一种光模块灵敏度测试方法和系统与流程

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种光模块灵敏度测试方法和系统。

背景技术：

客户侧cfp(外形封装可插拔)光模块一般包括10×10g的100g光模块以及4×25g的100g光模块。通常，cfp光模块的灵敏度使用100g业务表来测试。测试环境如图1所示，具体测试步骤为：通过调节光衰减器来调节进入光模块收端的光功率，当调整到一个临界点，使得该光模块在该衰减下在业务表上1分钟无误码时，此时进入光模块接收端的总光功率值即为该光模块的总灵敏度。

传统的测试方法会占用大量的100g业务表，大大加大了测试成本，而且需要经常来回插拔光纤，读取光功率，这样也会引入不必要的差损。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种光模块灵敏度测试方法和系统，旨在解决现有技术中光模块灵敏度测试成本高昂，差损多的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种光模块灵敏度测试方法，包括：

发送伪随机二进制序列给待测试的光模块的各通道；

接收所述光模块各通道反馈的电信号，所述电信号为所述光模块各通道中的光信号经过所述伪随机二进制序列调制后，并通过光衰减器衰减后返回所述光模块，再经过所述光模块转换所得；

调节所述光衰减器的衰减率并检测所述电信号的误码率，得到所述光模块中相应通道的灵敏度；所述光模块中相应通道的灵敏度为，所述光衰减器的衰减率最大且所述电信号的误码率为零时，所述光信号返回所述光模块的入光功率；

根据所述光模块中相应通道的灵敏度，得到光模块的总灵敏度。

此外，本发明实施例还提供一种光模块灵敏度测试系统，包括测试板，待测试的光模块，光衰减器以及控制器；所述测试板发送伪随机二进制序列给所述光模块的各通道，所述光模块各通道中的光信号经过所述伪随机二进制序列调制后，通过所述光衰减器衰减后返回所述光模块，转换为电信号后反馈给所述测试板；所述控制器调节所述光衰减器的衰减率，所述测试板检测所述电信号的误码率，当所述光衰减器的衰减率最大且所述电信号的误码率为零时，得到所述光模块中相应通道的灵敏度；根据所述光模块中相应通道的灵敏度，得到光模块的总灵敏度。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种光模块灵敏度测试方法和系统，发送伪随机二进制序列给待测试的光模块的各通道，接收光模块各通道反馈的电信号，电信号为光模块各通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器衰减后返回光模块，在经过光模块进行转换后所得；调节光衰减器的衰减率并检测电信号的误码率，当光衰减器的衰减率最大且电信号的误码率为零时，光信号反馈光模块的入光功率即为相应通道的灵敏度，再通过该灵敏度得到光模块的总灵敏度。通过本发明的实施，以伪随机二进制序列的方式来进行光模块的灵敏度的检测，节约了用100g业务表进行测试的成本，而且避免了插拔所带来的差损。

附图说明

图1为现有技术中光模块灵敏度测试方式示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种光模块灵敏度测试方法流程图；

图3为本发明第二实施例提供的一种光模块灵敏度测试系统组成示意图；

图4为本发明第二实施例提供的一种光模块灵敏度测试系统组成示意图。

具体实施方式

本发明的构思点在于，通过伪随机二进制序列来进行光模块的灵敏度测试，以伪随机二进制序列加载在光模块中的光信号上，并检测光信号在一定衰减率的情况下，所返回的电信号的误码率，从而实现对该光模块的灵敏度的测试，节约了检测的成本，且可靠性高。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

