一种光模块发射光功率和眼图的自动调测方法及装置与流程

本发明属于光模块领域，更具体地，涉及一种光模块发射光功率和眼图的自动调测方法及装置。

背景技术：

随着全球网络的布局和建设，5g网络的逐步推进，国际市场和国内市场对光模块的需求持续增大，光模块产业的竞争日趋激烈，如何以更高的生产效率和更好的质量在竞争中取胜，成为了各方一直不断努力的方向。

光模块自动测试是光模块制造的重要环节之一，其中由于光模块激光器的一致性不好，导致批量生产时，无法通过预设固定参数使模块性能达到要求，往往需要对参数进行调整，随着光模块速率的不断提高，激光器对环境和设计的要求更加严苛。而传统的调测方法是通过统计批量数据，预设固定参数，无法满足不同批次的需求，因此传统的调测方法无法很好地保证光模块发挥出激光器的最佳性能。

分布反馈式激光器(distributed-feedbacklaser，dfb)是目前1.25g～25g光模块最常用的激光器类型，为了节约成本，许多厂家在晶体管外形(transistoroutline，to)的制作过程中不再使用背光二极管，这样就导致了光模块无法监控发射光功率，使得激光器必须工作在开环状态，自动功率控制(automaticpowercontrol，apc)功能不再适用，加大了光模块批量生产时，自动调测的难度。传统的调测方法分为手动调测和预设固定参数两种，其中手动调测也是基于预设固定参数的方法，能够较大的发挥器件的最佳性能，但有着所需工时长、依赖操作人员的技术性和熟练度以及效率低下的缺陷，预设固定参数的调测方法强依赖于批次一致性，不易发挥器件最佳性能，且具有成品率低的缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种光模块发射光功率和眼图的自动调测方法及装置，能够根据dfb的光电特性，完成光功率的自动调测及眼图消光比的自动调测，可快速将光功率和消光比参数调整到目标范围，完全不需要人工干预。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种光模块发射光功率和眼图的自动调测方法，包括：

在待测光模块的平均发射光功率不在第一目标范围时，根据所述平均发射光功率与第一目标范围的关系进行光功率的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系，直至所述平均发射光功率在所述第一目标范围内；

在所述待测光模块的光眼图的消光比不在第二目标范围时，根据所述光眼图的消光比与所述第二目标范围的关系进行光眼图的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系，直至所述光眼图的消光比在所述第二目标范围内，根据得到的偏置电流和调制电流大小以及所述待测光模块的光眼图的消光比得到所述待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值。

优选地，所述根据所述平均发射光功率与第一目标范围的关系进行光功率的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系，包括：

若所述平均发射光功率小于第一目标范围，则按第一预设步进值增大偏置电流的寄存器值ibias(dac)和调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系；

若所述平均发射光功率大于所述第一目标范围，则按所述第一预设步进值减小偏置电流的寄存器值ibias(dac)和调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足所述第一预设关系。

优选地，所述第一预设关系为：δibias＝kδimod，k为任意常数，δibias为偏置电流的变化量，δimod为调制电流的变化量。

优选地，由ibias＝ibias(dac)×tran1确定偏置电流ibias，由imod＝imod(dac)×tran2确定调制电流imod，其中，tran1与tran2为电流系数。

优选地，所述根据所述光眼图的消光比与所述第二目标范围的关系进行光眼图的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系，包括：

若所述光眼图的消光比小于第二目标范围，则按第二预设步进值减小偏置电流的寄存器值ibias(dac)，按所述第二预设步进值增大调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系；

若所述光眼图的消光比大于所述第二目标范围，则按所述第二预设步进值增大偏置电流的寄存器值ibias(dac)，按所述第二预设步进值减小调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系。

优选地，所述第二预设关系为：

优选地，在所述根据得到的偏置电流和调制电流大小以及所述待测光模块的光眼图的消光比得到所述待测光模块的偏置电流和调制电流的最终值之前，所述方法还包括：

在根据所述光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，直至所述光眼图的消光比在所述第二目标范围后，记录此时的偏置电流的寄存器值ibias(dac)1和调制电流的寄存器值imod(dac)1。

优选地，所述根据得到的偏置电流和调制电流大小以及所述待测光模块的光眼图的消光比得到所述待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值，包括：

按照得到ibias(dac)1和imod(dac)1的调试方向及所述第二预设步进值改变ibias(dac)1和imod(dac)1，记录此时的偏置电流的寄存器值ibias(dac)2和调制电流的寄存器值imod(dac)2；

若所述待测光模块的光眼图的消光比在所述第二目标范围之内，则将ibias(dac)2和imod(dac)2作为所述待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值；

若所述待测光模块的光眼图的消光比不在所述第二目标范围之内，则将ibias(dac)1和imod(dac)1作为所述待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值。

按照本发明的另一方面，提供了一种光模块发射光功率和眼图的自动调测装置，包括：

光功率调测模块，用于在待测光模块的平均发射光功率不在第一目标范围时，根据所述平均发射光功率与第一目标范围的关系进行光功率的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系，直至所述平均发射光功率在所述第一目标范围；

