一種光收發裝置溫度查找表全自動制作系統及方法與流程

本發明涉及光通信技術領域，特別涉及一種光收發裝置溫度查找表全自動制作系統及方法。

背景技術：

現有光模塊或者BoB(Bi-directional Optical Sub-Assembly on Broad，雙向光組件在板)溫度查找表(Look-up Table，簡寫為LUT)一般包含偏置電流LUT、調制電流LUT和APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光電二極管)LUT。其中，光模塊或者BoB接收端采用APD進行光電檢測的需要APD LUT，否則可不需要。

當光模塊或者BoB在注冊時，需讀取LUT相應溫度下的偏置電流值和調制電流值以驅動光模塊或者BoB發光，使其迅速達到APC(Auto Power Control，自動功率控制)設定的突發光光功率，并進入穩定狀態，從而成功注冊。現有技術中，LUT相應溫度下的偏置電流值和調制電流值可靠性差，導致驅動光模塊或者BoB發光的偏置電流值和調制電流值與APC設定的突發光功率和消光比差異較大，BOSA(Bi-directional Optical Sub-Assembly，雙向光組件)驅動芯片需要經過較長時間的調整才能達到輸出光的穩定狀態，這將導致設備無法成功注冊，影響用戶的使用。

另一方面，LUT制作中，每調節一個工作溫度點，穩定時間至少需要1小時左右，而且復雜的調試工序一步步都需要人工進行，無疑耗費了較多的人力、精力和時間，不利于項目的開展，無法滿足企業高效運作的需求。

APD LUT精度較低，也可能導致加載在APD的反向偏置電壓低于相應溫度的最佳電壓下，光模塊或者BoB接收靈敏度降低，設備可能丟包或者注冊不上。更嚴重的是，如果加載在APD的反向偏置電壓遠高于相應溫度下的最佳電壓，將造成光模塊或者BoB的APD造成不可恢復的損傷。

綜上，對于現有LUT制作，其不足和風險在于：一，LUT全程需人工監測與調試，過程復雜、繁瑣，耗費人力，持續時間長，效率低，不利于現代化企業高效運轉；二，傳統LUT制作中，鑒于人力與時間投入的原因，采集溫度點和光收發裝置的數量有限，對于BOSA的控制并不精確，可能偏離實際溫度下的最佳值較遠，將導致無法成功注冊或者接收端APD損壞的情況。更有甚者，對于一致性不好的BOSA，注冊問題發生的概率增加，大批量影響客戶的使用，釀成不可估量的經濟損失。

技術實現要素：

本發明提供一種光收發裝置溫度查找表全自動制作系統及方法，解決現有技術中光收發裝置溫度查找表精度低，可靠性差，制作過程繁瑣，效率低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種光收發裝置溫度查找表全自動制作系統，包括：溫箱、數據采集儀、光功率測量設備、消光比測量設備以及計算機；

所述溫箱，用于控制環境溫度，為所述光收發裝置提供可控環境溫度；

所述數據采集儀，用于連接所述光收發裝置的雙向光組件，監測其溫度；

所述光功率測量設備，用于連接所述光收發裝置，測量發光功率；

所述消光比測量設備，用于連接所述光收發裝置，測量消光比；

所述計算機分別連接所述溫箱以及所述數據采集儀，用于控制光收發裝置的工作環境溫度，同時獲取所述雙向光組件的穩定溫度；所述計算機還連接所述光功率測量設備和消光比測量設備，獲取發光功率和消光比；

其中，在執行溫度查找表制作操作中，所述計算機連接所述光收發裝置的控制接口，通過調試雙向光組件的驅動芯片的偏置電流使得所述發光功率趨近預設值，調試調制電流使得消光比趨近預設值；記錄所述偏置電流和調制電流的最優值以及所述雙向光組件的穩定溫度，并將連續多個環境溫度下的多組所述偏置電流和調制電流的最優值以及所述雙向光組件的穩定溫度擬合成溫度查找表。

進一步地，在執行溫度查找表制作操作中，調試雙向光組件的驅動芯片的反向供電電壓，使所述光收發裝置的APD的暗電流接近預設值，記錄此時的反向供電電壓以及所述雙向光組件的穩定溫度，將此反向供電電壓換算成最優反向電壓，并將連續多個環境溫度下的多組所述最優反向供電電壓以及所述雙向光組件的穩定溫度擬合成溫度查找表。