第一实施例

请参考图2，图2是本发明第一实施例提供的一种光模块灵敏度测试方法流程图，包括：

s201、发送伪随机二进制序列给待测试的光模块的各通道；

s202、接收光模块各通道反馈的电信号，电信号为光模块各通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，并通过光衰减器衰减后返回光模块，再经过光模块转换所得；

s203、调节光衰减器的衰减率并检测电信号的误码率，得到光模块中相应通道的灵敏度；光模块中相应通道的灵敏度为，光衰减器的衰减率最大且电信号的误码率为零时，光信号返回光模块的入光功率；

s204、根据光模块中相应通道的灵敏度，得到光模块的总灵敏度。

光模块的灵敏度是光模块一个十分重要的指标，其主要指的是光模块的接收灵敏度，其定义是，光模块的接收机能够正确的把有用信号拿出来的最小信号接收功率。灵敏度是光模块接收光信号的范围，在灵敏度范围能就能正常接收传输过来的光信号，而在灵敏度范围之外的光信号就不一定能够正常工作。因此，确定光模块的灵敏度是十分重要的。

s201中，发送伪随机二进制序列给待测试的光模块的各通道。其中，一个光模块一般有多个通道，比如，对于10×10g的100g光模块和4×25g的100g光模块而言，其均有10个电气输入端，也就是有10个通道，而每个通道的灵敏度情况是不尽相同的，因此，需要对各个通道的灵敏度均进行测试。在本实施例中，首先是将伪随机二进制序列，发送给待测试的光模块的各个通道。

其中，伪随机二进制序列，即prbs(pseudo-randombinarysequence)是只包含0和1的伪随机序列。其中，伪随机序列，表示如果一个序列，一方面它是可以预先确定的，并且是可以重复生产和复制的，一方面它又具有某种随机序列的随机特性，即统计特性，那么这种序列就被成为伪随机序列。伪随机序列和随机序列的主要区别在于，随机序列是不可预测的。它在将来时刻的取值只能从统计意义上去描述，而伪随机序列实质上不是随机的，而是收发双方都知道的确定性周期信号。在本实施例中，伪随机二进制序列可以包括prbs7、prbs15、prbs23和prbs31中的任意一种。其中，相应的伪随机二进制系列的本源多项式如下：prbs7＝x⁶+x⁷+1；prbs15＝x¹⁵+x¹⁴+1；prbs23＝x²³+x¹⁸+1；prbs31＝x³¹+x²⁸+1。

由于一个光模块中的多个通道是相对独立的，因此，发送给该光模块的伪随机二进制序列也可以是独立的，也就是，不同的通道中可以以不同的伪随机二进制序列发送。

s202中，接收光模块各通道反馈的电信号。其中，电信号是光模块各个通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器衰减后返回给光模块，在经过光模块的光电转换得到。伪随机二进制序列是以电信号的形式发送给光模块的，光模块的各个通道接收到这些伪随机二进制序列之后，将这些伪随机二进制序列加载到激光调制器中，对激光调制器所发出的光信号进行调制，从而使得激光调制器所发出的光带有了伪随机二进制序列的特征，此处进行了一次电光转换，也就是将电信号转变为了光信号。然后，将转变后的光信号，经过光衰减器衰减，衰减的结果也就是将光信号的光量子的能量衰减，降低光信号的能量。然后，将衰减后的光信号，再返回光模块，光模块对该光信号进行一次光电转换，由光信号转变为前述的电信号反馈给测试板。在光电转换之后，正常情况下可以从电信号中读取出初始的伪随机二进制序列，如果读取无误，确是初始的伪随机二进制序列，那么说明，相应的误码率为零。如果读取到的伪随机二进制序列有误，则根据误码的多少确定其误码率。

此外，在本实施例中，测试板和待测试的光模块之间的间距没有限定，那么，如果测试板和光模块之间的间距较大时，可能会导致伪随机二进制序列在发送过程中出现频偏或串扰，因此，为了保证测试过程中的精度，在光模块中的光信号经过伪随机二进制序列调制之前，还可以包括：将伪随机二进制序列经过时钟数据恢复。时钟数据恢复是对伪随机二进制序列进行时钟的修正，而修正的结果一般都是与测试板的时钟同步。

