專利名稱：一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試方法和系統(tǒng)，特別是涉及一種高速光通 信系統(tǒng)終端光電/電光轉(zhuǎn)換設(shè)備光收發(fā)模塊的自動(dòng)化調(diào)試方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
光收發(fā)模塊包括光接收模塊、光發(fā)射模塊以及光收發(fā)合一模塊等，在沒有 實(shí)現(xiàn)全光通信的條件下，作為高速光通信系統(tǒng)中重要的光電/電光轉(zhuǎn)換設(shè)備， 仍然具有十分重要的作用。近年來隨著光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)光模塊需求 的種類和數(shù)量也在迅速增加。
光通信技術(shù)是高科技領(lǐng)域新興的技術(shù)行業(yè)之一，作為光通信系統(tǒng)終端設(shè)備 的光收發(fā)模塊產(chǎn)品的安裝、調(diào)測(cè)相對(duì)來說具有較高技術(shù)含量，光模塊供應(yīng)商需 要一定數(shù)量的具有一定專業(yè)技能的調(diào)試技術(shù)工人進(jìn)行光收發(fā)模塊產(chǎn)品的調(diào)節(jié) 測(cè)試。早期傳統(tǒng)的光模塊供應(yīng)商生產(chǎn)的光模塊產(chǎn)品中關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)參數(shù)修改一 般通常使用機(jī)械式調(diào)節(jié)電位器來實(shí)現(xiàn)，舉例如圖1所示。
圖1傳統(tǒng)的光收發(fā)模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。圖中光發(fā)射模塊主要由激光器 偏置電流供給電路A及其外圍控制電路組成的自動(dòng)光功率控制電路；高速調(diào)
制器驅(qū)動(dòng)電路B及其外圍控制電路組成高速調(diào)制信號(hào)電路，圖中D是高速調(diào) 制器以及熱電制冷(熱)器(TEC， Thermoelectric cooler)驅(qū)動(dòng)器C及其外圍 控制電路組成的自動(dòng)溫度控制電路，圖中TEC+和TEC-分別標(biāo)識(shí)TEC的兩極， LD標(biāo)識(shí)激光器，PD是背光探測(cè)二極管，它們都集成在激光器組件中。光接收 模塊主要由雪崩光電探測(cè)器APD (Avalanche Photo Diode)反向偏置電壓供給 電路E及其外圍控制電路，限幅放大電路F以及數(shù)據(jù)與時(shí)鐘恢復(fù)電路G組成。 傳統(tǒng)的光收發(fā)模塊的關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)均通過機(jī)械式調(diào)節(jié)電位器來實(shí)現(xiàn)，圖1中 R,用來調(diào)節(jié)APD反向偏置電壓，R2用來調(diào)節(jié)接收模塊接收端閾值電平，R3 用來調(diào)節(jié)光發(fā)射模塊平均輸出光功率，R4用來調(diào)節(jié)激光器的偏置電流，Rs用
來調(diào)節(jié)光發(fā)射模塊光眼圖的交叉點(diǎn)，R6用來調(diào)節(jié)光眼圖的消光比，R7用來調(diào)
節(jié)光發(fā)射模塊輸出中心波長(zhǎng)，R8用來調(diào)節(jié)調(diào)制器的偏置電壓， 一個(gè)完整的光 模塊調(diào)節(jié)過程可能還包含其它電位器的調(diào)節(jié)，這里沒有詳細(xì)列出。顯然傳統(tǒng)的 光模塊調(diào)節(jié)要求調(diào)試人員對(duì)每個(gè)可調(diào)電位器的作用清楚，對(duì)調(diào)試人員的素質(zhì)有 較高要求，另一方面，光模塊內(nèi)部一個(gè)一個(gè)電位器的調(diào)節(jié)，效率也十分低下。 還有其它用于性能量監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)的電位器沒有在圖中標(biāo)識(shí)出來，顯然這些機(jī) 械式電位器的調(diào)節(jié)不僅占用大量的調(diào)節(jié)時(shí)間，而且需要明確知道這些電位器所 對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)參數(shù)，在光通信發(fā)展的早期需求量不大的情況下，可以基本滿足需 求。但是近年來，隨著光傳輸網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)光模塊的需求呈現(xiàn)出一次性 需求數(shù)量大、需求光模塊種類多、需求光模塊的交貨周期短等特點(diǎn)，如果仍然 按照早期光模塊的生產(chǎn)調(diào)節(jié)模式來進(jìn)行光模塊的生產(chǎn)管理顯然不能滿足光通 信運(yùn)營(yíng)商的要求，概括起來傳統(tǒng)的光模塊生產(chǎn)調(diào)節(jié)方式存在以下弊病，包括
