一种QSFP28光模块测试装置及系统的制作方法

本实用新型涉及一种光模块测试装置，尤其涉及一种 QSFP28光模块测试装置，并涉及包括了该 QSFP28光模块测试装置的系统。

背景技术：

QSFP28光模块的多模产品中，目前主要有QSFP28 SR和QSFP28 SR AOC两种产品，而QSFP28 SR AOC产品则由两个QSFP28 SR通过一条多模光纤连接在一起，即QSFP28 SR AOC产品包括两个QSFP28 SR模块，进而成对使用，其中一个QSFP28 SR模块做发射，另一个QSFP28 SR模块做接收。QSFP28（Quad Small Form factor Pluggable）为100G QSFP封装可热插拔小封装模块，QSFP28 SR为100G 多模模块，QSFP28 SR AOC为两个100G 多模模块。

现有技术中，针对QSFP28 SR AOC的测试，相关于要测试两只QSFP28 SR模块的接收，通过测试接收的电信号有无误码来判断模块的好坏，需要的设备有QSFP28测试板和误码仪。但更多时候需要测试一下两个QSFP28 SR模块的接收端电信号，通过电信号的指标大小来判断好坏(如RMS指标：均方根抖动)，目前已知的有以下两种方案的测试装置。

第一种方案为：使用了一个误码仪和两块QSFP28 SR测试板，设备成本降低了，但是由于只有一个误码仪，测试一个QSFP28 SR模块后要交替测试另一个QSFP28 SR模块，即先测试完一个被测的QSFP28 SR模块，另一个QSFP28 SR模块当光源；然后再测试另一个被测的QSFP28 SR模块，第一个QSFP28 SR模块当做光源，同时两个QSFP28 SR模块测试时还要交换位置，因此总的测试效率低下，影响模块的测试产能。

第二种方案为：使用两个误码仪和两块测试板，两个QSFP28 SR模块可以同时并行测试，效率提高；但是由于增加了一个误码仪，方案成本大幅增加。

而且，以上两个方案测试完接收灵敏度后，都不能再测试两个模块的接收电眼图，需要另外增加设备和方案来单测眼图，相当于增加两次测试，导致测试效率大大降低、产能降低、仪器利用率降低和人工成本的增加，以及设备成本的增加。此外，QSFP28测试板输入输出采用16个40G 292 SMA头，测试板的成本也大幅度增加；需要外接程控电源，才能检测输出电流和产品拉偏电压测试。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种并行测试QSFP28光模块，且降低了成本，提高生产和测试效率的 QSFP28光模块测试装置，并进一步提供包括了该 QSFP28光模块测试装置的系统。

对此，本实用新型提供一种 QSFP28光模块测试装置，包括：主控模块、QSFP28光模块、变速模块、差分转换器和时钟模块，所述QSFP28光模块通过所述变速模块连接至所述差分转换器，所述差分转换器和变速模块分别与所述主控模块相连接，所述时钟模块与所述变速模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述QSFP28光模块包括第一QSFP28测试板和第二QSFP28测试板，所述变速模块包括第一变速模块和第二变速模块，所述第一QSFP28测试板通过所述第一变速模块连接至所述差分转换器，所述第二QSFP28测试板通过所述第二变速模块连接至所述差分转换器。

本实用新型的进一步改进在于，所述第一变速模块和第二变速模块均为的变速模块。

本实用新型的进一步改进在于，还包括第一天线接口和第二天线接口，所述第一天线接口与所述第一QSFP28测试板相连接，所述第二天线接口与所述第二QSFP28测试板相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括USB接口，所述USB接口与所述主控模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括线性稳压电源，所述线性稳压电源与所述主控模块相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述主控模块为MCU。

本实用新型还提供一种 QSFP28光模块测试系统，包括了如上所述的 QSFP28光模块测试装置，还包括示波器，所述 QSFP28光模块测试装置的时钟管脚与所述示波器的时钟接口相连接。

