Transceivers tal-Modulu Ottiku Jeħtieġu Kalibrazzjoni

 

Għaliex il-Kalibrazzjoni Jgħodd Iktar milli Taħseb

 

Rajt inġiniera jaqbżu l-passi tal-kalibrazzjoni taħt pressjoni tal-produzzjoni. Idea ħażina. Il-modulu jista 'jaħdem tajjeb fuq il-bank tat-test f'temperatura tal-kamra, bilqiegħda hemm jidher perfettament b'saħħtu. Imbagħad vapuri. Jiġi installat f'rack taċ-ċentru tad-dejta fejn it-temperaturi ambjentali jitbandal bejn 15-il grad u 45 grad skont it-tagħbija tat-tkessiħ. Dak hu meta jibdew il-problemi.

Il-ħaġa dwartransceivers ottiċihija li d-dijodi tal-lejżer tagħhom huma kreaturi sensittivi b'mod notevoli. Ir-relazzjoni bejn il-kurrent ta' polarizzazzjoni u l-qawwa tal-ħruġ mhix lineari fil-firxiet tat-temperatura-tiċċaqlaq, tiċċaqlaq, u teħtieġ kumpens. Mingħajr kalibrazzjoni xierqa tal-fabbrika, iċ-ċirkwiti tal-kontroll awtomatiku tal-enerġija m'għandu l-ebda idea fejn fil-fatt joqgħod l-aħjar punt operattiv. It-TOSA (Transmitter Optical Sub-Assembly) jispiċċa jaħdem jew jaħraq wisq, jaċċellera d-degradazzjoni, jew kiesaħ wisq, u jipproduċi qawwa tal-ħruġ insuffiċjenti għall-baġit tal-link.

Il-kalibrazzjoni tas-sensittività tar-riċevitur tippreżenta l-isfidi tagħha stess. Ir-responsibilità tal-fotodetector tvarja bejn l-unitajiet-xi kultant b'mod drammatiku-minħabba t-tolleranzi tal-manifattura fil-proċess tat-tkabbir epitassjali. Modulu jista 'jkollu bżonn 0.85 A/W biex jolqot spec filwaqt li l-ġar tiegħu fuq il-linja ta' produzzjoni jeħtieġ 0.92 A/W. Tabelli ta 'tfittxija ġeneriċi sempliċement ma taqtgħux.

 

It-Test tad-Dijagramma tal-Għajnejn

 

Kull min ħadem fl-ittestjar tat-transceiver jaf li d-dijagramma tal-għajnejn hija kollox. Jew għall-inqas, dan iħossu hekk waqt il-kwalifika. L-istandards tal-MSA jiddefinixxu maskra-essenzjalment żona pprojbita forma ta' eżagonu jew rombu-li t-traċċi tas-sinjali ma jistgħux jidħlu. Jekk il-forma tal-mewġ tiegħek tmiss dik il-maskra, il-modulu jfalli. Perjodu. L-ebda negozjar.

Dak li fil-fatt jiġri waqt il-kalibrazzjoni tad-dijagramma tal-għajnejn huwa aktar sfumat milli tissuġġerixxi l-binarju pass/fail. It-tekniku-jew dejjem aktar, is-softwer tal-kalibrazzjoni awtomatizzat-jaġġusta l-kurrent tal-modulazzjoni u l-punt tal-preġudizzju b'mod iterattiv, jara kif l-għajn tiftaħ jew tagħlaq b'kull bidla fil-parametru. Għajn aktar wiesgħa tfisser sinjal aħjar-għall--marġini tal-istorbju. Aktar spazju għar-riċevitur biex jiddistingwi bejn dawk loġiċi u żero. Il-punt ta 'crossover għandu joqgħod dritt f'50%, li jindika ħin ugwali mgħoddi f'kull stat loġiku.

Jitter jakkumula. Dik hija l-parti diżgustanti. Anke inċertezzi ċkejkna taż-żmien kompost madwar il-link, tiekol f'dik il-ftuħ prezzjuż tal-għajnejn sakemm bilkemm ikun fadal xi ħaġa fuq ir-riċevitur. Il-kalibrazzjoni jaqbad moduli b'jitter intrinsiku eċċessiv qabel ma jsiru problema ta 'xi ħadd ieħor.

 

Ċikliżmu tat-Temperatura

 

Kalibrazzjoni DDM u X'Ifissru Attwalment in-Numri

 

L-ispeċifikazzjoni SFF-8472 irrevoluzzjonat il-monitoraġġ tat-transceiver billi ddefinixxiet mapep tal-memorja standardizzati għal data dijanjostika. Temperatura, vultaġġ tal-provvista, kurrent bias tal-lejżer, qawwa TX, qawwa RX - kollha aċċessibbli permezz ta 'interface I²C sempliċi fl-indirizz A2h. Imma hawn dak li l-ispeċifikazzjoni ma tenfasizzax biżżejjed: dak il-qari huwa preċiż biss daqs il-kalibrazzjoni tal-fabbrika li pproduċiet il-koeffiċjenti ta 'konverżjoni.