進一步地，所述光功率測量設備包括：光示波器或者光功率計。

進一步地，所述消光比測量設備包括：光示波器或者消光比測試儀。

一種光收發裝置溫度查找表全自動制作方法，包括：

將待測設備置于控溫環境中；

配置控溫環境工作溫度點；

獲取所述待測設備的光雙向組件的穩定溫度值；

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的偏置電流，使得所述發光功率趨近預設值，并記錄最優偏置電流以及穩定溫度值；

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的調制電流，使得所述消光比趨近預設值，并記錄最優調制電流以及穩定溫度值；

調整控溫環境的溫度，重復上述步驟獲得連續多個溫度點狀態下的最優偏置電流、最優調制電流以及穩定溫度；

分別擬合偏置電流，調制電流與穩定溫度，得到溫度查找表。

進一步地，所述方法還包括：耗損補償步驟；

所述耗損補償步驟包括：測量光纖鏈路損耗，作為損耗補償值，補償所述光功率。

進一步地，所述方法還包括：擬合優化步驟；

所述擬合優化步驟包括：

在同一控溫環境工作溫度點下，同時采用大于等于兩個待測設備，獲得大于等于兩個最優偏置電流以及大于等于兩個最優調制電流；

將所述大于等于兩個最優偏置電流以及大于等于兩個最優調制電流分別擬合得到對應工作溫度點下的輸出值。

進一步地，所述方法還包括：

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的反向供電電壓，使得所述待測設備的APD的暗電流趨近預設判定值；

以APD的暗電流趨近預設判定值的反向供電電壓為最小擊穿電壓；

調整所述控溫環境的溫度，重復上述步驟獲得連續多個溫度點狀態下的最小擊穿電壓以及穩定溫度；

將最小擊穿電壓通過計算，換算成最優反向電壓；

擬合不同溫度下的多個所述最優反向電壓與所述穩定溫度，完成溫度查找表。

進一步地，所述方法還包括：

在執行最小擊穿電壓篩選操作過程中，在同一控溫環境工作溫度點下，同時采用大于等于兩個待測設備，獲得大于等于兩個最小擊穿電壓；

將所述大于等于兩個最小擊穿電壓擬合得到對應工作溫度點下的輸出值。

進一步地，所述將最小擊穿電壓通過計算，換算成最優反向電壓具體包括：

將所述最小擊穿電壓減去3V或者乘以0.9得到所述最優反向電壓。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

本申請實施例中提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作系統，克服了傳統光模塊或者BoB LUT制作過程復雜、繁瑣，耗費時間長，效率低，并且有引起現網設備注冊不上或者接收端APD損壞的風險。通過計算機自動控制：控制溫箱，靈活設置DUT工作溫度點，當溫度穩定后，逐一調試DUT，監測光功率、消光比和APD電流以獲取最佳偏置電流值、調制電流值和APD最小擊穿電壓，記錄調試結果和相應BOSA溫度，整個過程全自動，可設置多個采集溫度點，支持多DUT調試，以擬合成精度較高的LUT，效率高，簡單方便。

本申請實施例中提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作方法，與傳統的溫度查找表制作過程相比，無需繁瑣的人工操作與調試，數據采集過程實現全自動化，效率高；可靈活設置多個工作溫度采集點，同時支持多個DUT接入調試，由于采用全自動采集機制，無需擔心過多DUT和過多的溫度點穩定和調試所耗費的時間長短，可以多設置幾個工作溫度點，調試多臺DUT，以使采集數據后擬合的結果更加精確，使批量光模塊或者BoB產品的LUT服從正態分布，更逼近整體概率統計值，大大提升了查找表的可靠性，避免LUT太過粗略而延長發光數據穩定時間或者BOSA一致性差異等引起無法正常注冊的問題，同時避免不同溫度下APD反向供電電壓過低，靈敏度下降而引起丟包現象，或者由于APD反向供電電壓過高造成APD不可恢復性損壞。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作系統；

圖2為本發明實施例提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作方法流程圖。

具體實施方式

本申請實施例通過提供一種光收發裝置溫度查找表全自動制作系統及方法，解決現有技術中光收發裝置溫度查找表精度低，可靠性差，制作過程繁瑣，效率低的技術問題；達到了提升查找表的數據精度可靠性，降低無法正常注冊的風險。

為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術方案進行詳細說明，應當理解本發明實施例以及實施例中的具體特征是對本申請技術方案的詳細的說明，而不是對本申請技術方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術特征可以相互組合。

