用于光模块多径干扰测试的一体化测试系统及测试方法与流程

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种用于光模块多径干扰测试的一体化测试系统及测试方法。

背景技术：

1、在高速光纤通信网络应用中，复杂的光纤链路包含很多光纤接口，这些光纤接口对传输光信号存在不同程度的光反射。当光纤链路中的光信号存在两个及以上的强反射时，就会产生多径干扰(multiple path interference，mpi)。多径干扰会导致光纤链路中光信号质量的下降，影响光纤系统的传输性能，特别是基于四阶脉冲幅度调制(pam4)的高速50g/200g/400g等高速光纤通信网络。

2、高速光纤通信网络中使用的高速光模块(50g/200g/400g及以上)，主流方案基本采用数字信号处理(digital signal processing，dsp)芯片，虽然各dsp厂家已经推出了对多径干扰的补偿功能，但对于多径干扰的补偿能力还是需要光模块厂家进行测试评估。

3、目前光模块厂家常规的测试系统框图如图1所示，包含以下设备装置：外置光源tx模块(101)、10%：90%分光器oc1(102)、2km光纤(103)、光衰减器voa(104，107)、光偏振器pc(105)、50%：50%分光器oc2 (106)和待测试接收rx模块(108)，该测试系统中，所有的光接口通过法兰盘连接，故至少需要8个法兰盘(c1~c8)。

4、针对附图1所示的测试系统，其测试的思路为：在待测试接收模块(108)收到的光信号中，增加一路可调多径干扰(mpi)的等效反射光信号，调整不同的等效反射系数(eri)，测试接收模块(108)的接收误码率(ber)，对照接收误码率的指标要求，就可以确定待测试接收模块(108)对多径干扰(mpi)的容忍度。

5、该测试系统的具体测试方法包括如下步骤：

6、s1. 在c1接口测出光源模块(101)的发光功率，记为p0；

7、s2. 在c2接口测出分光器oc1(102)主臂的输出光功率，记为p1，p1理论值为p0-0.46；

8、s3. 在c3接口测出分光器oc1(102)mpi臂的输出光功率，记为p2，p2理论值为p0-10；

9、s4. 由2km光纤(103)，光衰减器voa1(104)和光偏振器pc(105)三部分组成的等效损耗链路，记为il，则可在c6接口测出值记为p3，p3理论值为p0-10-il；

10、s5. 在c7接口将主臂与mpi臂两路光信号合成一路，mpi臂相对主臂的等效反射系数(eri)记为p4，p4=p3-p1=-(9.54+il)；

11、s6. 通过调节光衰减器voa1(104)，可以得到不同等效反射系数(eri)；

12、s7. 在不同等效反射系数(eri)，调节光衰减器voa2(107)，测试接收模块(108)的接收误码率(ber)，得到待测试接收模块(108)对多径干扰(mpi)的容忍度。

13、上述测试系统中，由于采用多个独立设备搭建，会存在多个光接口，相互之间使用光纤跳线和法兰盘连接，客观上就有很多光反射点，因此会引入了额外的多径干扰(mpi)，影响测试数据的可靠性。为了尽量降低光接口上的光反射，光接口虽然可以选择apc接口，但这增加了测试系统内所有设备装置的选择难度和成本，加大了测试系统的搭建难度。

14、同时，采用上述测试方法时，会对每个光接口(c1~c8)进行实时光功率测量，需要频繁的拆下法兰盘，这些动作会增加跳线端面脏污和法兰盘错位等风险，使测试结果的一致性和稳定性不佳。

15、基于此，本案由此提出。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种用于光模块多径干扰测试的一体化测试系统，来提升光模块厂家对高速光模块多径干扰容忍度测试的准确性和便捷性。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种用于光模块多径干扰测试的一体化测试系统，包括：

4、光源模块，用于发射光信号；

5、分光器oc1，用于将光模块发射的光信号分成主臂和mpi臂；

6、分光器oc3，用于将主臂上的光信号分成两路，一路用于实时监测；

7、可调损耗链路，用于调节mpi臂上光信号的损耗；

8、分光器oc4，用于将可调损耗链路上输出的光信号分成两路，一路用于实时监测；

9、分光器oc2，用于将分光器oc3分出的另一路光信号和分光器oc4分出的另一路光信号进行合并；

10、衰减器voa2，接收分光器oc2输出的合并光信号，进行光功率调整后输出至待测接收光模块；

11、所述分光器oc3和分光器oc4的分光比例相同；

12、所述光源模块与分光器oc1之间光接口的光纤、分光器oc1与可调损耗链路之间光接口的光纤、分光器oc3与分光器oc2之间光接口的光纤、分光器oc4与分光器oc2之间光接口的光纤、分光器oc2与衰减器voa2之间光接口的光纤均进行熔接。

13、进一步的，所述衰减器voa2输出端的光接口采用apc接口。

14、进一步的，所述光源模块采用内置光源，包括dsp芯片、微处理器、半导体制冷器驱动芯片和激光器；

15、所述微处理器根据上位机信号，对dsp芯片和半导体制冷器驱动芯片进行通信和控制；

16、所述dsp芯片用于输出调制信号到激光器；

17、所述半导体制冷器驱动芯片用于将激光器保持工作在一个稳定的温度；

18、所述激光器用于发射光信号。

19、进一步的，所述可调损耗链路包括固定长度的光纤线路、衰减器voa1、和偏振器；

20、所述光纤线路用于使mpi臂上的光信号较主臂上的光信号存在一个时延；

21、衰减器voa1用于调整mpi臂上的光功率损耗大小；

22、偏振器用于调节 mpi 臂的光偏振态，使mpi 臂的光偏振态与主臂对齐；

23、所述光纤线路与衰减器voa1之间光接口的光纤、衰减器voa1与偏振器之间光接口的光纤进行了熔接。

24、进一步的，包括控制界面，所述衰减器voa1与控制界面连接。

25、进一步的，包括控制界面，所述偏振器与控制界面连接。

26、进一步的，包括控制界面，所述衰减器voa2与控制界面连接。

27、进一步的，包括光功率实时显示界面，其中分光器oc3上分出的一路光信号连接至光功率实时显示界面。

28、进一步的，包括光功率实时显示界面，其中分光器oc4上分出的一路光信号连接至光功率实时显示界面。

29、本发明的目的之二在于提供一种用于光模块多径干扰测试的测试方法，基于上述用于光模块多径干扰测试的一体化测试系统，测试方法包括以下步骤：

30、记录主臂上分出的一路光信号的功率t1和mpi臂上分出的一路光信号的功率t2；

31、计算等效反射系数eri=t2-t1；

32、通过调节光衰减器voa1，得到不同等效反射系数；

33、在不同等效反射系数，调节光衰减器voa2，测试接收光模块的接收误码率，得到接收光模块对多径干扰的容忍度。

34、本发明的优点在于：

35、1. 该多径干扰测试的一体化测试系统，整合了多个分立的设备装置，一套系统即可直接进行多径干扰mpi的容忍度测试；设计中将所有必要的光接口的光纤进行熔接，从根本上杜绝了光反射的产生，不会引入额外的多径干扰mpi，提升了一体化测试系统的测试数据可靠性；设计采用可视化实时显示界面，实时显示主臂和mpi臂的光功率，可直接获得等效反射系数eri值，测试数据稳定，避免频繁拆装光接口；

36、2. 设计采用内置光源，可直接在一体化系统的控制界面控制内置光源的工作速率和工作模式，可以适配不同高速光模块的多径干扰(mpi)的容忍度测试；

37、3. 设计采用实时控制界面，包括衰减器voa和光偏振器pc，测试便捷。