一种光收发装置温度查找表全自动制作系统及方法与流程

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光收发装置温度查找表全自动制作系统及方法。

背景技术：

现有光模块或者BoB(Bi-directional Optical Sub-Assembly on Broad，双向光组件在板)温度查找表(Look-up Table，简写为LUT)一般包含偏置电流LUT、调制电流LUT和APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)LUT。其中，光模块或者BoB接收端采用APD进行光电检测的需要APD LUT，否则可不需要。

当光模块或者BoB在注册时，需读取LUT相应温度下的偏置电流值和调制电流值以驱动光模块或者BoB发光，使其迅速达到APC(Auto Power Control，自动功率控制)设定的突发光光功率，并进入稳定状态，从而成功注册。现有技术中，LUT相应温度下的偏置电流值和调制电流值可靠性差，导致驱动光模块或者BoB发光的偏置电流值和调制电流值与APC设定的突发光功率和消光比差异较大，BOSA(Bi-directional Optical Sub-Assembly，双向光组件)驱动芯片需要经过较长时间的调整才能达到输出光的稳定状态，这将导致设备无法成功注册，影响用户的使用。

另一方面，LUT制作中，每调节一个工作温度点，稳定时间至少需要1小时左右，而且复杂的调试工序一步步都需要人工进行，无疑耗费了较多的人力、精力和时间，不利于项目的开展，无法满足企业高效运作的需求。

APD LUT精度较低，也可能导致加载在APD的反向偏置电压低于相应温度的最佳电压下，光模块或者BoB接收灵敏度降低，设备可能丢包或者注册不上。更严重的是，如果加载在APD的反向偏置电压远高于相应温度下的最佳电压，将造成光模块或者BoB的APD造成不可恢复的损伤。

综上，对于现有LUT制作，其不足和风险在于：一，LUT全程需人工监测与调试，过程复杂、繁琐，耗费人力，持续时间长，效率低，不利于现代化企业高效运转；二，传统LUT制作中，鉴于人力与时间投入的原因，采集温度点和光收发装置的数量有限，对于BOSA的控制并不精确，可能偏离实际温度下的最佳值较远，将导致无法成功注册或者接收端APD损坏的情况。更有甚者，对于一致性不好的BOSA，注册问题发生的概率增加，大批量影响客户的使用，酿成不可估量的经济损失。

技术实现要素：

本发明提供一种光收发装置温度查找表全自动制作系统及方法，解决现有技术中光收发装置温度查找表精度低，可靠性差，制作过程繁琐，效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光收发装置温度查找表全自动制作系统，包括：温箱、数据采集仪、光功率测量设备、消光比测量设备以及计算机；

所述温箱，用于控制环境温度，为所述光收发装置提供可控环境温度；

所述数据采集仪，用于连接所述光收发装置的双向光组件，监测其温度；

所述光功率测量设备，用于连接所述光收发装置，测量发光功率；

所述消光比测量设备，用于连接所述光收发装置，测量消光比；

所述计算机分别连接所述温箱以及所述数据采集仪，用于控制光收发装置的工作环境温度，同时获取所述双向光组件的稳定温度；所述计算机还连接所述光功率测量设备和消光比测量设备，获取发光功率和消光比；

其中，在执行温度查找表制作操作中，所述计算机连接所述光收发装置的控制接口，通过调试双向光组件的驱动芯片的偏置电流使得所述发光功率趋近预设值，调试调制电流使得消光比趋近预设值；记录所述偏置电流和调制电流的最优值以及所述双向光组件的稳定温度，并将连续多个环境温度下的多组所述偏置电流和调制电流的最优值以及所述双向光组件的稳定温度拟合成温度查找表。

进一步地，在执行温度查找表制作操作中，调试双向光组件的驱动芯片的反向供电电压，使所述光收发装置的APD的暗电流接近预设值，记录此时的反向供电电压以及所述双向光组件的稳定温度，将此反向供电电压换算成最优反向电压，并将连续多个环境温度下的多组所述最优反向供电电压以及所述双向光组件的稳定温度拟合成温度查找表。