本实用新型的进一步改进在于，还包括射频开关，所述 QSFP28光模块测试装置的输出电信号通过所述射频开关发送至所述示波器。

本实用新型的进一步改进在于，还包括计算机，所述计算机分别与所述 QSFP28光模块测试装置、示波器和射频开关相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过主控模块、QSFP28光模块、变速模块和差分转换器等的协同工作，进而能够支持两个QSFP28通道，相当于集成了两块QSFP28测试板，进而能够同时插入一对QSFP28 SR AOC，相对于现有技术来说，减少了一块QSFP28测试板，降低了成本，并且能够通过并行测试提高生产和测试效率；并且，将变速模块等模块通过电路的硬件方式集成在测试板上，替代外部的两台误码仪，成本仅有误码仪1/2000左右，因此大大降低了设备成本；在此基础上，还通过单端输出的天线接口实现电信号的输出，能够实现模块电流测试和输出电压拉偏测试，实现与计算机的数据交互，得以实现上位机远程控制等功能，兼容性强。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的装置结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的系统结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的时钟模块的电路原理图；

图4是本实用新型一种实施例的第一QSFP28测试板的电路原理图；

图5是本实用新型一种实施例的主控模块的电路原理图；

图6是本实用新型一种实施例的第二QSFP28测试板的电路原理图；

图7是本实用新型一种实施例的差分转换器的电路原理图；

图8是本实用新型一种实施例的第二变速模块的电路原理图；

图9是本实用新型一种实施例的第一变速模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1、图3至图9所示，本例提供一种 QSFP28光模块测试装置，包括：主控模块111、QSFP28光模块、变速模块、差分转换器102和时钟模块108，所述QSFP28光模块通过所述变速模块连接至所述差分转换器102，所述差分转换器102和变速模块分别与所述主控模块111相连接，所述时钟模块108与所述变速模块相连接。

优选的，如图1、图3至图9所示，本例所述QSFP28光模块包括第一QSFP28测试板104和第二QSFP28测试板107，所述变速模块包括第一变速模块103和第二变速模块109，所述第一QSFP28测试板104通过所述第一变速模块103连接至所述差分转换器102，所述第二QSFP28测试板107通过所述第二变速模块109连接至所述差分转换器102。本例所述第一变速模块103和第二变速模块109优选均为的变速模块。所述第一变速模块103和第二变速模块109优选采用变速箱（Gearbox）来实现。

如图7所示，本例所述差分转换器102优选为MUX，即10G 2:1的差分CML多路转换器，用于选择输出第一变速模块103还是第二变速模块109的时钟。所述第一变速模块103和第二变速模块109均为四通道25G的Gearbox，用于实现误码仪功能。所述第一QSFP28测试板104和第二QSFP28测试板107组成QSFP28 SR AOC模块的1对装，用于实现并行测试。所述时钟模块108为时钟发生器，优选用于产生644.53125M的参考时钟，对应的，确保所述第一变速模块103和第二变速模块109的输出速率为25.78125Gbps。

当然，本例图3至图9所示的是本例重要模块的优选的电路设计原理图，在实际应用汇总，并不局限于图3至图9所示的这些电路图，只要能够实现各自的模块功能即可。

本例设计两个QSFP28通道，相当于集成了两块QSFP28测试板，可同时插入一对QSFP28 SR AOC，即可以并行运行第一QSFP28测试板104和第二QSFP28测试板107；对应的，本例将使用两个 Gearbox（第一变速模块103和第二变速模块109）集成在测试板，替代外部误码仪设备。通过所述时钟模块108可以控制每个变速模块（Gearbox）的时钟输出为3.22GHz，通过10GHz的2:1 MUX（差分转换器102）实现Gearbox时钟的分别输出，为用于实现采样的示波器201的提供参考时钟。

本例所述主控模块111（MCU），用于控制和采集第一变速模块103和第二变速模块109的数据，实现误码仪功能；并用于控制所述差分转换器102，选择对应通道的时钟输出；用于采集线性稳压电源110每一路的3.3V输出电压和电流，实现模块电流测试和输出电压拉偏测试。

相应的，如图1所示，本例还包括第一天线接口105和第二天线接口106，所述第一天线接口105与所述第一QSFP28测试板104相连接，所述第二天线接口106与所述第二QSFP28测试板107相连接。所述第一天线接口105和第二天线接口106优选均为SMA接口。

