光模块的基本作用是实现光电,电光信 的转换。发光器件有激光器(VCSEL DFB FP),常见波段有850nm(短距离),1310nm 1330 1550nm。VCSEL一般用于短波长850nm多模产品,垂直腔面发射。DFB常用于1310波长等。光电探测器有PIN和APD,在常见的应用中例如交换机和基站,向模块发送电的调制信 ,调制信 通过驱动芯片Driver来控制激光器发光。接收到的光通过PIN或APD转换为光电流后通过TIA电芯片实现后续的放大 限幅等一系列步骤。
光模块是如何制作的块包括PCBA和对应的结构件和外壳,其中PCBA常见的工艺有COB和TO,高速光模块用的一般是SMT和COB,在制作硬件原理图,PCB layout后制作PCB板,裸板经过SMT贴电容电阻磁珠后经过COB工艺,包括DieBond(光芯片和电芯片),目检,打金线(光电芯片间,打线的质量和长度等会严重影响性能),目检金线,lens耦合(将透镜固定在光芯片上方,vcsel)或激光焊耦合(CWDM)等各种有源无源耦合,最后等离子清洗老化,等才完成整个工序(后续会专门针对COB工艺讲解)。而TO工艺是除了PCBA上的电容电阻MCU等,将光电芯片贴在管座上,通过管座的针脚与PCBA连接,也包括金丝球焊线,耦合等工序。
光模块制作完成后要进行一系列的测试,常见测试指标包括发射眼图,消光比,margin,SNR,JITTER,交叉比,灵敏度(规定误码率下),告警去告警,中心波长,谱宽,偏置电流和上位机监控的信息等。常用的仪器和测试线路为
1、误码仪的作用是提供调制信 给模块,通过发射接收TX RX差分线与测试板连接,PC端和误码仪通过usb线连接,trigger线与示波器连接。误码仪软件来控制其提供的速率和通道发送bit数、误码数和误码率。
2、测试板和电源,为调试测试模块专门制作的电路板,有ModPrsl,Intl、TX LOS TX_Fault RX_LOS 等信 指示灯,TX_disable等引脚。模块金手指插上测试板。测试板有差分线专用接口、电源线和usb线。差分线接口和误码仪连接,电源线连接5V(测试板内部有DC-DC模块)或3.3V电源,usb线和PC端连接,为实现上下位机的通信。
3、示波器,有光口和电口,有不同速率可提供,模块发光通过光口查看光眼图判断性能,电口通过电眼图测试转换的电信 ,包括幅度和上升下降(20%-80%时间)。示波器有触发trigger线,和误码仪连接,提供触发的对应速率的时钟采样信 。
4、辅助测试仪器,光功率计 光衰减器 万用表 温箱等。接线如下图:
此测试环境搭建好后可可进行调试和测试,调试测试将在下一节详解!
声明:本站部分文章及图片源自用户投稿,如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢!