Optinio modulio siųstuvus-imtuvus reikia kalibruoti

 

Kodėl kalibravimas yra svarbesnis, nei manote

 

Mačiau, kaip inžinieriai praleidžia kalibravimo veiksmus esant gamybos slėgiui. Bloga mintis. Modulis gali gerai veikti bandymų stende kambario temperatūroje, sėdėdamas ten, atrodo visiškai sveikas. Tada siunčiama. Įrengiamas duomenų centro stove, kur aplinkos temperatūra svyruoja nuo 15 laipsnių iki 45 laipsnių, priklausomai nuo aušinimo apkrovos. Tada ir prasideda problemos.

Dalykas apieoptiniai siųstuvai-imtuvaiyra tai, kad jų lazeriniai diodai yra nepaprastai jautrūs padarai. Ryšys tarp poslinkio srovės ir išėjimo galios nėra tiesinis įvairiuose temperatūrų diapazonuose, -jis keičiasi, svyruoja ir reikalauja kompensacijos. Be tinkamo gamyklinio kalibravimo automatinė galios valdymo grandinė neįsivaizduoja, kur iš tikrųjų yra optimalus veikimo taškas. TOSA (Siųstuvo optinis sub{4}}agregatas) veikia per karšta, spartinant gedimą, arba per šalta, todėl išvesties galia yra nepakankama, kad būtų patenkintas nuorodos biudžetas.

Imtuvo jautrumo kalibravimas kelia savo iššūkių. Fotodetektoriaus jautrumas skirtinguose vienetuose skiriasi-kartais labai-dėl gamybos tolerancijos epitaksinio augimo procese. Moduliui gali prireikti 0,85 A/W, kad pasiektų specifikaciją, o jo kaimynui gamybos linijoje reikia 0,92 A/W. Bendrosios paieškos lentelės jos tiesiog nesumažina.

 

Akių diagramos testas

 

Kiekvienas, kuris dirbo tikrindamas siųstuvą-imtuvą, žino, kad akių diagrama yra viskas. Ar bent jau taip jaučiasi kvalifikacijos metu. MSA standartai apibrėžia kaukę -iš esmės uždraustą šešiakampio arba rombo formos zoną,{3}}kurios signalo pėdsakai negali patekti. Jei jūsų bangos forma paliečia šią kaukę, modulis sugenda. Laikotarpis. Jokių derybų.

Tai, kas iš tikrųjų vyksta kalibruojant akių diagramą, yra labiau niuansu, nei rodo dvejetainis patvirtinimas/nepatikimas. Technikas-arba vis labiau automatizuota kalibravimo programinė įranga-koreguoja moduliacijos srovę ir poslinkio tašką iteratyviai, stebėdamas, kaip akis atsidaro arba užsidaro pasikeitus kiekvienam parametrui. Platesnė akis reiškia geresnę signalo-ir{5}}triukšmo skirtumą. Daugiau vietos imtuvui atskirti loginius vienetus nuo nulių. Perėjimo taškas turi būti ties 50 %, nurodant vienodą laiką, praleistą kiekvienoje loginėje būsenoje.

Drebulys kaupiasi. Tai bjaurioji dalis. Netgi nedideli laiko neapibrėžtumai susilieja visoje nuorodoje, įsigilindami į tą brangią akies angą, kol prie imtuvo beveik nieko nelieka. Kalibravimas užfiksuoja modulius su pernelyg dideliu vidiniu drebėjimu, kol jie netampa kažkieno problema.

 

Temperatūros važiavimas dviračiu

 

DDM kalibravimas ir ką iš tikrųjų reiškia skaičiai

 

SFF-8472 specifikacija pakeitė siųstuvų-imtuvų stebėjimą apibrėždama standartizuotus diagnostikos duomenų atminties žemėlapius. Temperatūra, maitinimo įtampa, lazerio poslinkio srovė, TX galia, RX galia – visa tai pasiekiama naudojant paprastą I²C sąsają adresu A2h. Bet štai ko specifikacijose nepakankamai pabrėžiama: tie rodmenys yra tik tokie tikslūs, kaip gamyklinis kalibravimas, sukūręs konversijos koeficientus.