1. 光模塊屬于技術(shù)密集型產(chǎn)品，對(duì)光模塊調(diào)試技術(shù)工人的素質(zhì)要求較高， 需要有一定的光通信專業(yè)背景知識(shí)，培養(yǎng)一個(gè)熟練的光模塊調(diào)試技術(shù)工人需要 相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。
2. 傳統(tǒng)的光模塊調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)速度慢，需要的時(shí)間長(zhǎng)，根本不適應(yīng)構(gòu)建 突發(fā)性、大規(guī)模光傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。由于光模塊中至少有兩個(gè)以上的機(jī)械式電 位器需要調(diào)節(jié)，而且調(diào)節(jié)時(shí)必須依賴于各類儀器、儀表的監(jiān)測(cè)， 一個(gè)熟練的光 模塊調(diào)試人員通常需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成一個(gè)光模塊的調(diào)節(jié)、調(diào)試過程。
3. 需要占用大量的光模塊測(cè)試裝置資源。由于光模塊調(diào)試過程中需要監(jiān) 測(cè)的參數(shù)較多，而調(diào)節(jié)后的關(guān)鍵參數(shù)是否準(zhǔn)確，還需要人工配置儀表來監(jiān)測(cè)， 光模塊的調(diào)試過程必然伴隨著光模塊的測(cè)試過程，因此必然要長(zhǎng)時(shí)間占用價(jià)格 昂貴的光通信儀表。
4. 無法實(shí)現(xiàn)對(duì)光模塊生產(chǎn)管理。傳統(tǒng)的光模塊調(diào)試過程無法記錄任何有
關(guān)光模塊調(diào)試信息，因而無法實(shí)現(xiàn)批量光模塊生產(chǎn)調(diào)試的管理。
5. 大量的光模塊生產(chǎn)由于過多的依賴技術(shù)工人的人工調(diào)試，必然存在一
定的質(zhì)量隱患，存在質(zhì)量隱患的光模塊應(yīng)用到光傳輸系統(tǒng)上時(shí)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)重 大故障發(fā)生，而且光模塊存在的質(zhì)量缺陷也無法追溯。
綜上所述，傳統(tǒng)的光模塊生產(chǎn)調(diào)試方式已經(jīng)不能夠適應(yīng)通信運(yùn)營(yíng)商建設(shè)光 傳輸網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模、突發(fā)性的需求，只有實(shí)現(xiàn)光模塊自動(dòng)化調(diào)試，才能加快光模 塊調(diào)節(jié)速度，提高生產(chǎn)效率，減少人為的質(zhì)量隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提出一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試方法和系 統(tǒng)，在生產(chǎn)實(shí)踐中能夠提高光模塊的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)光模塊生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力， 盡量減少光模塊調(diào)試過程中的人為因素，提高光模塊生產(chǎn)質(zhì)量，從而滿足突發(fā) 性、大規(guī)模的光傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，包
括
一光模塊，包括數(shù)字控制器，用于將性能量和/或告警量的實(shí)際值上報(bào)， 并根據(jù)下發(fā)的數(shù)字控制器調(diào)節(jié)指令，修改所述光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的所述 數(shù)字控制器的數(shù)值；
一主控計(jì)算機(jī)，用于下載光模塊預(yù)設(shè)參考值和接受所述光模塊上報(bào)的實(shí)際 值，并進(jìn)行比較，若不相等，則找到需要調(diào)節(jié)的所述光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址 的數(shù)字控制器，下發(fā)修改所述數(shù)字控制器的數(shù)值的指令；
一調(diào)試母板，用于承載所述光模塊，并通過一接口與所述主控計(jì)算機(jī)連接， 用于實(shí)現(xiàn)所述光模塊與所述主控計(jì)算機(jī)之間的通訊。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字控制器包括數(shù)字電位器 或者數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)試母板進(jìn)一步包括 一單
片機(jī)系統(tǒng)，與所述接口連接，并與所述光模塊通過fc總線連接，用于通過fc
協(xié)議與所述光模塊進(jìn)行通訊；