本例设计两个QSFP28通道，每个QSFP28通道的电输出端采用单端输出，一路单端输出到所述变速模块（第一变速模块103还是第二变速模块109），另一路单端到所述第一天线接口105和第二天线接口106，所述第一天线接口105和第二天线接口106优选为4PIN SMA接头，用于实现输出电信号的接收；每个通道共4路单端输出，可接至示波器201，用于实现采样和测试。

如图1所示，本例还包括USB接口101和线性稳压电源110，所述USB接口101和线性稳压电源110分别与所述主控模块111相连接，因为USB接口101和线性稳压电源110可以直接采用现有技术中的USB接口和稳压电源，因此，本例没有将这两个模块的电路图放在附图中。所述主控模块111优选为MCU。

本例通过USB接口101（如USB-B接口）实现主控模块111（MCU）与计算机207之间的数据交互，进而为上位机软件控制或读取本装置数据提供了很好的硬件基础。所述USB接口101用于实现主控模块111（MCU）与计算机207之间的通信。本例所述线性稳压电源110用于提供3.3V、0.9V以及1.8V电源，为QSFP28光模块、变速模块和主控模块111（MCU）等提供所需要的电源。

如图2所示，本例还提供一种 QSFP28光模块测试系统，包括了如上所述的 QSFP28光模块测试装置，还包括示波器201，所述 QSFP28光模块测试装置的时钟管脚与所述示波器201的时钟接口相连接。为了便于显示，所述的 QSFP28光模块测试装置在图1和图2中，通过型号QSFP28 2CH EVB来表示。

本例还包括射频开关和计算机207，所述 QSFP28光模块测试装置的输出电信号通过所述射频开关发送至所述示波器201；所述射频开关包括第一射频开关202和第二射频开关206，所述第一天线接口105优选通过第一射频开关202连接至所述示波器201，所述第二天线接口106优选通过第二射频开关206连接至所述示波器201，如图2所示。所述计算机207分别与所述 QSFP28光模块测试装置、示波器201和射频开关相连接。

综上，本例通过所述主控模块111、QSFP28光模块、变速模块和差分转换器102等的协同工作，进而能够支持两个QSFP28通道，相当于集成了两块QSFP28测试板，进而能够同时插入一对QSFP28 SR AOC，相对于现有技术来说，减少了一块QSFP28测试板，降低了成本，并且能够通过并行测试提高生产和测试效率。

本例将变速模块集成在测试板上，替代外部的两台误码仪，成本仅有误码仪1/2000左右，因此大大降低了设备成本；由于是通过所述主控模块111（MCU）实现两个通道并行测试接收灵敏度，相同时间测试了两只QSFP28 SR，例如批量生产时测试灵敏度，我们常用等待24秒无误码即为通过，那么测试AOC一组模块的接收则仅仅需要24秒。而市场上常用的方案1则需要48秒以上，因此本例生产测试效率提高了近1倍。

本例两个通道采用单端分别输出到变速模块和天线接口（第一天线接口105和第二天线接口106），因此是可以测试接收输出电信号的，根据本装置的测试系统连接图搭建好的测试系统，可分别测试两个通道各自四路接收输出电信号的眼图，仅仅只需要16秒时间，在测试接收灵敏度之后立即可以测试电眼图，不需要更换QSFP28测试板，因此大大降低了设备成本和测试效率，为生产提高了产能。

本例降低了天线接口（第一天线接口105和第二天线接口106）的数量，进而进一步降低了成本。还通过所述主控模块111(MCU)控制和采集所述线性稳压电源110（电源系统）每一路的3.3V输出电压和电流，不需要使用外部昂贵的程控电源，即可实现模块电流测试和输出电压拉偏测试（如3.1V、3.3V和3.6V等任意点的输出电压，精度达到5mV），满足产品研发阶段的DVT和EVT等电压拉偏测试，节省了设备成本和提高了测试效率。

本装置通过USB接口101（USB-B）接口实现所述主控模块111与计算机207之间的数据交互，能够为上位机软件控制或读取数据提供很好的硬件基础，适合当下所有带USB接口的计算机，不再需要使用串口（COM）或并口（LPT），因此兼容大多数系统，如WINXP、WIN7和WIN10等32位或64位的操作系统，兼容性强。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。