此外，在本实施例中，从测试板所发出的伪随机二进制序列的信号强度都比较小，为了调制后的光信号的特征明显，眼图效果好，在光模块中的光信号经过伪随机二进制调制之前，还可以包括：将伪随机二进制序列经过光模块中的驱动器进行放大。放大的作用是增加信号的强度，使得信号在传输的过程中不至于被噪声所湮没。

s203中，调节光衰减器的衰减率并检测电信号的误码率，得到光模块中相应通道的灵敏度；其中，光模块中相应通道的灵敏度为，光衰减器的衰减率最大且电信号的误码率为零时，光信号返回光模块的入光功率。由于光模块的灵敏度是待测指标，这个指标的所指的是光模块接入光信号没有误码的最低光功率。换言之，也就是在光衰减器对光信号进行衰减之后，当衰减的程度最大且电信号的误码率为零，此时所得的光模块该通道的入光功率，则是该通道的灵敏度。其中，衰减的程度最大指的并不是光衰减器所能达到的最高衰减率，而是在电信号误码率为零的前提下，光衰减器所能达到的最高衰减率，换言之，如果实际衰减率高于这个衰减率，那么相应的电信号就会出现误码，从而引起光信号的失真。

此外，在光信号传输的过程中，包括光信号在光模块中传输以及光信号在光衰减器中传输，难免会出现频偏或串扰，那么，与发送过程类似的，在对电信号进行校验，确定其误码率之前，还可以包括：对电信号进行时钟数据恢复。此处的时钟数据恢复也是为了对电信号进行时钟的修正，而修正的结果一般都是与测试板的时钟同步。值得一提的是，这里的时钟数据恢复和前述时钟数据恢复可以通过同一个cdr(clockdatarecovery时钟数据恢复)芯片来执行，这个芯片一般设置在光模块中。

s204中，在得知光模块中各个通道的灵敏度之后，就可以根据这些通道的灵敏度确定光模块的总灵敏度。光模块的总灵敏度，取决于光模块的所有通道中，所能承受的衰减最小的那个通道，具体的，根据光模块中相应通道的灵敏度，得到光模块的总灵敏度可以包括：根据光模块中各通道的出光功率，和各通道的灵敏度，确定光模块各通道中所能承受的衰减最小的通道，并根据衰减最小的通道的衰减值与光模块的总出光功率，得到光模块的总灵敏度。以10×10g的光模块为例，对于该光模块共有10个通道，可以查到光模块10个通道的出光功率，将10个通道的出光功率的值和测出来的对应10个通道的灵敏度功率值做差会得到10个差值，基于光模块总的灵敏度值取决于所有通道中所能承受的的衰减最小的通道，因此记下10个通道中所得差值最小的那个值，用光模块总的出光功率减去那个差值就是光模块总的灵敏度。

本实施例提供了一种光模块灵敏度测试方法，发送伪随机二进制序列给待测试的光模块的各通道，接收光模块各通道反馈的电信号，电信号为光模块各通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器衰减后返回光模块，在经过光模块进行转换后所得；调节光衰减器的衰减率并检测电信号的误码率，当光衰减器的衰减率最大且电信号的误码率为零时，光信号反馈光模块的入光功率即为相应通道的灵敏度，再通过该灵敏度得到光模块的总灵敏度。通过本实施例的实施，以伪随机二进制序列的方式来进行光模块的灵敏度的检测，节约了用100g业务表进行测试的成本，而且避免了插拔所带来的差损。

第二实施例

请参考图3，图3是本发明第二实施例提供的一种光模块灵敏度测试系统组成示意图，其具体是光模块中单个通道的示意图，包括测试板10，待测试的光模块20，光衰减器30以及控制器40；测试板10发送伪随机二进制序列给光模块20的各通道，光模块20各通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器30衰减后返回光模块20，转换为电信号后反馈给测试板10；控制器40调节光衰减器30的衰减率，测试板10检测电信号的误码率，当光衰减器30的衰减率最大且电信号的误码率为零时，得到光模块20中相应通道的灵敏度；根据光模块20中相应通道的灵敏度，得到光模块20的总灵敏度。

光模块20的灵敏度是光模块20一个十分重要的指标，其主要指的是光模块20的接收灵敏度，其定义是，光模块20的接收机24能够正确的把有用信号拿出来的最小信号接收功率。灵敏度是光模块20接收光信号的范围，在灵敏度范围能就能正常接收传输过来的光信号，而在灵敏度范围之外的光信号就不一定能够正常工作。因此，确定光模块20的灵敏度是十分重要的。请参考图4，图4结合光模块的具体组成结构给出了本实施例中的光模块灵敏度测试系统示意图。