Moduli kalibrati internament jaħżnu valuri ADC mhux maħduma u japplikaw fatturi ta 'skala fissi. Il-formula tidher sempliċi: Valur_Kalibrat=Slope × Raw_ADC + Offset. Madankollu, id-determinazzjoni ta' dawk il-valuri tal-inklinazzjoni u l-offset teħtieġ tagħmir ta' kejl traċċabbli-miters tal-qawwa ottika kkalibrati, sorsi ta' kurrent ta' preċiżjoni, kmamar-kontrollati tat-temperatura. Manifattur wieħed qalli li l-istazzjon tal-kalibrazzjoni tagħhom waħdu jiswa aktar mis-salarju annwali tat-tekniku li joperah. Nemmenhom.

Moduli kalibrati esternament jimbuttaw din il-kumplessità lill-host, u jaħżnu koeffiċjenti polinomjali għal twaħħil tal-kurva aktar sofistikat. L-eżattezza titjieb, iżda wkoll il-piż komputazzjonali. Ħafna swiċċijiet tan-netwerk jimmaniġġjawha multa f'dawn il-jiem. It-tagħmir tal-wirt kultant ibati.

L-implikazzjoni prattika għall-amministraturi tan-netwerk: meta s-sistema ta 'monitoraġġ tiegħek tirrapporta qawwa TX fi -3.2 dBm, dak in-numru jiddependi kompletament fuq il-kwalità tal-kalibrazzjoni tal-modulu inkwistjoni. Transceivers irħas ħafna drabi juru varjazzjoni ta '±1.5 dB mill-qawwa attwali. Moduli premium jżommu ± 0.5 dB. Jgħodd ħafna meta tkun qed issolvi l-problemi ta' rabta marġinali.

 

Kalibrazzjoni tal-Wavelength għal Applikazzjonijiet DWDM

 

Il-multiplexing tad-diviżjoni tal-wavelength dens ibiddel kollox dwar ir-rekwiżiti tal-kalibrazzjoni. F'daqqa waħda m'intix qed tittratta tolleranzi ta' ± 50nm aċċettabbli f'moduli SR/LR b'mod wieħed-. Il-kanali DWDM joperaw fuq grids ITU ta '100GHz jew saħansitra 50GHz. F'1550nm, dan jittraduċi għal bejn wieħed u ieħor spazjar ta '0.8nm. Titlef il-wavelength fil-mira tiegħek b'aktar minn ± 0.1nm u tkun qed toħroġ fsada fil-kanali li jmissu magħhom, u toħloq crosstalk li jinfirex mas-sistema kollha.

Transceivers sintonizzabbli jżidu saff ieħor ta 'kumplessità. Il-kalibrazzjoni għandha tqis il-varjazzjonijiet tal-qawwa dipendenti fuq il-wavelength-tul il-firxa tal-irfinar. Modulu jista 'jipproduċi -1 dBm f'1530nm iżda biss -2.5 dBm f'1565nm. It-tabelli ta' tiftix interni li jikkumpensaw għal din l-imġieba jeħtieġu karatterizzazzjoni f'punti ta' wavelength multipli waqt il-manifattura.

Tlift l-għadd ta 'kemm kwistjonijiet ta' skjerament DWDM traċċaw lura għal kalibrazzjoni ta 'wavelength inadegwata. Is-sintomi huma dejjem konfużi għall-ewwel-żbalji intermittenti, spikes BER mhux spjegati, imġieba dipendenti fuq it-temperatura-li tisparixxi meta ġġib il-modulu lura fil-laboratorju għall-ittestjar.

 

 

Il-Mistoqsija kurrenti Bias

Il-kurrent bias tal-lejżer jistħoqqlu attenzjoni speċjali. Huwa l-aktar parametru indikattiv tas-saħħa tal-modulu matul iż-żmien. Modulu kkalibrat sew jibda l-ħajja b'kurrent bias sew taħt il-limitu ta 'allarm, li jħalli spazju għar-ras għaż-żieda inevitabbli hekk kif il-lejżer qed jixjieħ. L-effiċjenza kwantika tiddegrada. Il-linja APC tikkumpensa billi timbotta aktar kurrent mid-dijodu. Eventwalment, il-kurrent bias jolqot il--limitu għoli ta' twissija-sinjal tiegħek biex tordna sostituzzjoni qabel ma l-link tinżel.