所述光模塊進(jìn)一步包括 一單片機(jī)最小系統(tǒng)，與所述調(diào)試母板的單片機(jī)系 統(tǒng)之間通過I2C協(xié)議進(jìn)行通訊。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述接口為RS-232。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，進(jìn)一步包括
一光模塊測(cè)試裝置，與所述光模塊的輸出端連接，并通過一GPIB接口與
所述主控計(jì)算機(jī)連接，用于測(cè)試所述光模塊的性能量，并將測(cè)試數(shù)值發(fā)送至所 述主控計(jì)算機(jī)。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述主控計(jì)算機(jī)進(jìn)一步包括
自動(dòng)調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值和所述實(shí)際值的比較 結(jié)果，生成并下發(fā)修改所述關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器數(shù)值的指令，使所
述實(shí)際值符合所述預(yù)設(shè)參考值；
微調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述光模塊測(cè)試裝置上報(bào)的測(cè)試數(shù)值與預(yù)設(shè)參考值 的比較結(jié)果，生成并下發(fā)修改所述關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器數(shù)數(shù)值的指 令；
預(yù)設(shè)參數(shù)修改模塊，用于修改所述關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值。 上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中,所述光模塊測(cè)試裝置進(jìn)一步包括 一誤碼測(cè)試儀，用于測(cè)試調(diào)試完成后的光模塊接收靈敏度指標(biāo)，向所述主 控計(jì)算機(jī)發(fā)送所述光模塊的實(shí)時(shí)的誤碼率測(cè)試數(shù)值；和 所述調(diào)試母板進(jìn)一步包括
一可控光衰減器，分別連接所述誤碼測(cè)試儀的輸出接口和所述光模塊接收 端口，并與所述單片機(jī)系統(tǒng)連接，用根據(jù)所述主控計(jì)算機(jī)下發(fā)的指令，調(diào)節(jié)光 功率衰減量，使所述光模塊接收端口的平均輸入光功率值可以用于測(cè)試接收靈 敏度。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述光模塊測(cè)試裝置進(jìn)一步包括
一誤碼測(cè)試儀，用于測(cè)試調(diào)試完成后的光模塊接收靈敏度指標(biāo)，向所述主 控計(jì)算機(jī)發(fā)送所述光模塊的實(shí)時(shí)的誤碼率測(cè)試數(shù)值；
一光眼圖測(cè)試儀，用于測(cè)試所述調(diào)試完成后光模塊的眼圖性能，向所述主 控計(jì)算機(jī)發(fā)送調(diào)試完成后的光模塊的光眼圖消光比、光眼圖交叉比和/或輸出 平均光功率的測(cè)試數(shù)值；和/或
一多波長(zhǎng)計(jì)，用于測(cè)試調(diào)試完成后的光模塊的中心波長(zhǎng)，向所述主控計(jì)算 機(jī)發(fā)送調(diào)試完成后的光模塊的中心波長(zhǎng)值。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述光模塊測(cè)試裝置進(jìn)一步包括:
一多路分光計(jì)，與所述光模塊輸出端連接，用于將光模塊輸出平均光功率 分給所述誤碼測(cè)量?jī)x、眼圖分析儀和/或多波長(zhǎng)計(jì)。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，所述光模塊進(jìn)一步包括
一EEPROM，用于記錄所述光模塊的重要數(shù)據(jù)信息；
所述重要信息包括光模塊類型、光模塊生產(chǎn)調(diào)試日期、光模塊生產(chǎn)廠家 光模塊調(diào)試人員、光模塊測(cè)試裝置測(cè)試信息和/或調(diào)試信息。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出了一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，其中， 包括以下步驟 步驟1，主控計(jì)算機(jī)下載光模塊中需要調(diào)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值； 步驟2，所述主控計(jì)算機(jī)根據(jù)所述預(yù)設(shè)參考值，在光模塊中找到需要調(diào)節(jié)
的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器，并下發(fā)修改所述數(shù)字控制器的數(shù)值的指
令；
步驟3，所述光模塊采集并上報(bào)所述關(guān)鍵參數(shù)的性能量的實(shí)際值至所述主 控計(jì)算機(jī)；