进一步地，所述光功率测量设备包括：光示波器或者光功率计。

进一步地，所述消光比测量设备包括：光示波器或者消光比测试仪。

一种光收发装置温度查找表全自动制作方法，包括：

将待测设备置于控温环境中；

配置控温环境工作温度点；

获取所述待测设备的光双向组件的稳定温度值；

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的偏置电流，使得所述发光功率趋近预设值，并记录最优偏置电流以及稳定温度值；

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的调制电流，使得所述消光比趋近预设值，并记录最优调制电流以及稳定温度值；

调整控温环境的温度，重复上述步骤获得连续多个温度点状态下的最优偏置电流、最优调制电流以及稳定温度；

分别拟合偏置电流，调制电流与稳定温度，得到温度查找表。

进一步地，所述方法还包括：耗损补偿步骤；

所述耗损补偿步骤包括：测量光纤链路损耗，作为损耗补偿值，补偿所述光功率。

进一步地，所述方法还包括：拟合优化步骤；

所述拟合优化步骤包括：

在同一控温环境工作温度点下，同时采用大于等于两个待测设备，获得大于等于两个最优偏置电流以及大于等于两个最优调制电流；

将所述大于等于两个最优偏置电流以及大于等于两个最优调制电流分别拟合得到对应工作温度点下的输出值。

进一步地，所述方法还包括：

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的反向供电电压，使得所述待测设备的APD的暗电流趋近预设判定值；

以APD的暗电流趋近预设判定值的反向供电电压为最小击穿电压；

调整所述控温环境的温度，重复上述步骤获得连续多个温度点状态下的最小击穿电压以及稳定温度；

将最小击穿电压通过计算，换算成最优反向电压；

拟合不同温度下的多个所述最优反向电压与所述稳定温度，完成温度查找表。

进一步地，所述方法还包括：

在执行最小击穿电压筛选操作过程中，在同一控温环境工作温度点下，同时采用大于等于两个待测设备，获得大于等于两个最小击穿电压；

将所述大于等于两个最小击穿电压拟合得到对应工作温度点下的输出值。

进一步地，所述将最小击穿电压通过计算，换算成最优反向电压具体包括：

将所述最小击穿电压减去3V或者乘以0.9得到所述最优反向电压。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的光收发装置温度查找表全自动制作系统，克服了传统光模块或者BoB LUT制作过程复杂、繁琐，耗费时间长，效率低，并且有引起现网设备注册不上或者接收端APD损坏的风险。通过计算机自动控制：控制温箱，灵活设置DUT工作温度点，当温度稳定后，逐一调试DUT，监测光功率、消光比和APD电流以获取最佳偏置电流值、调制电流值和APD最小击穿电压，记录调试结果和相应BOSA温度，整个过程全自动，可设置多个采集温度点，支持多DUT调试，以拟合成精度较高的LUT，效率高，简单方便。

本申请实施例中提供的光收发装置温度查找表全自动制作方法，与传统的温度查找表制作过程相比，无需繁琐的人工操作与调试，数据采集过程实现全自动化，效率高；可灵活设置多个工作温度采集点，同时支持多个DUT接入调试，由于采用全自动采集机制，无需担心过多DUT和过多的温度点稳定和调试所耗费的时间长短，可以多设置几个工作温度点，调试多台DUT，以使采集数据后拟合的结果更加精确，使批量光模块或者BoB产品的LUT服从正态分布，更逼近整体概率统计值，大大提升了查找表的可靠性，避免LUT太过粗略而延长发光数据稳定时间或者BOSA一致性差异等引起无法正常注册的问题，同时避免不同温度下APD反向供电电压过低，灵敏度下降而引起丢包现象，或者由于APD反向供电电压过高造成APD不可恢复性损坏。

附图说明

图1为本发明实施例提供的光收发装置温度查找表全自动制作系统；

图2为本发明实施例提供的光收发装置温度查找表全自动制作方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种光收发装置温度查找表全自动制作系统及方法，解决现有技术中光收发装置温度查找表精度低，可靠性差，制作过程繁琐，效率低的技术问题；达到了提升查找表的数据精度可靠性，降低无法正常注册的风险。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，本发明实施例提供的光收发装置温度查找表全自动制作系统。