參見圖1，本發明實施例提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作系統。

包括：溫箱、數據采集儀、光功率測量設備、消光比測量設備以及計算機，

其中，所述溫箱，用于控制環境溫度，為所述光收發裝置提供可控環境溫度。

所述數據采集儀，用于連接所述光收發裝置的雙向光組件，監測其溫度。

所述光功率測量設備，用于連接所述光收發裝置，測量發光功率。具體來說，所述光功率測量設備可選用光示波器或者光功率計。

所述消光比測量設備，用于連接所述光收發裝置，測量消光比。具體來說，所述消光比測量設備可選用光示波器或者消光比測試儀。

所述計算機分別連接所述溫箱以及所述數據采集儀，用于控制光收發裝置的工作環境溫度，同時獲取所述雙向光組件的穩定溫度；所述計算機還連接所述光功率測量設備和消光比測量設備，獲取發光功率和消光比；

其中，在執行溫度查找表制作操作中，所述計算機連接所述光收發裝置的控制接口，通過調試雙向光組件的驅動芯片的偏置電流使得所述發光功率趨近預設值，調試調制電流使得消光比趨近預設值；記錄所述偏置電流和調制電流的最優值以及所述雙向光組件的穩定溫度，并將連續多個環境溫度下的多組所述偏置電流和調制電流的最優值以及所述雙向光組件的穩定溫度擬合成溫度查找表。

進一步地，在執行溫度查找表制作操作中，調試雙向光組件的驅動芯片的反向供電電壓，使所述光收發裝置的APD的暗電流接近預設值，記錄此時的反向供電電壓以及所述雙向光組件的穩定溫度，將此反向供電電壓換算成最優反向電壓，并將連續多個環境溫度下的多組所述最優反向供電電壓以及所述雙向光組件的穩定溫度擬合成溫度查找表。

值得說明的是，在系統操作中，基于設備層面的操作過程，具體包括：

在執行溫度查找表制作操作中，所述計算機連接所述光收發裝置的控制接口，通過調試雙向光組件的驅動芯片的偏置電流寄存器使得所述發光功率趨近預設值，調試調制電流寄存器使得消光比趨近預設值；記錄所述偏置電流和調制電流寄存器的最優值以及所述雙向光組件的穩定溫度，將穩定溫度量化映射到驅動芯片定義的溫度或者相應的溫度寄存器值，并將連續多個環境溫度下的多組所述偏置電流和調制電流的最優寄存器值以及所述雙向光組件的穩定溫度映射值擬合成溫度查找表。

調試雙向光組件的驅動芯片控制反向供電電壓的寄存器，使所述光收發裝置的APD的暗電流接近預設值，記錄此時的反向供電電壓的控制寄存器值以及所述雙向光組件的穩定溫度，將穩定溫度量化映射到驅動芯片定義的溫度或者相應的溫度寄存器值，將此反向供電電壓換算成最優反向電壓，并將連續多個環境溫度下的多組所述最優反向供電電壓的控制寄存器值以及所述雙向光組件的穩定溫度映射值擬合成溫度查找表。

參見圖2，本發明實施例還提供一種制作方法，包括：

將待測設備置于控溫環境中；

配置控溫環境工作溫度點；

獲取所述待測設備的光雙向組件的穩定溫度值；

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的偏置電流，使得所述發光功率趨近預設值，并記錄最優偏置電流以及穩定溫度值；

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的調制電流，使得所述消光比趨近預設值，并記錄最優調制電流以及穩定溫度值；

調整控溫環境的溫度，重復上述步驟獲得連續多個溫度點狀態下的最優偏置電流、最優調制電流以及穩定溫度；

分別擬合偏置電流，調制電流與穩定溫度，得到溫度查找表。

具體來說，在制作準備階段，可將待測設備置于溫箱中，并將檢測設備，數據采集儀連接所述待測設備的雙向光組件，光示波器連接待測設備。

開始制作過程，配置溫箱工作溫度點。

通過所述數據采集儀獲取所述光雙向組件的穩定溫度值；

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的偏置電流，使得所述發光功率趨近預設值，并記錄最優偏置電流以及穩定溫度值；

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的調制電流，使得所述消光比趨近預設值，并記錄最優調制電流以及穩定溫度值；