步驟4，所述主控計(jì)算機(jī)將所述光模塊上報(bào)的性能量與預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比 較，若相同，則記錄最終修改的數(shù)字控制器的寫入值，若不相同，則返回所述 步驟2。
上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，其中，所述步驟1之前進(jìn)一步包括 對(duì)調(diào)試母板上的單片機(jī)系統(tǒng)和所述光模塊中的單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn)行初始
化的步驟；和
對(duì)所述光模塊中的數(shù)字控制器進(jìn)行初始化寫值的步驟。 上述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，其中，在所述步驟4之后對(duì)所述光模塊
進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)一步包括
步驟131，光模塊測(cè)試裝置采集并上報(bào)所述光模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)；
步驟132，所述主控計(jì)算機(jī)接收所述光模塊測(cè)試裝置上報(bào)的所述光模塊的 測(cè)試數(shù)據(jù)，并與預(yù)定目標(biāo)參考值進(jìn)行比較；
步驟13，若不相同，則下發(fā)修改光模塊中與所述測(cè)試數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)字控 制器數(shù)值的指令，然后返回所述步驟131，若相同，則記錄所述光模塊測(cè)試裝 置的測(cè)試數(shù)據(jù)和數(shù)字控制器的最后寫入值，結(jié)束修改。
通過本發(fā)明所述的一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法和系統(tǒng)建立的光模塊自 動(dòng)化調(diào)試平臺(tái)，不僅可以大規(guī)模提高光模塊的生產(chǎn)效率，而且大大減少了光模 塊調(diào)試對(duì)技術(shù)工人的依賴，減少光模塊調(diào)試過程中人為因素的參與，總體上可 以提高光模塊的生產(chǎn)質(zhì)量，減少光模塊調(diào)試過程總對(duì)昂貴儀表資源的占用。


圖1是一傳統(tǒng)光收發(fā)模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖2是光模塊自動(dòng)化調(diào)試的硬件系統(tǒng)示意圖3是自動(dòng)化光模塊調(diào)試軟件核心組成部分示意圖4是光模塊自動(dòng)化調(diào)試系統(tǒng)的工作流程示意圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)平臺(tái)示意圖6是本發(fā)明對(duì)光收發(fā)合一模塊進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)試的調(diào)試軟件界面示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容和功能進(jìn)行詳細(xì)的說明。 圖2是光模塊自動(dòng)化調(diào)試的硬件系統(tǒng)，主要由光模塊201 、主控計(jì)算機(jī)202、 調(diào)試母板203、單片機(jī)系統(tǒng)204、接口 205、誤碼測(cè)試儀206、光眼圖測(cè)試儀 207、多波長(zhǎng)計(jì)208、多路分光計(jì)209、電源轉(zhuǎn)換模塊210、母板供電電源211 和外圍控制模塊212組成。
其中待調(diào)試的光模塊201具備可數(shù)字化調(diào)節(jié)功能；主控計(jì)算機(jī)202，其中 的光模塊自動(dòng)化調(diào)試軟件具體包括自動(dòng)調(diào)整模塊213、微調(diào)整模塊214和預(yù) 設(shè)參數(shù)修改模塊215等；調(diào)試母板203承載光模塊201和其他模塊；單片機(jī)系 統(tǒng)204，用于與光模塊進(jìn)行通訊；通訊的接口 205用于調(diào)試母板203和主控計(jì) 算機(jī)202之間的通訊；母板供電電源211和電源轉(zhuǎn)換模塊210組成母板供電模 塊，其中母板供電電源211用于自行向調(diào)試母板203中的光模塊201和其他電 路提供電源，電源轉(zhuǎn)換模塊210，用于將外部電源向調(diào)試母板203提供的電源 轉(zhuǎn)換為待調(diào)試的光模塊201和母板上其它電路所需要的電源;誤碼測(cè)試儀206、 光眼圖測(cè)試儀207和多波長(zhǎng)計(jì)208組成測(cè)量光模塊光接口指標(biāo)的光模塊測(cè)試裝 置，其中誤碼測(cè)試儀206用來測(cè)試被調(diào)試光模塊的接收靈敏度、抖動(dòng)等性能指 標(biāo)，光眼圖測(cè)試儀207用來測(cè)試被調(diào)試光模塊的光眼圖指標(biāo)，多波長(zhǎng)計(jì)208 主要用來測(cè)試光模塊201的輸出中心波長(zhǎng)，這些光模塊測(cè)試裝置與主控計(jì)算機(jī) 202連接；多路分光計(jì)209將光模塊輸出平均光功率分給相關(guān)上述光模塊測(cè)試 裝置。