包括：温箱、数据采集仪、光功率测量设备、消光比测量设备以及计算机，

其中，所述温箱，用于控制环境温度，为所述光收发装置提供可控环境温度。

所述数据采集仪，用于连接所述光收发装置的双向光组件，监测其温度。

所述光功率测量设备，用于连接所述光收发装置，测量发光功率。具体来说，所述光功率测量设备可选用光示波器或者光功率计。

所述消光比测量设备，用于连接所述光收发装置，测量消光比。具体来说，所述消光比测量设备可选用光示波器或者消光比测试仪。

所述计算机分别连接所述温箱以及所述数据采集仪，用于控制光收发装置的工作环境温度，同时获取所述双向光组件的稳定温度；所述计算机还连接所述光功率测量设备和消光比测量设备，获取发光功率和消光比；

其中，在执行温度查找表制作操作中，所述计算机连接所述光收发装置的控制接口，通过调试双向光组件的驱动芯片的偏置电流使得所述发光功率趋近预设值，调试调制电流使得消光比趋近预设值；记录所述偏置电流和调制电流的最优值以及所述双向光组件的稳定温度，并将连续多个环境温度下的多组所述偏置电流和调制电流的最优值以及所述双向光组件的稳定温度拟合成温度查找表。

进一步地，在执行温度查找表制作操作中，调试双向光组件的驱动芯片的反向供电电压，使所述光收发装置的APD的暗电流接近预设值，记录此时的反向供电电压以及所述双向光组件的稳定温度，将此反向供电电压换算成最优反向电压，并将连续多个环境温度下的多组所述最优反向供电电压以及所述双向光组件的稳定温度拟合成温度查找表。

值得说明的是，在系统操作中，基于设备层面的操作过程，具体包括：

在执行温度查找表制作操作中，所述计算机连接所述光收发装置的控制接口，通过调试双向光组件的驱动芯片的偏置电流寄存器使得所述发光功率趋近预设值，调试调制电流寄存器使得消光比趋近预设值；记录所述偏置电流和调制电流寄存器的最优值以及所述双向光组件的稳定温度，将稳定温度量化映射到驱动芯片定义的温度或者相应的温度寄存器值，并将连续多个环境温度下的多组所述偏置电流和调制电流的最优寄存器值以及所述双向光组件的稳定温度映射值拟合成温度查找表。

调试双向光组件的驱动芯片控制反向供电电压的寄存器，使所述光收发装置的APD的暗电流接近预设值，记录此时的反向供电电压的控制寄存器值以及所述双向光组件的稳定温度，将稳定温度量化映射到驱动芯片定义的温度或者相应的温度寄存器值，将此反向供电电压换算成最优反向电压，并将连续多个环境温度下的多组所述最优反向供电电压的控制寄存器值以及所述双向光组件的稳定温度映射值拟合成温度查找表。

参见图2，本发明实施例还提供一种制作方法，包括：

将待测设备置于控温环境中；

配置控温环境工作温度点；

获取所述待测设备的光双向组件的稳定温度值；

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的偏置电流，使得所述发光功率趋近预设值，并记录最优偏置电流以及稳定温度值；

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的调制电流，使得所述消光比趋近预设值，并记录最优调制电流以及稳定温度值；

调整控温环境的温度，重复上述步骤获得连续多个温度点状态下的最优偏置电流、最优调制电流以及稳定温度；

分别拟合偏置电流，调制电流与稳定温度，得到温度查找表。

具体来说，在制作准备阶段，可将待测设备置于温箱中，并将检测设备，数据采集仪连接所述待测设备的双向光组件，光示波器连接待测设备。

开始制作过程，配置温箱工作温度点。

通过所述数据采集仪获取所述光双向组件的稳定温度值；

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的偏置电流，使得所述发光功率趋近预设值，并记录最优偏置电流以及稳定温度值；

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的调制电流，使得所述消光比趋近预设值，并记录最优调制电流以及稳定温度值；

