通过方波测试光模块发送系统阻抗的连续性的方法、系统及介质

技术领域

本发明涉及阻抗测试技术领域，具体地，涉及一种通过方波测试光模块发送系统阻抗的连续性的方法、系统及介质。

背景技术

光眼图是光传输系统里一个十分重要的指标，一般影响光眼质量的因素有发送端链路阻抗连续性、发送端链路带宽、激光器bonding线长短、IBIAS等参数的设置等，而发送端链路阻抗连续性对光眼图质量尤其重要，只要信号链路有阻抗改变就必有反射产生，而反射对信号质量有严重的影响，可能造成光眼图不满足指标，严重的可能要重新设计PCB或TOSA。

光传输系统中，光模块的发送端组成如图1所示，BIAS-T为激光器提供直流，驱动器为激光器提供交流，激光器发出调制信号进行信号传输。驱动器输出阻抗一般是差分100欧姆或差分50欧姆，差分线L1、L2、L3、软带和驱动器输出阻抗相匹配，这在PCB上比较容易控制，但差分线和耦合电容、BIAS-T，PCB和软带以及软带和激光器要做到阻抗匹配是十分不容易的，光眼图的质量很大程度上取决于这几个部分的阻抗匹配，因此测试链路的阻抗连续性成为一个十分重要的调试定位手段。

传统测试链路阻抗的方法是另外做一块和图1系统中叠层相同的PCB，将驱动器和软带之间的那部分电路完全复制到新PCB中，再用高频连接器将DUT接到TDR测试，如图2所示。传统测试方法的缺点是：1、需要做专用的测试治具，测试费用增加，周期加长；2、需要昂贵的仪表(时域反射仪)才能完成测试及数据分析；3、此方法不能覆盖整个发送端链路(无法测试软带和TOSA的阻抗连续性)。因此，需要一种新的测试方法解决上述问题。

专利文献CN103995183B(申请号：CN201410249268.9)公开了一种基于快速脉冲响应的PCB布线阻抗连续性检测方法，以控制理论为支撑点，结合脉冲响应、信号反射等关键电气因素，搭建微分控制器，调节微分控制器的微分环节，产生快速阶跃脉冲；主板断电将所述快速阶跃脉冲直接引入PCB板上待测布线路径输入端，搭建低通滤波器，对PCB板上待测布线路径输出端的信号进行高频过滤、采集并离散取样；对输出端信号的离散取样值进行傅里叶变换，得到输出信号频谱，并与即有的输入信号变换后的频谱相比较，确认该PCB板走线上阻抗不连续点，进行阻抗的连续性调整。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种通过方波测试光模块发送系统阻抗的连续性的方法、系统及介质。

根据本发明提供的通过方波测试光模块发送系统阻抗的连续性的方法，包括：

步骤1：选定测试方波的频率；

步骤2：用光示波器测试该方波的光眼；

步骤3：基于反射原理，通过光眼计算链路的阻抗变化；

步骤4：根据光眼计算阻抗突变点的位置，并结合链路的阻抗变化对链路进行优化。

优选的，反射原理为：

P1+P3＝P2；

P3/P1＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

P4/P3＝(Z1-Z2)/(Z1+Z2)；

P4+P6＝P5；

P6/P4＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

其中，P1为入射功率；P2为传输功率；P3为反射功率；P4为第二次入射功率；P5为第二次传输功率；P6为第二次反射功率；Z1为软带的阻抗，Z2为软带和激光器之间的链路阻抗；Z3为激光内阻。

优选的，激光内阻为10欧姆，PCB和软带的阻抗DML控制为单端25欧姆，EML控制为单端50欧姆，从而计算链路部分的阻抗。

优选的，电磁波在PCB中的传播速度为：

其中，C为电磁波在真空中的传播速度，C＝3*10^8m/s，ε

根据公式：T＝2L/V，计算出阻抗突变点的位置：L＝TV/2；

其中，T为电磁波传播的时间。

根据本发明提供的通过方波测试光模块发送系统阻抗的连续性的系统，包括：

模块M1：选定测试方波的频率；

模块M2：用光示波器测试该方波的光眼；

模块M3：基于反射原理，通过光眼计算链路的阻抗变化；

模块M4：根据光眼计算阻抗突变点的位置，并结合链路的阻抗变化对链路进行优化。

优选的，反射原理为：

P1+P3＝P2；

P3/P1＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

P4/P3＝(Z1-Z2)/(Z1+Z2)；

P4+P6＝P5；

P6/P4＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

其中，P1为入射功率；P2为传输功率；P3为反射功率；P4为第二次入射功率；P5为第二次传输功率；P6为第二次反射功率；Z1为软带的阻抗，Z2为软带和激光器之间的链路阻抗；Z3为激光内阻。