本系統(tǒng)要求待調(diào)試的光模塊201必須具備可數(shù)字化調(diào)節(jié)的功能，即用非易 失性數(shù)字電位器或者數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)作為數(shù)字控制器，取代傳統(tǒng)光模塊中 用來調(diào)節(jié)信號(hào)的機(jī)械式調(diào)節(jié)電位器，本實(shí)施例中以數(shù)字電位器為例，但保護(hù)范 圍并不盡限于數(shù)字電位器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)也適用于下述實(shí)施方式。
光模塊201內(nèi)部具有單片機(jī)最小系統(tǒng)，能夠與調(diào)試母板203的單片機(jī)系統(tǒng) 204按照特定的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊，待調(diào)試的光模塊將所有性能量、告警量上
報(bào)至主控計(jì)算機(jī)202，主控計(jì)算機(jī)202將相關(guān)的數(shù)字電位器調(diào)節(jié)指令及其它光 模塊控制命令下發(fā)給待調(diào)試的光模塊201 。
主控計(jì)算機(jī)202中運(yùn)行的自動(dòng)化調(diào)試軟件包括自動(dòng)調(diào)整模塊213、微調(diào) 整模塊214和預(yù)設(shè)參數(shù)修改模塊215。其中，自動(dòng)調(diào)整模塊213，用于根據(jù)下 載的關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值和上報(bào)的實(shí)際值的比較結(jié)果，生成并下發(fā)關(guān)鍵參數(shù) 修改對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字電位器數(shù)值的指令，使所述實(shí)際值符合所述預(yù)設(shè)參考值； 微調(diào)整模塊214，用于根據(jù)光模塊測(cè)試裝置上報(bào)的測(cè)試數(shù)值與預(yù)設(shè)參考值的比 較結(jié)果，生成并下發(fā)關(guān)鍵參數(shù)修改對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字電位器數(shù)數(shù)值的指令；預(yù)設(shè) 參數(shù)修改模塊215，用于下載的關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參數(shù)數(shù)值。
實(shí)施本發(fā)明首先應(yīng)建立圖2所示的自動(dòng)化調(diào)試系統(tǒng)，將已經(jīng)下載光模塊軟 件的待調(diào)試光模塊201安裝到調(diào)試母板203上，按照?qǐng)D2的連接關(guān)系連接好相 關(guān)光模塊測(cè)試裝置，接通供電電源210，通過光模塊自動(dòng)化調(diào)試軟件下載一個(gè) 光模塊關(guān)鍵參數(shù)預(yù)設(shè)值文件，該參數(shù)預(yù)設(shè)值文件記錄了光模塊需要調(diào)節(jié)的參數(shù) 的預(yù)設(shè)參考值，包括APD反向偏置電壓、接收端閾值修改值、激光器平均 輸出光功率、光眼圖消光比、光眼圖交叉點(diǎn)、激光器中心波長(zhǎng)和/或調(diào)制器偏 置電壓等參數(shù)。
調(diào)試系統(tǒng)上電過程首先進(jìn)行光模塊201和調(diào)試母板203中的單片機(jī)初始 化，以及寫數(shù)字電位器值初始化；
然后根據(jù)光模塊調(diào)試軟件下載的預(yù)設(shè)參考值，調(diào)試軟件下發(fā)命令找到需要 調(diào)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字電位器并實(shí)現(xiàn)數(shù)字電位器的修改寫；
接著將光模塊中關(guān)鍵參數(shù)值和采樣上報(bào)得到的實(shí)際值進(jìn)行比較，如果不相 等，則自動(dòng)反饋找到光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字電位器，開始再修改寫數(shù) 字電位器數(shù)值，再采樣修改寫數(shù)字電位器值以后的光模塊的關(guān)鍵參數(shù)值，并與 預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比較，直到最后調(diào)試結(jié)果與預(yù)設(shè)參考值相等或接近為止，記錄 下修改寫以后的數(shù)字電位器值，并開始下一個(gè)光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位 器的修改，重復(fù)上述過程，直到待測(cè)光模塊201中所有關(guān)鍵參數(shù)值修改到符合 預(yù)設(shè)參考值，光模塊201自動(dòng)化調(diào)試過程完畢。