调整所述温箱的温度，重复上述步骤获得连续多个温度点状态下的最优偏置电流、最优调制电流以及稳定温度；

分别拟合偏置电流，调制电流与稳定温度，得到温度查找表。

进一步地，所述方法还包括：耗损补偿步骤；

所述耗损补偿步骤包括：测量光纤链路损耗，作为损耗补偿值，补偿光功率测量。

进一步地，所述方法还包括：拟合优化步骤；

所述拟合优化步骤包括：

在同一温箱工作温度点下，同时采用大于等于两个待测设备，获得大于等于两个最优偏置电流以及大于等于两个最优调制电流；

将所述大于等于两个最优偏置电流以及大于等于两个最优调制电流分别拟合得到对应工作温度点下的输出值。

进一步地，所述方法还包括：

当所述双向光组件的温度稳定后，通过调试双向光组件的驱动芯片的反向供电电压，使得所述待测设备的APD的暗电流趋近预设判定值；

以APD的暗电流趋近预设判定值的反向供电电压为最小击穿电压；

调整所述控温环境的温度，重复上述步骤获得连续多个温度点状态下的最小击穿电压以及稳定温度；

将最小击穿电压通过计算，换算成最优反向电压；

拟合不同温度下的多个所述最优反向电压与所述稳定温度，完成温度查找表。

换算操作具体指：将所述最小击穿电压减去3V或者乘以0.9得到所述最优反向电压。进一步地，所述方法还包括：

在执行最小击穿电压筛选操作过程中，在同一温箱工作温度点下，同时采用大于等于两个待测设备，获得大于等于两个最小击穿电压；

将所述大于等于两个最小击穿电压拟合得到对应工作温度点下的输出值。

下面通过一个具体实施方案具体介绍。

搭建测试环境。将DUT分布于温箱中，数据采集仪测试点连接DUT的BOSA，用于监控BOSA温度，将温箱和数据采集仪控制接口分别连接计算机，DUT控制接口连接计算机，用于调试BOSA驱动芯片的相应的偏置电流、调制电流和APD反向供电电压的寄存器值，光示波器控制接口连接计算机，用于读取光示波器测量到的DUT的发光功率和消光比；

在计算机控制界面上，配置需要采集数据的DUT工作温度点，以使温箱按照设定值工作，输入光功率、消光比和APD达到最小击穿电压时暗电流判定标准值；

测量光纤链路损耗，在计算机控制界面输入损耗补偿值；

点击控制界面上的“开始”按钮，温箱运作并进入第一个温度设置点；

计算机轮询数据采集仪测量的BOSA温度，在温度稳定后，开始对DUT1进行调试，先后在BOSA驱动芯片对应的偏置电流、调制电流和APD反向供电电压的控制寄存器中输入值，并判断是否满足输入光功率、消光比大小，判断APD是否达到最小击穿电压，并将最优值和相应的BOSA温度记录文档中保存，紧接着调试下一个DUT，直至该温度采集点下所有的DUT都调试完毕；

温箱根据配置值进入下一个温度采集点，按照进行调试，直至所有的温度采集点全都调试完毕，结束温度查找表数据采集过程。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的光收发装置温度查找表全自动制作系统，克服了传统光模块或者BoB LUT制作过程复杂、繁琐，耗费时间长，效率低，并且有引起现网设备注册不上或者接收端APD损坏的风险。通过计算机自动控制：控制温箱，灵活设置DUT工作温度点，当温度稳定后，逐一调试DUT，监测光功率、消光比和APD电流以获取最佳偏置电流值、调制电流值和APD最小击穿电压，记录调试结果和相应BOSA温度，整个过程全自动，可设置多个采集温度点，支持多DUT调试，以拟合成精度较高的LUT，效率高，简单方便。

本申请实施例中提供的光收发装置温度查找表全自动制作方法，与传统的温度查找表制作过程相比，无需繁琐的人工操作与调试，数据采集过程实现全自动化，效率高；可灵活设置多个工作温度采集点，同时支持多个DUT接入调试，由于采用全自动采集机制，无需担心过多DUT和过多的温度点稳定和调试所耗费的时间长短，可以多设置几个工作温度点，调试多台DUT，以使采集数据后拟合的结果更加精确，使批量光模块或者BoB产品的LUT服从正态分布，更逼近整体概率统计值，大大提升了查找表的可靠性，避免LUT太过粗略而延长发光数据稳定时间或者BOSA一致性差异等引起无法正常注册的问题，同时避免不同温度下APD反向供电电压过低，灵敏度下降而引起丢包现象，或者由于APD反向供电电压过高造成APD不可恢复性损坏。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。