括自动测试分析平台、芯片控制器、扫描激光器、光电转换模块以及切换开关组，自动测试分析平台包括数据采集卡、扫描激光器控制程序、芯片控制器驱动程序及数据处理程序。通过使用运行于计算机平台上的Matlab软件和LabVIEW软件来完成数据处理、扫描激光器和芯片控制器的控制，即为自动测试分析平台；Matlab软件主要用于数据的分析处理(数据处理模块)，相应的信号处理模块实时处理数据采集卡(数据采集模块)传送过来的光谱数据；LabVIEW软件主要用于控制扫描激光器和芯片控制器，即为扫描激光器控制模块和芯片控制器驱动模块，相应的控制程序和Matlab程序协同工作，实现待测微环芯片电控特性的自动测试。
[0026]本实施例中，分布连接于待测微环芯片输入端和输出端的I XN和NXl切换开关构成切换开关组，用于改变光信号连接待测芯片的输入、输出端口，两个切换开关之间也可不经过待测微环芯片直接相连，用于补偿扫描激光器或光电转换模块带来的系统误差。待测微环芯片有4个输入端口和4个输出端口，因此采用1X5和5X1切换开关即可。另外说明的是:以下测试过程仅针对特一光路进行说明，通过开关切换组切换光路即可实现待测微环芯片中所有微环单元电控性能测试。
[0027]测试过程中，芯片控制器驱动程序向芯片控制器发出周期性芯片控制信号，在一个测试周期内，芯片控制器驱动程序发出的控制信号电平维持恒定，以稳定保持当前微环芯片的工作状态；每个测试周期间芯片控制器驱动程序发出的控制信号电平呈固定步长递增，递增的控制信号电平幅度使芯片控制器输出递增的偏置电压来驱动待测微环芯片，即调节微环芯片工作状态；扫描激光器控制程序在芯片控制信号激发下，向扫描激光器发出一种多电平的阶梯型控制信号，每一个电平幅度对应于一个光波长，扫描激光器根据接收到的控制信号电平幅度大小发射出相应波长的恒定光功率信号输入微环芯片；两种控制信号的时序逻辑如图2所示。
[0028]当芯片控制器调节微环芯片的偏置电压化后，扫描激光器开始输出波长扫描光信号，光电转换模块将该特定偏置电压U1下芯片的输出光功率P(Ul，λ,)转换为电信号，经数据采集卡变为数字信号储存在计算机里，计算机中的Matlab信号处理程序对其进行数据处理，系统误差补偿后进行波长相关损耗计算，即AP(Ui，λ,) =P(Ul,λ,);在特定的两个偏置电压下，典型的波长相关损耗曲线如图3所示；通过确定曲线的极大值和极小值及其对应的波长位置，计算得到偏置电压改变Au1=U1-U1 ^寸微环谐振波长的改变量Δ λ (Au1)和微环谐振峰透射功率的改变量AP(Au1);在一定范围内对待测交换芯片的所有偏置电压进行扫描，即得到该微环谐振器的电控特性曲线，如图4所示。
[0029]重复上述过程，自动完成该光交换芯片内所有微环谐振器电控特性曲线的测试，综合分析能够快速确定每个MZI光开关单元的初始状态和所对应的开关驱动电压，从而对微环交换芯片精确控制，实现芯片交换功能。
[0030]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。
【主权项】
1.一种微环芯片电控特性的自动测试装置，包括自动测试分析平台、芯片控制器、扫描激光器、光电转换模块以及切换开关组，其中， 扫描激光器用于提供扫描光信号，扫描光信号通过切换开关输入待测微环芯片； 切换开关组用于待测微环芯片中光路的切换； 芯片控制器用于调节待测微环芯片中各微环单元的工作状态； 光电转换模块用于将待测微环芯片输出端输出光信号转化为电信号； 自动测试分析平台用于控制扫描激光器、切换开关组、芯片控制器，以及电信号的采集和处理。2.按权利要求1所述微环芯片电控特性的自动测试装置，其特征在于，所述自动测试分析平台包括数据采集模块、扫描激光器控制模块、芯片控制器驱动模块、切换开关组控制模块及数据处理模块；数据采集模块用于采集光电转换模块转换的电信号、并送入数据处理模块进行数据处理得到待测微环芯片电控特性；扫描激光器控制模块、芯片控制器驱动模块、切换开关组控制模块分别用于控制扫描激光器、芯片控制器、切换开关组。3.按权利要求2所述微环芯片电控特性的自动测试装置，其特征在于，该装置的测试过程为: 通过切换开关组选择待测微环芯片中任一光路，针对该光路中单个微环单元的测试过程为:芯片控制器驱动模块向芯片控制器发出信号电平固定步长递增的周期性芯片控制信号，每个周期内扫描激光器控制模块在芯片控制信号触发下向扫描激光器发出多电平的阶梯型控制信号；从而实现芯片控制器对待测微环单元工作状态调节，扫描激光器发射相应扫描光信号输入微环单元，微环单元输出光信号通过光电转换模块转换为电信号，电信号经过数据采集和数据处理得到微环单元电控特性； 重复上述过程即可测试得对应光路中的每一个微环单元电控特性，再通过切换开关组切换待测微环芯片光路，从而实现待测微环芯片所有微环单元电控特性的测试，整个测试过程由自动测试分析平台采用时序控制自动完成。4.按权利要求1所述微环芯片电控特性的自动测试装置，其特征在于，所述切换开关组包括连接待测微环芯片输入端的I XN切换开关和连接待测微环芯片输出端的NX I切换开关，通过待测微环芯片输入端和输出端的组合选择实现光路的切换。
【专利摘要】本发明属于光通信技术领域，提供一种微环芯片电控特性的自动测试装置，该装置包括自动测试分析平台、芯片控制器、扫描激光器、光电转换模块以及切换开关组，在自动测试分析平台的控制下，芯片控制器调节待测微环芯片的工作状态，进而扫描激光器发出扫描光信号输入待测微环芯片，再由光电转换模块将输出光信号转换为电信号，再送入自动测试分析平台进行数据处理获得微环芯片的电控特性。本发明能够自动、快速地测定微环芯片谐振波长和输出光功率随控制信号强度的变化关系曲线，从而快速确定微环芯片的电控特性。相比人工调试大大减少了测试时间，提高了测试效率。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN105182105
【申请号】CN201510444484
【发明人】武保剑, 赵元力, 耿勇, 廖明乐, 文峰, 周恒 , 邱昆
【申请人】电子科技大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月27日