Viduje sukalibruoti moduliai saugo neapdorotas ADC vertes ir taiko fiksuotus mastelio koeficientus. Formulė atrodo paprasta: Calibrated_Value=Nuolydis × neapdorotas_ADC + poslinkis. Tačiau norint nustatyti šias nuolydžio ir poslinkio vertes, reikia atsekamos matavimo įrangos-kalibruotų optinių galios matuoklių, tikslių srovės šaltinių, temperatūros{7}}valdomų kamerų. Vienas gamintojas man pasakė, kad vien jų kalibravimo stotis kainuoja daugiau nei metinis ją valdančio techniko atlyginimas. as jais tikiu.

Išoriškai sukalibruoti moduliai perkelia šį sudėtingumą pagrindiniam kompiuteriui, saugodami daugianario koeficientus, kad kreivės būtų pritaikytos sudėtingiau. Tikslumas pagerėja, bet taip pat ir skaičiavimo našta. Šiomis dienomis dauguma tinklo jungiklių su tuo susidoroja puikiai. Sena įranga kartais susiduria su sunkumais.

Praktinė reikšmė tinklo administratoriams: kai jūsų stebėjimo sistema praneša apie -3,2 dBm TX galią, šis skaičius visiškai priklauso nuo atitinkamo modulio kalibravimo kokybės. Pigūs siųstuvai-imtuvai dažnai rodo ±1,5 dB skirtumą nuo faktinės galios. Aukščiausios kokybės moduliai išlaiko ±0,5 dB. Tai labai svarbu, kai šalinate ribinės nuorodos triktis.

 

Bangos ilgio kalibravimas DWDM programoms

 

Tankus bangos ilgio padalijimas pakeičia viską, kas susiję su kalibravimo reikalavimais. Staiga jūs nesusiduriate su ±50 nm nuokrypiais, priimtinais vieno -mode SR / LR moduliuose. DWDM kanalai veikia 100 GHz ar net 50 GHz ITU tinkluose. Esant 1550 nm, tai reiškia maždaug 0,8 nm atstumą. Praleidžiate savo tikslinį bangos ilgį daugiau nei ±0,1 nm ir patenkate į gretimus kanalus, sukurdami skersinį pokalbį, kuris sklinda per visą sistemą.

Derinami siųstuvai-imtuvai suteikia dar vieną sudėtingumo sluoksnį. Kalibruojant turi būti atsižvelgta į bangos ilgio{1}}galios pokyčius derinimo diapazone. Modulis gali sukurti -1 dBm esant 1530 nm, bet tik -2,5 dBm esant 1565 nm. Vidines paieškos lenteles, kompensuojančias šį elgesį, gamybos metu reikia apibūdinti keliuose bangos ilgio taškuose.

Neteko suskaičiuoti, kiek DWDM diegimo problemų kilo dėl netinkamo bangos ilgio kalibravimo. Simptomai iš pradžių visada glumina-protrūkinės klaidos, nepaaiškinami BER šuoliai, nuo temperatūros-priklausoma elgsena, kuri išnyksta, kai grąžinate modulį į laboratoriją išbandyti.

 

 

Šališkumo dabartinis klausimas

Lazerio poslinkio srovė nusipelno ypatingo dėmesio. Tai parametras, labiausiai nurodantis modulio būklę laikui bėgant. Tinkamai sukalibruotas modulis pradeda eksploatuoti, kai poslinkio srovė gerokai mažesnė už aliarmo slenkstį, todėl lazeriui senstant paliekama erdvė neišvengiamam padidėjimui. Mažėja kvantinis efektyvumas. APC kilpa kompensuoja stumdama daugiau srovės per diodą. Galų gale poslinkio srovė pasiekia aukštą-įspėjimo slenkstį-jūsų signalą užsisakyti pakaitalą, kol nuoroda nenutrūks.

