光通信模块维修入门剖析

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1、光通信模块维修入门,基础篇 一、光纤的传输 1、光通信的定义及特点 2、光纤传输原理 3、常见的光传输器件 二、系统的连接 1、PON与DT的区别 2、DT典型接线图的解析 3、PON典型接线图的解析 三、仪器的使用与设置 1、公司常用仪器的介绍 2、主要仪器的使用与设置,应用篇 一、产品相关知识 1、波长与速率的介绍 2、产品调测参数及眼图的产生 3、公司产品的结构和组成 4、产品的基本原理和共性 二、产品维修方法与思路 1、维修的常用方法 2、故障现象的确认与软件的配合 3、产品维修的分析思路 三、关键器件的介绍 1、OSA特性和结构 2、常用IC的功能 四、产品维修实例及电路举例,基 础

2、 篇,光通信的定义 通信互通信息，相互传递信息。信息的含义很广，声音是信息，图象是信息，数据也是信息。 光通信以光波为载波的通信。 光纤通信以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。 光纤光导纤维的简称。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。 光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。,一、光纤的传输,优点： (1)通信容量大、传输距离远； (2)信号串扰小、保密

3、性能好； (3)抗电磁干扰、传输质量佳； (4)光纤尺寸小、重量轻，便于敷设和运输； (5)材料来源丰富，环境保护好； (6)无辐射，难于窃听； (7)光缆适应性强，寿命长。,缺点： 光纤弯曲半径不宜过小； 光纤的切断和连接操作相对复杂； 分路、耦合相对麻烦。,光通信的特点,PON与DT的区别 D/T产品属于有源光网络，而PON产品则属于无源光网络 D/T产品用于骨干网，而PON产品则用于接入网(见下图),二、系统的连接,D/T产品性能需要相对比较稳定，而PON产品性能需要快的响应速度 PON产具有独特的BURST 模式性能,D/T产品传输形式：点对点 PON产品传输形式：上行为时分多址方式，

4、下行为广播方式,DT典型接线图,155/622M不带监控产品,说明： 1、图中红色线为光纤，黑色线为同轴电缆，GPIB线对示波器进行控制和数据采集，并口线读取模块相关信息到PC； 2、信号流向：调制信号经信号源Date加入到标准光源Tx，经电/光转换，发出光信号到待测模块Rx，再经光/电转换，并以自环的方式，将信号由Rx加入到Tx，再次经过电/光转换，由待测模块Tx发光，到示波器的光口。与此同时信号源发出触发信号到示波器trigger端口，使之正常工作。,1.25G调测试接线图,说明： RJ45控制线对OptBert进行控制，以获取灵敏度等信息；串口R232线对OLC-65进行衰减量等的控制。

5、未用端口加上50欧匹配阻抗。其它同上。,信号流向： 发端通路数据信号经OptBert到CDR (时钟同步) Data In+，同时分出两路信号，分别到CSA8000和待测模块Tx，经电/光转换到CSA8000观察待测模块的光口； 收端通路标准光源发光，由Tx输出，经OLC-65衰减后，到待测模块收端Rx，经光/电转换到CSA8000观察待测模块的电口。,2.5G调测试接线图,说明： 86100示波器 86130信号源 EVB评估板 注意正负极性的区分,其它同上.,信号流向： 发端通路86130 Date+发出数据信号，经CDR到EVB1的Tx，由待测模块发光到86100的光口； 收端通路861

6、30 Date-发出另一路数据信号到EVB2，由标准光源发光，经OLC-65衰减到待测模块Rx端，再经光/电转换，由Rx分出两路信号，一路到86100观测电口，另一路到86130分析误码； 触发信号8613086100 时钟信号clock86130自发自收,2.5G通道代价测试接线图,说明： 37718用作误码分析 SPT分路器（其它同上）,信号流向： 电通路由EVB的RxCDRTx，采取自环的方式实现； 光通路待测模块Tx发光到SPT1分两路光，一路到光谱仪，另一路到SPT2再分两路光，分别到光开关的1通道及2通道（需加长距离光纤），由光开关Com端输出到OLC-65，经37718分析误码后

7、，回到待测模块Rx端。,3413（100M） 3413（1000M）,155&622M带监控 1.25G SEN,DT其它接线图,5112&6112 SEN（HT） 9612&9912 C&CT 通道代价-AT,PON典型接线图,ONU产品系统接线图 说明：红色为电缆线，黄色为光纤跳线，兰色为串口线，灰色为GPIB线。,信号流向： 发端通路BERT2500发出1.25G速率信号，经CDR一路到CSA8000加入光口触发，另一路到待测模块加入调制信号，待测模块发光经光源盒分成三路信号，分别到CSA8000的光通道、6142B、OLP-18(光功率计) 收端通路N4906A发出2.5G速率信号，经

8、CDR一路到CSA8000加入电口触发，另一路到标准光源加入调制并发光，经OLC-65衰减进入光源盒，到待测模块收端，经光/电转换，由Rx分别到N4906A分析误码，和CSA8000观测电口,OLT产品系统接线图,EPON系列,信号流向： 发端通路BERT2500发出1.25G速率信号，分别到CSA8000加入触发信号，和待测模块加入调制信号，待测模块发出1490nm光信号，经光源盒一路到CSA8000的光通道，另一路到光功率计OLP-18C 收端通路标准模块发出1310nm的光信号，到OLC-65经光源盒回到待测模块收端，再经光/电转换，分别到BERT2500分析误码，和CSA8000的电通