調整所述溫箱的溫度，重復上述步驟獲得連續多個溫度點狀態下的最優偏置電流、最優調制電流以及穩定溫度；

分別擬合偏置電流，調制電流與穩定溫度，得到溫度查找表。

進一步地，所述方法還包括：耗損補償步驟；

所述耗損補償步驟包括：測量光纖鏈路損耗，作為損耗補償值，補償光功率測量。

進一步地，所述方法還包括：擬合優化步驟；

所述擬合優化步驟包括：

在同一溫箱工作溫度點下，同時采用大于等于兩個待測設備，獲得大于等于兩個最優偏置電流以及大于等于兩個最優調制電流；

將所述大于等于兩個最優偏置電流以及大于等于兩個最優調制電流分別擬合得到對應工作溫度點下的輸出值。

進一步地，所述方法還包括：

當所述雙向光組件的溫度穩定后，通過調試雙向光組件的驅動芯片的反向供電電壓，使得所述待測設備的APD的暗電流趨近預設判定值；

以APD的暗電流趨近預設判定值的反向供電電壓為最小擊穿電壓；

調整所述控溫環境的溫度，重復上述步驟獲得連續多個溫度點狀態下的最小擊穿電壓以及穩定溫度；

將最小擊穿電壓通過計算，換算成最優反向電壓；

擬合不同溫度下的多個所述最優反向電壓與所述穩定溫度，完成溫度查找表。

換算操作具體指：將所述最小擊穿電壓減去3V或者乘以0.9得到所述最優反向電壓。進一步地，所述方法還包括：

在執行最小擊穿電壓篩選操作過程中，在同一溫箱工作溫度點下，同時采用大于等于兩個待測設備，獲得大于等于兩個最小擊穿電壓；

將所述大于等于兩個最小擊穿電壓擬合得到對應工作溫度點下的輸出值。

下面通過一個具體實施方案具體介紹。

搭建測試環境。將DUT分布于溫箱中，數據采集儀測試點連接DUT的BOSA，用于監控BOSA溫度，將溫箱和數據采集儀控制接口分別連接計算機，DUT控制接口連接計算機，用于調試BOSA驅動芯片的相應的偏置電流、調制電流和APD反向供電電壓的寄存器值，光示波器控制接口連接計算機，用于讀取光示波器測量到的DUT的發光功率和消光比；

在計算機控制界面上，配置需要采集數據的DUT工作溫度點，以使溫箱按照設定值工作，輸入光功率、消光比和APD達到最小擊穿電壓時暗電流判定標準值；

測量光纖鏈路損耗，在計算機控制界面輸入損耗補償值；

點擊控制界面上的“開始”按鈕，溫箱運作并進入第一個溫度設置點；

計算機輪詢數據采集儀測量的BOSA溫度，在溫度穩定后，開始對DUT1進行調試，先后在BOSA驅動芯片對應的偏置電流、調制電流和APD反向供電電壓的控制寄存器中輸入值，并判斷是否滿足輸入光功率、消光比大小，判斷APD是否達到最小擊穿電壓，并將最優值和相應的BOSA溫度記錄文檔中保存，緊接著調試下一個DUT，直至該溫度采集點下所有的DUT都調試完畢；

溫箱根據配置值進入下一個溫度采集點，按照進行調試，直至所有的溫度采集點全都調試完畢，結束溫度查找表數據采集過程。

本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

本申請實施例中提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作系統，克服了傳統光模塊或者BoB LUT制作過程復雜、繁瑣，耗費時間長，效率低，并且有引起現網設備注冊不上或者接收端APD損壞的風險。通過計算機自動控制：控制溫箱，靈活設置DUT工作溫度點，當溫度穩定后，逐一調試DUT，監測光功率、消光比和APD電流以獲取最佳偏置電流值、調制電流值和APD最小擊穿電壓，記錄調試結果和相應BOSA溫度，整個過程全自動，可設置多個采集溫度點，支持多DUT調試，以擬合成精度較高的LUT，效率高，簡單方便。

本申請實施例中提供的光收發裝置溫度查找表全自動制作方法，與傳統的溫度查找表制作過程相比，無需繁瑣的人工操作與調試，數據采集過程實現全自動化，效率高；可靈活設置多個工作溫度采集點，同時支持多個DUT接入調試，由于采用全自動采集機制，無需擔心過多DUT和過多的溫度點穩定和調試所耗費的時間長短，可以多設置幾個工作溫度點，調試多臺DUT，以使采集數據后擬合的結果更加精確，使批量光模塊或者BoB產品的LUT服從正態分布，更逼近整體概率統計值，大大提升了查找表的可靠性，避免LUT太過粗略而延長發光數據穩定時間或者BOSA一致性差異等引起無法正常注冊的問題，同時避免不同溫度下APD反向供電電壓過低，靈敏度下降而引起丟包現象，或者由于APD反向供電電壓過高造成APD不可恢復性損壞。

最后所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。