本实施例中，测试板10发送伪随机二进制序列给待测试的光模块20的各通道。其中，一个光模块20一般有多个通道，比如，对于10×10g的100g光模块20和4×25g的100g光模块20而言，其均有10个电气输入端，也就是有10个通道，而每个通道的灵敏度情况是不尽相同的，因此，需要对各个通道的灵敏度均进行测试。在本实施例中，首先是将伪随机二进制序列，发送给待测试的光模块20的各个通道。此外，测试板10具体可以通告5040芯片来开发，由于100g的光模块20的电接口一共有10个通道，因此测试板10可以设置包括10个，对应于每个通道，都利用5040芯片的发送伪随机二进制序列的校验功能；而且，5040芯片支持9.953-11.312g速率，刚好满足光模块20电接口的速率。配合该测试板10开发相应的软件系统就可以实现对5040芯片的控制，该软件系统可以控制10片5040芯片同时发送伪随机二进制序列和同时实现伪随机二进制序列校验，因此通过校验的结果可以很清楚的看到光模块20产生的误码情况。

其中，伪随机二进制序列，即prbs，是只包含0和1的伪随机序列。其中，伪随机序列，表示如果一个序列，一方面它是可以预先确定的，并且是可以重复生产和复制的，一方面它又具有某种随机序列的随机特性，即统计特性，那么这种序列就被成为伪随机序列。伪随机序列和随机序列的主要区别在于，随机序列是不可预测的。它在将来时刻的取值只能从统计意义上去描述，而伪随机序列实质上不是随机的，而是收发双方都知道的确定性周期信号。在本实施例中，伪随机二进制序列可以包括prbs7、prbs15、prbs23和prbs31中的任意一种。其中，相应的伪随机二进制系列的本源多项式如下：prbs7＝x⁶+x⁷+1；prbs15＝x¹⁵+x¹⁴+1；prbs23＝x²³+x¹⁸+1；prbs31＝x³¹+x²⁸+1。

由于一个光模块20中的多个通道是相对独立的，因此，发送给该光模块20的伪随机二进制序列也可以是独立的，也就是，不同的通道中可以以不同的伪随机二进制序列发送。

在本实施例中，光模块20各通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器30衰减后返回光模块20，转换为电信号后反馈给测试板10。其中，电信号是光模块20各个通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器30衰减后返回给光模块20，在经过光模块20的光电转换得到。伪随机二进制序列是以电信号的形式发送给光模块20的，光模块20的各个通道接收到这些伪随机二进制序列之后，将这些伪随机二进制序列加载到激光调制器21中，对激光调制器21所发出的光信号进行调制，从而使得激光调制器21所发出的光带有了伪随机二进制序列的特征，此处进行了一次电光转换，也就是将电信号转变为了光信号。然后，将转变后的光信号，经过光衰减器30衰减，衰减的结果也就是将光信号的光量子的能量衰减，降低光信号的能量。然后，将衰减后的光信号，再返回光模块20，光模块20对该光信号进行一次光电转换，由光信号转变为前述的电信号反馈给测试板10。在光电转换之后，正常情况下可以从电信号中读取出初始的伪随机二进制序列，如果读取无误，确是初始的伪随机二进制序列，那么说明，相应的误码率为零。如果读取到的伪随机二进制序列有误，则根据误码的多少确定其误码率。

此外，在本实施例中，测试板10和待测试的光模块20之间的间距没有限定，那么，如果测试板10和光模块20之间的间距较大时，可能会导致伪随机二进制序列在发送过程中出现频偏或串扰，因此，为了保证测试过程中的精度，光模块20还可以包括时钟数据恢复芯片22，在光模块20中的光信号经过伪随机二进制序列调制之前，还可以将伪随机二进制序列经过时钟数据恢复。时钟数据恢复是对伪随机二进制序列进行时钟的修正，而修正的结果一般都是与测试板10的时钟同步。