9、道,Triplex产品系统接线图,信号流向： 发端通路BERT2500发出数据信号，经CDR分别到CSA8000加入光口触发，和待测模块的Tx，8路待测模块依次发出1310nm的光信号，经光源盒分别到CSA8000 CH1和OLP-18 收端通路标准模块发出1490nm的光信号，到OLC-65经光源盒回到相应待测模块收端,PON其它接线图,ONU-02,OLT（GPON）,Triplex-02,高温长距离测试,公司常用仪器的介绍 CSA8000(采样)示波器 CSA7154(实时)示波器 86100A示波器 86130A&N4906A误码分析仪,三、仪器的使用与设置,OmniBer 37718

10、 DTG5274 81130A BERT2500,信号发生器&误码分析仪,MS9720A光谱分析仪 86142B光谱分析仪 E4411B频谱分析仪 E5062A网络分析仪,MT9810光功率计 FPM-8210光功率计 34401A 数字万用表 OLP-15C光功率计 (手持式),8156A可调衰减器 HA9可调衰减器 OLC-65可调衰减器 IXIA 400T SGM分析仪,应 用 篇,波长的介绍 根据光纤的损耗特性（见下页图 示），有三个工作窗口具有相对 小的损耗，也是常使用的波长： 850 nm损耗稍大，一般用于多模传输 1310nm损耗中等，在常规单模光纤中色散较小 1550nm损耗较

11、小，在常规单模光纤中色散较大 那么色散是指由于光纤所传输信号中 不同模式或不同频率成分，因传输速 度的不同，而引起传输信号发生畸变 的一种物理现象,而在波分复用中，所使用的波长 范围相对较宽，其中就包括 CWDM&DWDM： CWDM粗波分复用，公司产品使用了中心波长从1271nm1611nm的范围，其中每个中心波长间隔20nm，最大波长漂移为7nm DWDM密波分复用，该产品使用了中心波长从1528.77nm1578.23nm的范围，其中每个中心波长间隔0.4nm（公司产品的要求可达到更高），频率间隔50GHz,一、产品相关知识,光纤衰减谱 各波段衰减关系图,公司产品涉及的速率有：155.5

12、2M、622.08M、1.25G、2.125G、2.488G、9.953G等，其中同步数字序列SDH与同步光纤网SONET对照关系如下表： 说明：SONET基本速率为51.84Mbit/s，它的三倍也即SDH基本速率155.52Mbit/s，如：SDNETSTS-3=SDH STM-1=OC-3=155.52M,速率的介绍,产品的各项参数是恒量模块性能的标准，分别涵概了发端Tx和收端Rx等的性能。各类参数的具体值可查阅公司的数据库。 发端Tx主要指标： 平均输出光功率AOP(Average Optical Power)为传号平均光功率与空号平均光功率的平均值。它是恒量光功率输出的大小，也即发光

13、的强度； 消光比ER(Extinction Ration)全调制条件下传号平均光功率与空号平均光功率比值的最小值，需注意即使空号时也会有一定发光功率； 中心波长(Central Wavelength)激光器发光的主纵模所对应的波长； 频谱宽度(-20dB Spectral Width)光谱脉冲高度降为最大值-20dB处两点宽度，该值越小越好； 边模抑制比SMSR全调制条件下主纵模平均光功率与最显著的边模光功率之比的最小值，CCITT规定SLM的SMSR30dB； 通道代价(Path Penalty)光信号不带长距离光纤所接收灵敏度与带长距离光纤所接收灵敏度的差值，它是恒量光信号在光纤传输中的能

14、力。,产品调测参数,收端Rx主要指标： 过载(Overload)在某一速率下光信号到接收端的平均最大可接受的光功率，过载不合格同样会产生误码的表现（误码率BER=错误位元素/总传输位元素）； 灵敏度SEN(Sensitivity)在某一速率下光信号到接收端，所需的平均最低可接收的光功率，相同速率下灵敏度值越小越好； 动态范围指接收机过载光功率与接收灵敏度之间的差值，如PIN的动态范围在20dB30dB，APD的动态范围在30dB40dB之间； 有效输入光功率(LOS/SD Assert Level)微弱光信号到达接收端，接收机所能探测的光功率值，需注意该值并不代表灵敏度； 无效输入光功率(LO

15、S/SD Deassert Level)微弱光信号到达接收端，已不能被接收机所探测的光功率值； LOS(Lose Of Signal)滞回LOS有效输入光功率与LOS无效输入光功率的差值。,模拟传输系统主要指标： 载噪比CNR(Carrier To Noise Ratio)在规定的范围内载波功率与噪声功率的比值，单位为dB。对于幅度调制电视信号CNR50dB，若采用频率调制CNR15dB； 复合二阶失真CSO(Composite Second Order Intermodulation)某频道的载波功率与二阶互调产物总功率之比； 复合三阶差拍CTB(Composite Triple Beat)某频道的载波功率与三阶差拍产物和三阶互调产物总功率之比。,眼图（Eye Patternt)的产生,具有基本定义的数位方波图如下：,理想的眼图,实例：,常见的眼图,目前公司生产的模块按封装形式有：,公司产品的结构和组成,其中以上产品的结构和组成，分别以SFP、SFF、T