优选的，激光内阻为10欧姆，PCB和软带的阻抗DML控制为单端25欧姆，EML控制为单端50欧姆，从而计算链路部分的阻抗。

优选的，电磁波在PCB中的传播速度为：

其中，C为电磁波在真空中的传播速度，C＝3*10^8m/s，ε

根据公式：T＝2L/V，计算出阻抗突变点的位置：L＝TV/2；

其中，T为电磁波传播的时间。

根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明可避免使用昂贵的测试设备，降低了测试成本；

(2)本发明避免了重新做PCB等治具，提高了测试效率；

(3)本发明测试链路更全面，测试链路包括了软带和TOSA。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为光模块发送系统组成图；

图2为传统的测试发送系统阻抗方式图；

图3为方波光眼图；

图4为光发送系统反射图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例：

根据本发明提供的通过方波测试光模块发送链路阻抗连续性的方法，该发明利用频率较低的方波做测试码型，驱动器发出该码型的电信号后经过激光器转换成光信号，而光信号就是电信号的反映，用光示波器抓取的光信号能推算出该电信号在链路上的反射情况。

该方法包括如下步骤：

步骤1、选定测试方波的频率，用于后续测试方波光眼，方波的频率为一般光模块工作频率除以n，n可以是4或8等；

步骤2、用光示波器测试该方波的光眼，如图3，为方波光眼图；

步骤3、利用反射原理，计算阻抗变化；

如图4，为光发送系统反射图，根据反射原理：

P1+P3＝P2；

P3/P1＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

P4/P3＝(Z1-Z2)/(Z1+Z2)；

P4+P6＝P5；

P6/P4＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

Laser内阻(Z3)一般是10欧左右，PCB和软带的阻抗(Z1)比较好控制，一般DML控制在单端25欧姆，EML控制在单端50欧姆；由以上公式，可以推算链路阻抗(Z2)。

其中，P1为入射功率；P2为传输功率；P3为反射功率；P4为第二次入射功率；P5为第二次传输功率；P6为第二次反射功率。

步骤4、确定阻抗不连续点；

电磁波在PCB中的传播速度为：

其中，C为电磁波在真空中的传播速度(C＝3*10^8m/s)，ε

T＝2L/V，由此可以算出阻抗突变点的位置：L＝TV/2。

其中，T为电磁波传播的时间。

根据本发明提供的通过方波测试光模块发送系统阻抗的连续性的系统，包括：

模块M1：选定测试方波的频率；

模块M2：用光示波器测试该方波的光眼；

模块M3：基于反射原理，通过光眼计算链路的阻抗变化；

模块M4：根据光眼计算阻抗突变点的位置，并结合链路的阻抗变化对链路进行优化。

优选的，反射原理为：

P1+P3＝P2；

P3/P1＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

P4/P3＝(Z1-Z2)/(Z1+Z2)；

P4+P6＝P5；

P6/P4＝(Z3-Z2)/(Z3+Z2)；

其中，P1为入射功率；P2为传输功率；P3为反射功率；P4为第二次入射功率；P5为第二次传输功率；P6为第二次反射功率；Z1为软带的阻抗，Z2为软带和激光器之间的链路阻抗；Z3为激光内阻。

优选的，激光内阻为10欧姆，PCB和软带的阻抗DML控制为单端25欧姆，EML控制为单端50欧姆，从而计算链路部分的阻抗。

优选的，电磁波在PCB中的传播速度为：

其中，C为电磁波在真空中的传播速度，C＝3*10^8m/s，ε

根据公式：T＝2L/V，计算出阻抗突变点的位置：L＝TV/2；

其中，T为电磁波传播的时间。

根据本发明提供的一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。