此時(shí)在與光模塊光接口測(cè)試裝置上可以觀察到光模塊關(guān)鍵參數(shù)修改后的 相關(guān)光指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果，光眼圖測(cè)試儀207測(cè)試并上報(bào)光模塊的眼圖性能，在 主控計(jì)算機(jī)202的光模塊調(diào)試界面上可以顯示調(diào)試完成后的光模塊201的消光
比等關(guān)鍵光指標(biāo)參數(shù)，如果這些參數(shù)與目標(biāo)參考值不同，則反饋回光模塊關(guān)鍵 參數(shù)進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)整(手動(dòng)微調(diào)整就是在調(diào)試界面上手動(dòng)寫或讀數(shù)字電位器值
來調(diào)整參數(shù))對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位器值，直到光模塊201的光指標(biāo)參數(shù)符合預(yù)定結(jié) 果。多波長(zhǎng)計(jì)208測(cè)試自動(dòng)化調(diào)試完成后的光模塊201的中心波長(zhǎng)，在主控計(jì) 算機(jī)202的光模塊調(diào)試軟件界面上顯示調(diào)試完成后的激光器中心波長(zhǎng)值，如果 顯示中心波長(zhǎng)調(diào)試結(jié)果與目標(biāo)波長(zhǎng)不相同，則反饋回光模塊201關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行 手動(dòng)微調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位器值，直到中心波長(zhǎng)調(diào)試符合指標(biāo)要求。誤碼測(cè)試 儀206用來測(cè)試光模塊201接收靈敏度指標(biāo)，計(jì)算機(jī)202上的調(diào)試軟件界面顯 示實(shí)時(shí)的誤碼率測(cè)試結(jié)果。根據(jù)光模塊性能量上報(bào)得到此時(shí)的輸入平均光功率 值，下發(fā)控制命令，調(diào)節(jié)光模塊201接收端平均輸入光功率值到接收靈敏度附 近，如果此時(shí)測(cè)試裝置上報(bào)的誤碼率超出規(guī)范要求，則反饋回光模塊201關(guān)鍵 參數(shù)微進(jìn)行手動(dòng)微調(diào)整對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位器值，直到誤碼率在規(guī)范要求的范圍內(nèi) 為止。
圖3是自動(dòng)化光模塊調(diào)試軟件核心組成部分，包括調(diào)試母板203上電單片 機(jī)初始化，光模塊關(guān)鍵性能量的參數(shù)設(shè)置，數(shù)據(jù)采集和分析處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以 及用戶接口 (界面)等幾個(gè)關(guān)鍵軟件模塊。
圖4是光模塊自動(dòng)化調(diào)試軟件工作流程圖，該流程是建立在圖2所示的光 模塊自動(dòng)化調(diào)試系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，實(shí)施該流程的主要步驟如下
步驟SIOI，光模塊201自動(dòng)化調(diào)試開始；
步驟S102,光模自動(dòng)化調(diào)試系統(tǒng)上電后首先調(diào)試母板203以及光模塊201 中的單片機(jī)均要進(jìn)行初始化過程，光模塊201內(nèi)部數(shù)字電位器初始化寫值； 步驟S103，下發(fā)光模塊關(guān)鍵參數(shù)預(yù)設(shè)值；
步驟S104，根據(jù)下發(fā)的光模塊關(guān)鍵參數(shù)預(yù)設(shè)值，找到對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字電
位器，修改寫數(shù)字電位器值；
步驟S105，采集修改數(shù)字電位器數(shù)值后的光模塊201中關(guān)鍵參數(shù)值； 步驟S106，將采集到的光模塊關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)際值并與預(yù)設(shè)參考值比較，
如果相同，則執(zhí)行下面步驟，如果不相同，則執(zhí)行步驟S104，繼續(xù)修改寫數(shù)
字電位器的值；
步驟S107,記錄下最后修改寫完成后的光模塊內(nèi)部所有的數(shù)字電位器值; 步驟S108，光模塊調(diào)試完成。圖5是體現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，包括的主要模塊如圖2描述，
具體實(shí)施方法是光模塊201與調(diào)試母板203的單片機(jī)系統(tǒng)204之間通過I2C總 線(Inter—Integrated—Circuit)連接，按照fC協(xié)議進(jìn)行通訊。調(diào)測(cè)母板203 與主控計(jì)算機(jī)202之間通過RS-232接口連接，光模塊測(cè)試裝置與主控計(jì)算機(jī) 202之間通過GPIB ( General Purpose Interface Bus)接口連接。