Be tikslaus kalibravimo ši nuspėjamoji galimybė išnyksta. Pranešta poslinkio srovė gali būti 35 mA, kai tikroji srovė yra 42 mA. Perspėjimo laiku nepamatysite.

 

Gamybos realybė

 

Šiuolaikinės siųstuvų-imtuvų gamyklos kasdien kalibruoja tūkstančius modulių. Automatika tvarko didžiąją dalį-robotinių tvarkytuvų, prijungiančių modulius į bandymo plokštes, programinės įrangos algoritmus, optimizuojančius parametrus, automatinius sprendimus dėl patvirtinimo / nesėkmės, pagrįstų MSA atitikties kaukėmis. Žmogaus įsikišimas dažniausiai vyksta tada, kai kas nors negerai arba kai į liniją patenka naujas produkto variantas.

Pati kalibravimo stotis paprastai yra pastatyta aplink žinomų charakteristikų etaloninį imtuvą, didelio{0}}pralaidumo osciloskopą, galintį analizuoti akių diagramas, BERT (bitų klaidų dažnio testerį) jautrumui matuoti ir optinį spektro analizatorių bangos ilgiui tikrinti. Temperatūros priverstinės sistemos pučia tiksliai kontroliuojamą orą per modulius parametrinio bandymo metu. Nieko nepaliekama aplinkos sąlygoms.

Išeiga labai skiriasi priklausomai nuo produkto sudėtingumo. Paprasti 1G SFP moduliai gali pasiekti 95 % ir daugiau pirmojo{4}}kalibravimo sėkmės. Didelės spartos-400G QSFP-DD moduliai su PAM4 moduliacija? Girdėjau, kad kai kurių dizainų skaičiai yra artimesni 70%, nors gamintojai atidžiai saugo šiuos skaičius. Sugedę mazgai arba perdirbami-per{13}}litavimo jungtys, pakeičiami įtartini komponentai-arba visiškai pašalinami, jei defektas yra esminis.

Išlaidų spaudimas verčia kai kuriuos pardavėjus apsisukti. Mažiau temperatūros taškų kalibravimo metu. Laisvesni priėmimo kriterijai. Greitesnis ciklo laikas. Techniškai moduliai vis dar veikia. Jie tiesiog neveikia taip gerai užribyje ir greičiau žlunga patiriant stresą.

 

 

Ką tai reiškia pirkimams

 

Vertinant siųstuvų-imtuvų tiekėjus, priimant sprendimą turėtų būti atsižvelgta į kalibravimo praktiką,{0}}tačiau duomenų lapuose jie retai pateikiami. Paklauskite apie jų kalibravimo įrangos atsekamumą. Prašyti informacijos apie apibūdinimo metu naudotus temperatūros taškus. Sužinokite, ar jie atlieka 100 % testavimą, ar pasikliauja mėginių ėmimu. Atsakymai atskleidžia daugiau apie modulio kokybę, nei kada nors galėjo rinkodaros specifikacijos.

Trečiosios{0}}šalies suderinami siųstuvai-imtuvai čia užima įdomią vietą. Kai kurie gamintojai daug investuoja į kalibravimo infrastruktūrą, gamindami modulius, kurie atitinka arba viršija OEM kokybę. Kiti... ne. Vien kaina nepasakys, kuris yra kuris. Veikimas temperatūros diapazone ir ilgalaikis patikimumas yra tikrieji skirtumai, abu tiesiogiai susiję su kalibravimo kokybe gamybos metu.

Pagrindinė tiesa išlieka nepakitusi: optinis siųstuvas-imtuvas yra tik tiek, kiek jis kalibruojamas. Fotoninių prietaisų fizika to reikalauja. To reikalauja priklausomybės nuo temperatūros. To reikalauja atitiktis MSA. Kiekvienas, kuris jums sako, kad kalibravimas yra neprivalomas, arba nesupranta technologijos, arba nesirūpina jūsų tinklo veikimo laiku. Nei vienas, nei kitas nepriimtinas.