眼图调测模块，用于在所述待测光模块的光眼图的消光比不在第二目标范围时，根据所述光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系，直至所述光眼图的消光比在所述第二目标范围，根据得到的偏置电流和调制电流大小以及所述待测光模块的光眼图的消光比得到所述待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值。

按照本发明的另一方面，提供了一种包括上述所述的自动调测装置的自动调测系统。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

明确了开环dfb的光功率调测和眼图er调测之间的区别，保证在光功率调完以后，再调整眼图er不会再使光功率产生变化，使激光器的自动调测有迹可循，使用了特殊方法避免er被调至目标范围的边缘，该方法满足自动化要求，能够大幅提高生产效率，发挥了器件的最佳性能。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种光模块发射光功率和眼图的自动调测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种光模块发射光功率自动调测方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种光模块光眼图自动调测方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种光模块发射光功率和眼图的自动调测装置的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种光模块光功率和光眼图的自动调测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明实例中，“第一”、“第二”等是用于区别不同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

实施例一

如图1所示是本发明实施例提供的一种光模块发射光功率和眼图的自动调测方法的流程示意图，在图1所示的方法中包括以下步骤：

s1：在待测光模块的平均发射光功率不在第一目标范围时，根据平均发射光功率与第一目标范围的关系进行光功率的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系，直至平均发射光功率在第一目标范围内；

在本发明实施例中，第一目标范围可以根据待测光模块所遵循的协议、标准或规格书确定。

在本发明实施例中，可以通过光功率计或示波器检测待测光模块的平均发射光功率paverage。

如图2所示，在本发明实施例中，若待测光模块的平均发射光功率paverage在第一目标范围，则结束调测过程。

如图2所示，在本发明实施例中，根据平均发射光功率与第一目标范围的关系进行光功率的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系，可以通过以下方式实现：

若平均发射光功率paverage小于第一目标范围，则按第一预设步进值增大偏置电流的寄存器值ibias(dac)和调制电流的寄存器值imod(dac)，即用原对应的寄存器值加上第一预设步进值进行改变的，使得偏置电流的变化量δibias和调制电流的变化量δimod满足第一预设关系；

若平均发射光功率paverage大于第一目标范围，则按第一预设步进值减小偏置电流的寄存器值ibias(dac)和调制电流的寄存器值imod(dac)，即用原对应的寄存器值减去第一预设步进值进行改变的，使得偏置电流的变化量δibias和调制电流的变化量δimod满足第一预设关系。

在本发明实施例中，第一预设步进值可以根据实际需要确定，用以调整自动调测的速度和精细度。

在本发明实施例中，第一预设关系为：δibias＝kδimod，k为任意常数，δibias为偏置电流的变化量，δimod为调制电流的变化量。

在本发明实施例中，由ibias＝ibias(dac)×tran1确定偏置电流bias，由imod＝imod(dac)×tran2确定调制电流imod，其中，tran1与tran2为电流系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值。

δibias由原偏置电流ibias减去改变后的偏置电流得到，δimod由原调制电流imod减去改变后的调制电流得到。

其中，ibias(dac)和imod(dac)为对应偏置电流和调制电流的寄存器值，通过写入光模块memory中生效。

其中，同步调节偏置电流和调制电流的目的是为了保持光功率变化时，初始消光比尽可能的稳定。

s2：在待测光模块的光眼图的消光比不在第二目标范围时，根据光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系，直至光眼图的消光比在第二目标范围内，根据得到的偏置电流和调制电流大小以及待测光模块的光眼图的消光比得到待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值。

在本发明实施例中，第二目标范围可以根据待测光模块所遵循的标准、协议和规格书确定。

在本发明实施例中，可以通过示波器测量光眼图的消光比er。

如图3所示，在本发明实施例中，若光眼图的消光比er在第二目标范围内，则结束调测过程。

如图3所示，在本发明实施例中，根据光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系，包括：

若光眼图的消光比er小于第二目标范围，则按第二预设步进值减小偏置电流的寄存器值ibias(dac)，即用原寄存器值ibias(dac)减去第二预设步进值，按第二预设步进值增大调制电流的寄存器值imod(dac)，即用原寄存器值imod(dac)加上第二预设步进值，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系；

若光眼图的消光比er大于第二目标范围，则按第二预设步进值增大偏置电流的寄存器值ibias(dac)，即用原寄存器值ibias(dac)加上第二预设步进值，按第二预设步进值减小调制电流的寄存器值imod(dac)，即用原寄存器值imod(dac)减去第二预设步进值，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系。

在本发明实施例中，第二预设步进值可以根据实际需要确定，用以调整自动调测的速度和精细度。

其中，在光眼图的自动调测，根据式计算出偏置电流与调制电流变化量满足式时，平均光功率不发生变化，se为激光器的电光效率，ith为激光器阈值电流，激光器外界环境不变时se与ith均为固定值。

因此，第二预设关系为：

如图3所示，在本发明实施例中，在根据得到的偏置电流和调制电流大小以及待测光模块的光眼图的消光比得到待测光模块的偏置电流和调制电流的最终值之前，该方法还包括：

在根据光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，直至光眼图的消光比在第二目标范围后，记录此时的偏置电流的寄存器值ibias(dac)1和调制电流的寄存器值imod(dac)1。