另外在調(diào)試母板203上安裝了一個(gè)模塊，即可控光衰減器501，連接在誤 碼測(cè)試儀206的輸出接口和待調(diào)試光模塊201接收端Rx之間，并與調(diào)試母板 203上的單片機(jī)系統(tǒng)204連接，由調(diào)試母板203來根據(jù)調(diào)試軟件下發(fā)指令控制。 可控光衰減器501—端接輸入光， 一端接輸出光，可接收調(diào)試軟件下發(fā)的控制 指令控制光衰減量的大小，從而控制光模塊201接收端輸入平均光功率。
圖6是體現(xiàn)圖2光模塊自動(dòng)化調(diào)試系統(tǒng)的用來對(duì)光收發(fā)合一模塊進(jìn)行調(diào)試 的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)試界面。如圖所示
調(diào)試界面中有光模塊201需要調(diào)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)描述，該關(guān)鍵參數(shù)包括 APD反向偏置電壓、接收端閾值修改、激光器平均輸出光功率、光眼圖消光 比、光眼圖交叉點(diǎn)、激光器中心波長(zhǎng)和調(diào)制器偏置電壓。其對(duì)應(yīng)的需要調(diào)節(jié)的 數(shù)字電位器的寫/讀，光模塊的關(guān)鍵參數(shù)預(yù)設(shè)值以及自動(dòng)化調(diào)試完成以后光模 塊及光模塊測(cè)試裝置實(shí)際讀取的關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)際上報(bào)性能數(shù)值。"開始"和"結(jié) 束"是光模塊調(diào)試軟件中的兩個(gè)啟動(dòng)按鈕。
為了更好地調(diào)節(jié)光模塊的關(guān)鍵參數(shù)，在光模塊自動(dòng)化調(diào)試平臺(tái)中，可以根 據(jù)自動(dòng)化調(diào)試結(jié)果，手動(dòng)設(shè)置修改待測(cè)光模塊相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)預(yù)設(shè)值，并實(shí)現(xiàn) 對(duì)應(yīng)數(shù)字電位器值精確微調(diào)。
首先按照?qǐng)D5所示的裝置將安裝了光器件并且下載好程序待調(diào)試的光收 發(fā)合一模塊固定到調(diào)試母板203上，連接好輸入、輸出光纖，接通電源，將通 過GPIB接口與主控計(jì)算機(jī)202連接的光模塊測(cè)試裝置修改到正常的工作狀 態(tài)。打開主控計(jì)算機(jī)202，進(jìn)入圖5所示的調(diào)試界面，下載光模塊關(guān)鍵參數(shù)目 標(biāo)參考值文件(即關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)值文件)后在調(diào)試界面的目標(biāo)參考值欄目中 可以讀到這些預(yù)設(shè)數(shù)值，此時(shí)按"開始"按鈕，調(diào)試軟件按照列出的光模塊 201需要調(diào)節(jié)關(guān)鍵參數(shù)的順序找到對(duì)應(yīng)數(shù)字電位器地址，開始寫數(shù)字電位器的 數(shù)值(0 255)，同時(shí)將寫完數(shù)字電位器值以后經(jīng)過"數(shù)據(jù)采集一數(shù)據(jù)分析一 數(shù)據(jù)上報(bào)"的有關(guān)光模塊的關(guān)鍵參數(shù)值與給定的目標(biāo)參考值進(jìn)行比較，如果二
者相差甚遠(yuǎn)，則反饋回原地址數(shù)字電位器繼續(xù)調(diào)節(jié)，直到與目標(biāo)參考值相等或 接近，該數(shù)字電位器修改完成，接著繼續(xù)后續(xù)的光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù) 字電位器調(diào)節(jié)，直到最后一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字電位器修改完成，光模 塊自動(dòng)化調(diào)試過程結(jié)束。
數(shù)字電位器根據(jù)目標(biāo)預(yù)設(shè)值修改結(jié)束后，根據(jù)與主控計(jì)算機(jī)202連接的相
關(guān)光模塊測(cè)試裝置采集上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步微調(diào)，如為了獲得最佳接收靈敏度， 根據(jù)采集上來的接收端平均輸入光功率和誤碼率測(cè)試結(jié)果，進(jìn)一步微調(diào)與光模 塊接收靈敏度有關(guān)的數(shù)字電位器的值，其它像光模塊的中心波長(zhǎng)、消光比等參 數(shù)同樣處理。
為了進(jìn)一步完善光收發(fā)一體化模塊的調(diào)試，可以根據(jù)光模塊測(cè)試裝置的測(cè) 試結(jié)果，手動(dòng)修改光模塊中相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值，比如微調(diào)光接收器
