SFP光模块研发与测试方法

响。适合在大功率条件下工作，缺点是展宽了信号的
频谱，限制了信道的间隔。但对现代光纤传输系统而
言带宽已经不再是限制条件，因此在高带宽传输系统
中普遍采用RZ码.
8
性能参数
• 光通信比较关注的性能参数 OMA(Optic Modulation Amplitude) ER(Extinction Ratio) Q因子(Quality) OSNR(Optic Signal to Noise Ratio) Eye Opening/Eye Opening Penalty Bit Error Rate Reciver Sensitivity
• 这种编码通常只用于低于10Gbps速率光连接信号。 目前也有逐渐被替代的趋势.
4
NRZI编码
• 为了确保在数据传输时有足够的跳变便于接收端稳定的 工作,大多数采用光纤传输的数字通讯系统采用NonReturn to Zero Inverted (NRZI) coding.
• 在NRZI coding, 0表示成线路上的信号状态跳变,1表示 成状态不变.这种算法可以确保数据上有0串时不会出问 题.
• OMA越高,信号在光纤中就能传输的更远.ER越高,传输 系统对外部噪声的抗敏感度越高,鲁棒性越好.
11
光通信中的性能参数：Q因子
另外一个重要术语就是Q因子。理论上系统的误码率BER是完全由光信号 的信噪(Signal-to-Noise Ratio)比决定的，也就是Q因子。一般主要在 光纤放大器和接收端进行测量。(σ为噪声的RMS值)
2
常见的光通信中的编码方式
• NRZ/RZ (SONET/SDH, Fiber Channel Gigabit Ethernet, FDDI)
• AMI (E1/2/3, DS0/1/1A/1C/2/3,STS-1) • CMI (E4, DS4, STM-1E, STS-3)
3
NRZ编码
• NRZ coding: 1用发光表示，0用wenku.baidu.com灭表示。
13
采样示波器如何去自动套用归一化模板？
• 第一步：检测出输入信号的平均光功率（AOP） • 第二步：将归一化眼图中的50％的百分比光功率值与
AOP对应起来，至此眼图模板上的纵轴百分比数值全 部可变换为绝对值。由于数据率我们事先知道，因此 横轴就很容易转换为绝对值。 • 第三步：调整波形在横轴的位置，将眼图调整在模板 （示波器屏幕）的正中央
SFP光模块研发与测试方 法
1
光接口的测试项目
• 发送器眼图模板Transmitted Eye Mask • 平均光功率Average Optical Power • OFF发送器的平均发送光功率（OFF Average Power） • 光调制幅度Optical Modulation Amplitude • 消光比测试Extinction Ratio： • 中心波长Center Wavelength： • RMS频谱宽度RMS Spectral Width： • 边模抑制比Side Mode Suppression Ratio • 相对强度噪声Relative Intensity Noise OMA • 发送器色散与代价Transmission Dispersion and Penalty • 受压的接收器灵敏度Stressed Receiver Sensitivity in OMA (Max) • 数据相关抖动Data Dependent Jitter • 受压的眼图抖动Stressed Eye Jitter • 垂直眼图关闭代价Vertical Eye Closure Penalty • 误码率Bit Error Rate
OMA
2Paverage
P0 P1
1
P0
ER:Extinction
P average
PR1atPi0o,消光比
2
ER
P1 P0
, dB
10log10
P1 P0
10
消光比与OMA
• 对线性衰减（严格的说是对dB值呈线性衰减）的传输 系统,ER为常数.但是OMA是在减小的.这也就是随着信 号从发送端到接收端眼图变窄的现象.
Q P1 P0
1 0
12
关于光信号眼图测试模板
• 光眼图模板一般由3个区域组成， 从上至下依次为1#、2#、3#区 域
• 模板的宽度为一个UI • 通常1#、3#区域为长方形，2#
区域为六边形或四边形 • 右图模板上所有的数值均为百
分比而非绝对的时间与光功率， 因此我们通常称之为“归一化 模板” • 通常，光眼图模板的时间值是 固定的，因为我们知道速率是 多少，但是光功率是百分比值
9
光通信中的性能参数：OMA与ER
• 逻辑1和逻辑0: 光功率高的状态是逻辑1，反之则为逻辑0. 光功率常用:dBm = 10log(Power(mW)/1(mW))
• OMA:Optical Modulation Amplitude 逻辑1和逻辑0光功率差: OMA=P1-P0 有时也定义成:
P1 1
5
光通信基础知识介绍-RZ编码
• 在RZ编码里, 信号在每个单位时间里都会回到0状态即 熄灭无光状态. 1也只是有一半的时间处于激光开状态.
6
NRZ和RZ两种编码的眼图比较
NRZ编码眼图，高功率电平 为逻辑1，低功率电平为 逻辑0，在两高低两阶跳 变。
RZ编码眼图，底部有一根 线为逻辑0，逻辑1显 示为脉冲。
14
眼图测试的方式：RT与ET
• 实时方式 单次触发，完成数据采集。软件方法进行波形切割与 叠加 无需专门的触发信号，可以直接使用被测信号进行触 发 样点之间的间隔受示波器实时采样率的限制，目前最 小可达25ps
• 等效采样方式
多次触发，完成数据采集。硬件方式进行波形切割与 叠加
需要专门的触发信号
15
ET-RT Basics:
7
NRZ和RZ两种编码的比较
• NRZ编码长期在光纤传输中占据统治地位，但是这种 局面已经开始显示终结。NRZ编码更适合在传统的 Copper media中传输。
目前主要通常在10Gbps及以下的速率长距系统中应 用。
• RZ比较NRZ码而言，相同速率下具有较宽的频谱范围，
更低的失真、更低的功耗、能更好地抑制非线性的影