如图3所示，在本发明实施例中，根据得到的偏置电流和调制电流大小以及待测光模块的光眼图的消光比得到待测光模块的偏置电流和调制电流的最终值，可以通过以下方式实现：

按照得到ibias(dac)1和imod(dac)1的调试方向及第二预设步进值改变ibias(dac)1和imod(dac)1，记录此时的偏置电流的寄存器值ibias(dac)2和调制电流的寄存器值imod(dac)2；

比如，若ibias(dac)1和imod(dac)1是通过增大ibias(dac)和减小imod(dac)实现的，则按照第二预设步进值增大ibias(dac)1得到ibias(dac)2，按照第二预设步进值减小imod(dac)1得到imod(dac)2。

若ibias(dac)1和imod(dac)1是通过减小ibias(dac)和增大imod(dac)实现的，则按照第二预设步进值减小ibias(dac)1得到ibias(dac)2，按照第二预设步进值增大imod(dac)1得到imod(dac)2。

若待测光模块的光眼图的消光比在第二目标范围之内，则将ibias(dac)2和imod(dac)2作为待测光模块的偏置电流寄存器和调制电流寄存器的最终值；

若待测光模块的光眼图的消光比不在第二目标范围之内，则将ibias(dac)1和imod(dac)1作为待测光模块的偏置电流寄存器和调制电流寄存器的最终值。

其中，δibias和δimod均为单次调试中，偏置电流ibias和调制电流imod的变化量。

实施例二

如图4所示是本发明实施例提供的一种光模块发射光功率和眼图的自动调测装置的结构示意图，包括：

光功率调测模块401，用于在待测光模块的平均发射光功率不在第一目标范围时，根据平均发射光功率与第一目标范围的关系进行光功率的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第一预设关系，直至平均发射光功率在第一目标范围内；

眼图调测模块402，用于在待测光模块的光眼图的消光比不在第二目标范围时，根据光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系，直至光眼图的消光比在第二目标范围内，根据得到的偏置电流和调制电流大小以及待测光模块的光眼图的消光比得到待测光模块的偏置电流和调制电流寄存器的最终值。

其中，光功率调测模块401，用于在平均发射光功率paverage小于第一目标范围，则按第一预设步进值增大偏置电流的寄存器值ibias(dac)和调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量δibias和调制电流的变化量δimod满足第一预设关系；在平均发射光功率paverage大于第一目标范围，则按第一预设步进值减小偏置电流的寄存器值ibias(dac)和调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量δibias和调制电流的变化量δimod满足第一预设关系。

在本发明实施例中，第一预设关系为：δibias＝kδimod，k为任意常数，δibias为偏置电流的变化量，δimod为调制电流的变化量。

在本发明实施例中，由ibias＝ibias(dac)×tran1确定偏置电流ibias，由imod＝imod(dac)×tran2确定调制电流imod，其中，tran1与tran2为电流系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值。

其中，眼图调测模块402，用于在光眼图的消光比er小于第二目标范围时，按第二预设步进值减小偏置电流的寄存器值ibias(dac)，按第二预设步进值增大调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系；在光眼图的消光比er大于第二目标范围时，按第二预设步进值增大偏置电流的寄存器值ibias(dac)，按第二预设步进值减小调制电流的寄存器值imod(dac)，使得偏置电流的变化量和调制电流的变化量满足第二预设关系。

在本发明实施例中，第二预设关系为：

眼图调测模块402，还用于在根据光眼图的消光比与第二目标范围的关系进行光眼图的调测，直至光眼图的消光比在第二目标范围后，记录此时的偏置电流的寄存器值ibias(dac)1和调制电流的寄存器值imod(dac)1；按照得到ibias(dac)1和imod(dac)1的调试方向及第二预设步进值改变ibias(dac)1和imod(dac)1，记录此时的偏置电流的寄存器值ibias(dac)2和调制电流的寄存器值imod(dac)2；在待测光模块的光眼图的消光比在第二目标范围之内，将ibias(dac)2和imod(dac)2作为待测光模块的偏置电流寄存器和调制电流寄存器的最终值；在待测光模块的光眼图的消光比不在第二目标范围之内，则将ibias(dac)1和imod(dac)1作为待测光模块的偏置电流寄存器和调制电流寄存器的最终值。

其中，各模块的具体实施方式可以参考上述方法实施例的描述，本发明实施例将不再复述。

实施例三

图5是本发明实施例提供的一种光模块光功率和光眼图的自动调测系统的结构示意图，其包括：采样示波器/眼图仪，光功率计，误码仪，用于插光模块的测试夹具，光纤和自动调测装置。

实际操作时，操作人员将待测光模块连接光纤，通过测试夹具插入到图5所示的测试板上，通过自动调测装置即可实现光模块发射端光功率和眼图的全自动调测。

该系统通过自动调测装置实时程控示波器，误码仪，光功率计及待测光模块，实现待测模块眼图的实时调测。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。