此外，在本实施例中，从测试板10所发出的伪随机二进制序列的信号强度都比较小，为了调制后的光信号的特征明显，眼图效果好，光模块20中还可以包括驱动器23，用于在光模块20中的光信号经过伪随机二进制调制之前，还可以用于将伪随机二进制序列经过光模块20中的驱动器23进行放大。放大的作用是增加信号的强度，使得信号在传输的过程中不至于被噪声所湮没。

控制器40调节光衰减器30的衰减率，测试板10检测电信号的误码率，当光衰减器30的衰减率最大且电信号的误码率为零时，得到光模块20中相应通道的灵敏度，而灵敏度则是在这种情况下光信号返回光模块20的入光功率。衰减后的光信号的接收是通过光模块20中的接收机24来进行，接收机24还用于对光信号的光电转换。由于光模块20的灵敏度是待测指标，这个指标的所指的是光模块20接入光信号没有误码的最低光功率。换言之，也就是在光衰减器30对光信号进行衰减之后，当衰减的程度最大且电信号的误码率为零，此时所得的光模块20该通道的入光功率，则是该通道的灵敏度。其中，衰减的程度最大指的并不是光衰减器30所能达到的最高衰减率，而是在电信号误码率为零的前提下，光衰减器30所能达到的最高衰减率，换言之，如果实际衰减率高于这个衰减率，那么相应的电信号就会出现误码，从而引起光信号的失真。软件系统可以开发相应的接口，实现对光模块20的入光功率和出光功率的实时读取。如果在光模块20出现误码的临界值读取光模块20各个通道的入光功率，这个入光功率值即为光模块20的单通道灵敏度。

此外，在光信号传输的过程中，包括光信号在光模块20中传输以及光信号在光衰减器30中传输，难免会出现频偏或串扰，那么，与发送过程类似的，在对电信号进行校验，确定其误码率之前，还可以对电信号进行时钟数据恢复。此处的时钟数据恢复也是为了对电信号进行时钟的修正，而修正的结果一般都是与测试板10的时钟同步。值得一提的是，这里的时钟数据恢复和前述时钟数据恢复可以通过同一个时钟数据恢复芯片22来执行，这个芯片一般设置在光模块20中。

在得知光模块20中各个通道的灵敏度之后，就可以根据这些通道的灵敏度确定光模块20的总灵敏度。光模块20的总灵敏度，取决于光模块20的所有通道中，所能承受的衰减最小的那个通道，具体的，根据光模块20中相应通道的灵敏度，得到光模块20的总灵敏度可以包括：根据光模块20中各通道的出光功率，和各通道的灵敏度，确定光模块20各通道中所能承受的衰减最小的通道，并根据衰减最小的通道的衰减值与光模块20的总出光功率，得到光模块20的总灵敏度。以10×10g的光模块20为例，对于该光模块20共有10个通道，可以查到光模块2010个通道的出光功率，将10个通道的出光功率的值和测出来的对应10个通道的灵敏度功率值做差会得到10个差值，基于光模块20总的灵敏度值取决于所有通道中所能承受的的衰减最小的通道，因此记下10个通道中所得差值最小的那个值，用光模块20总的出光功率减去那个差值就是光模块20总的灵敏度。

本实施例提供了一种光模块灵敏度测试系统，发送伪随机二进制序列给待测试的光模块的各通道，接收光模块各通道反馈的电信号，电信号为光模块各通道中的光信号经过伪随机二进制序列调制后，通过光衰减器衰减后返回光模块，在经过光模块进行转换后所得；调节光衰减器的衰减率并检测电信号的误码率，当光衰减器的衰减率最大且电信号的误码率为零时，光信号反馈光模块的入光功率即为相应通道的灵敏度，再通过该灵敏度得到光模块的总灵敏度。通过本实施例的实施，以伪随机二进制序列的方式来进行光模块的灵敏度的检测，节约了用100g业务表进行测试的成本，而且避免了插拔所带来的差损。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储介质(rom/ram、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。