Mingħajr kalibrazzjoni preċiża, din il-kapaċità ta 'tbassir tisparixxi. Il-kurrent ta 'bias irrappurtat jista' jaqra 35mA meta l-kurrent attwali huwa 42mA. Mhux se tara t-twissija fil-ħin.

 

Produzzjoni Realtà

 

Fabbriki moderni ta 'transceiver jikkalibraw eluf ta' moduli kuljum. L-awtomazzjoni tieħu ħsieb il-biċċa l-kbira minnha-robotic handlers li jwaħħal moduli f'bordijiet tat-test, algoritmi tas-softwer li jottimizzaw il-parametri, deċiżjonijiet awtomatiċi li jgħaddu/falli bbażati fuq maskri ta' konformità tal-MSA. L-intervent tal-bniedem iseħħ prinċipalment meta xi ħaġa tmur ħażin jew meta varjant ġdid ta 'prodott jidħol fil-linja.

L-istazzjon tal-kalibrazzjoni innifsu huwa tipikament mibni madwar riċevitur ta' referenza b'karatteristiċi magħrufa, oxxilloskopju ta'-bandwidth għoli li kapaċi jagħmel analiżi tad-dijagramma tal-għajnejn, BERT (Bit Error Rate Tester) għal kejl tas-sensittività, u analizzatur tal-ispettru ottiku għall-verifika tal-wavelength. Is-sistemi ta 'sfurzar tat-temperatura blow arja kkontrollata b'mod preċiż bejn il-moduli matul l-ittestjar parametriku. Xejn ma jitħalla għall-kundizzjonijiet ambjentali.

Ir-rati tar-rendiment ivarjaw ħafna skont il-kumplessità tal-prodott. Moduli sempliċi 1G SFP jistgħu jiksbu suċċess tal-kalibrazzjoni ta' l-ewwel-95%+. Moduli ta'-veloċità għolja 400G QSFP-DD b'modulazzjoni PAM4? Smajt ċifri eqreb għal 70% għal xi disinji, għalkemm il-manifatturi jħarsu dawn in-numri bir-reqqa. Unitajiet falluti jew jiġu maħduma mill-ġdid-re-issaldjar ta' konnessjonijiet, jissostitwixxu komponenti suspettati-jew skrappjati għal kollox jekk id-difett huwa fundamentali.

Il-pressjoni tal-ispiża tmexxi lil xi bejjiegħa biex jaqtgħu l-kantunieri. Inqas punti tat-temperatura waqt il-kalibrazzjoni. Kriterji ta' aċċettazzjoni aktar laxki. Ħinijiet taċ-ċiklu aktar mgħaġġla. Il-moduli għadhom jaħdmu, teknikament. Huma sempliċement ma jwettqux tajjeb fil-marġini, u jonqsu qabel taħt stress.

 

 

Xi Ifisser Dan għall-Akkwist

 

Meta tevalwa l-fornituri tat-transceiver, il-prattiki tal-kalibrazzjoni għandhom jieħdu sehem fid-deċiżjoni tiegħek-iżda rari jidhru fid-datasheets. Staqsi dwar it-traċċabilità tat-tagħmir tal-kalibrazzjoni tagħhom. Itlob informazzjoni dwar il-punti tat-temperatura użati waqt il-karatterizzazzjoni. Skopri jekk iwettqux 100% ittestjar jew jiddependux fuq it-teħid tal-kampjuni. It-tweġibiet jiżvelaw aktar dwar il-kwalità tal-moduli milli qatt setgħu l-ispeċifikazzjonijiet tal-kummerċjalizzazzjoni.

Transceivers kompatibbli ta'-partijiet terzi jokkupaw spazju interessanti hawn. Xi manifatturi jinvestu ħafna fl-infrastruttura tal-kalibrazzjoni, li jipproduċu moduli li jaqblu jew jaqbżu l-kwalità OEM. Oħrajn... le. Prezz waħdu mhux se jgħidlek liema hija liema. Il-prestazzjoni fuq il-firxa tat-temperatura u l-affidabbiltà fit-tul- huma d-differenzjaturi reali, it-tnejn marbuta direttament mal-kwalità tal-kalibrazzjoni waqt il-manifattura.

Il-verità fundamentali tibqa 'mhux mibdula: transceiver ottiku huwa tajjeb biss daqs il-kalibrazzjoni tiegħu. Il-fiżika tal-apparat fotoniku titlobha. Id-dipendenzi tat-temperatura jitolbuha. Il-konformità tal-MSA titlobha. Kull min jgħidlek il-kalibrazzjoni hija fakultattiva jew ma jifhimx it-teknoloġija jew ma jimpurtax mill-uptime tan-netwerk tiegħek. L-ebda waħda hija aċċettabbli.