端以及所述多路光开关驱动分别与所述多路电压跟随电路连接；

8、多通道dac数模转换电路，所述多路电压跟随电路通过所述多通道dac数模转换电路与所述处理单元连接。

9、在可选的实施方式中，所述测试板卡还包括：

10、电源，与第一转换电路、第二转换电路、所述多通道dac数模转换电路以及所述多路电压跟随电路；

11、所述第一转换电路，所述处理单元通过所述第一转换电路与所述电源连接；

12、所述第二转换电路，所述多通道adc模数转换电路、所述多通道dac数模转换电路以及所述多路光电探测器跨阻放大电路分别通过所述第二转换电路与所述电源连接；

13、第三转换电路，所述多通道adc模数转换电路以及所述多通道dac数模转换电路分别通过所述第三转换电路与所述第二转换电路连接。

14、在可选的实施方式中，还包括：

15、通讯接口，所述处理单元通过所述通讯接口与测试主机连接。

16、第二方面，本发明提供一种测试光开关阵列工作状态的方法，包括：

17、在所述待测试的光开关阵列的多个输入端口中依次确定一个目标输入端口并执行测试步骤，直至遍历所有输入端口，测试步骤包括：

18、将激光器与目标输入端口连接，并驱动激光器，让其发射出一固定光强、固定波长的测试光信号；

19、读取与所述待测试的光开关阵列中每个输出端口对应的光探测器检测到的光强值；

20、根据预先确定的待测试的光开关阵列的拓扑架构及目标输入端口标识，确定所有可能有光输出的路径；

21、在所述光输出的路径上依次确定待测试光开关单元；

22、给所述待测试光开关单元施加其工作范围内的变化的电压或电流值，同时确定对应于各个输出端口的光强值变化，基于各个输出端口的所述光强值变化确定所述待测试光开关单元的工作状态。

23、在可选的实施方式中，所述待测试的光开关阵列包括多阶结构，每一阶结构包括多个光开关单元，相邻两阶的光开关单元之间按照拓扑架构连接；所述在所述光输出的路径上依次确定待测试光开关单元，包括：

24、预先定义各个阶结构的第一测试顺序，以及同一阶结构中各个光开关单元的第二测试顺序；

25、基于所述第一测试顺序，在所述多阶结构中选择当前的待测试阶结构；

26、基于所述第二测试顺序，在当前的所述待测试阶结构中依次确定当前的待测试光开关单元，当当前的所述待测试阶结构中的光开关单元全部测试完成时，基于第一测试顺序，在所述多阶结构中选择下一个待测试阶结构。

27、在可选的实施方式中，所述第一测试顺序包括：只有一路光输入的光开关单元中阶数越大，优先级越高。

28、在可选的实施方式中，所述第一测试顺序包括：

29、只有一路光输入的光开关单元的优先级大于其他光开关单元。

30、在可选的实施方式中，所述待测试光开关的工作状态包括第一状态和第二状态；在给所述待测试光开关单元施加其工作范围内的变化的电压或电流值，同时确定对应于各个输出端口的光强值变化之前，所述方法还包括：

31、当所述待测试的光开关单元属于只有一路光输入的光开关单元，但不属于只有一路光输入的光开关单元中阶数最大的时，将属于只有一路光输入的光开关单元中阶数大于所述待测试的光开关单元的光开关单元设置为所述第一状态，或设置为所述第二状态。

32、在可选的实施方式中，所述待测试光开关的工作状态包括第一状态和第二状态；在给所述待测试光开关单元施加其工作范围内的变化的电压或电流值，同时确定对应于各个输出端口的光强值变化之前，所述方法还包括：

33、所有只有一路光输入的待测试的光开关单元测试完成后，按阶数由大到小依次测试剩余的待测试光开关单元，并给已经测试完成的光开关单元施加不同的电压或电流以令其工作在第一状态或第二状态下，并使待测试的光开关单元只有一路光输入。本申请提供了一种测试光开关阵列工作状态的装置及方法。通过搭建针对光开关阵列的测试装置，可以实现对各个光开关单元更真实的工作状态的测试，以便基于测试结果对光开关单元进行标定，提升了测试效率，以及标定的精度。

技术特征：

1.一种测试光开关阵列工作状态的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测试板卡还包括：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述测试板卡还包括：

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

5.一种测试光开关阵列工作状态的方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述待测试的光开关阵列包括多阶结构，每一阶结构包括多个光开关单元，相邻两阶的光开关单元之间按照拓扑架构连接；所述在所述光输出的路径上依次确定待测试光开关单元，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一测试顺序包括：只有一路光输入的光开关单元中阶数越大，优先级越高。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一测试顺序包括：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述待测试光开关的工作状态包括第一状态和第二状态；在给所述待测试光开关单元施加其工作范围内的变化的电压或电流值，同时确定对应于各个输出端口的光强值变化之前，所述方法还包括：

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述待测试光开关的工作状态包括第一状态和第二状态；在给所述待测试光开关单元施加其工作范围内的变化的电压或电流值，同时确定对应于各个输出端口的光强值变化之前，所述方法还包括：

技术总结
本申请提供一种测试光开关阵列工作状态的装置及方法。涉及多级光开关阵列测试技术领域。通过搭建针对光开关阵列的测试装置，可以实现对各个开关更真实的工作状态的测试，以便基于测试结果对光开关进行标定，提升了测试效率，以及标定的精度。

技术研发人员：夏震,郝沁汾
受保护的技术使用者：无锡芯光互连技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13