件APD的反向偏置電壓值，然后按"開始"按鈕，軟件自動(dòng)微調(diào)整對(duì)應(yīng)地址 的數(shù)字電位器值，直到光模塊接收靈敏度測(cè)試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，光模塊其它 性能指標(biāo)如消光比和中心波長(zhǎng)的調(diào)節(jié)方法也可以采用手動(dòng)微調(diào)的方法將光模 塊的關(guān)鍵參數(shù)調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。
光模塊自動(dòng)化調(diào)試完成后，可以將光模塊類型、中心波長(zhǎng)、光模塊調(diào)試信 息等重要數(shù)據(jù)寫入光模塊內(nèi)部的EEPROM中，便于光模塊的生產(chǎn)管理及質(zhì)量追蹤。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變 形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，包括一光模塊，包括數(shù)字控制器，用于將性能量和/或告警量的實(shí)際值上報(bào)，并根據(jù)下發(fā)的數(shù)字控制器調(diào)節(jié)指令，修改所述光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的所述數(shù)字控制器的數(shù)值；一主控計(jì)算機(jī)，用于下載光模塊預(yù)設(shè)參考值和接受所述光模塊上報(bào)的實(shí)際值，并進(jìn)行比較，若不相等，則找到需要調(diào)節(jié)的所述光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器，下發(fā)修改所述數(shù)字控制器的數(shù)值的指令；一調(diào)試母板，用于承載所述光模塊，并通過一接口與所述主控計(jì)算機(jī)連接，用于實(shí)現(xiàn)所述光模塊與所述主控計(jì)算機(jī)之間的通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 數(shù)字控制器包括數(shù)字電位器或者數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 調(diào)試母板進(jìn)一步包括 一單片機(jī)系統(tǒng)，與所述接口連接，并與所述光模塊通過 I2C總線連接，用于通過I2C協(xié)議與所述光模塊進(jìn)行通訊；所述光模塊進(jìn)一步包括 一單片機(jī)最小系統(tǒng)，與所述調(diào)試母板的單片機(jī)系 統(tǒng)之間通過I2C協(xié)議進(jìn)行通訊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 接口為RS-232。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一 歩包括一光模塊測(cè)試裝置，與所述光模塊的輸出端連接，并通過一GPIB接口與 所述主控計(jì)算機(jī)連接，用于測(cè)試所述光模塊的性能量，并將測(cè)試數(shù)值發(fā)送至所 述主控計(jì)算機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控計(jì)算機(jī)進(jìn)一步包括自動(dòng)調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值和所述實(shí)際值的比較 結(jié)果，生成并下發(fā)修改所述關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器數(shù)值的指令，使所述實(shí)際值符合所述預(yù)設(shè)參考值； 微調(diào)整模塊，用于根據(jù)所述光模塊測(cè)試裝置上報(bào)的測(cè)試數(shù)值與預(yù)設(shè)參考值 的比較結(jié)果，生成并下發(fā)修改所述關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器數(shù)數(shù)值的指令；預(yù)設(shè)參數(shù)修改模塊，用于修改所述關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 光模塊測(cè)試裝置進(jìn)一步包括一誤碼測(cè)試儀，用于測(cè)試調(diào)試完成后的光模塊接收靈敏度指標(biāo)，向所述主控計(jì)算機(jī)發(fā)送所述光模塊的實(shí)時(shí)的誤碼率測(cè)試數(shù)值；和所述調(diào)試母板進(jìn)一步包括一可控光衰減器，分別連接所述誤碼測(cè)試儀的輸出接口和所述光模塊接收 端口，并與所述單片機(jī)系統(tǒng)連接，用根據(jù)所述主控計(jì)算機(jī)下發(fā)的指令，調(diào)節(jié)光 功率衰減量，使所述光模塊接收端口的平均輸入光功率值可以用于測(cè)試接收靈 敏度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 光模塊測(cè)試裝置進(jìn)一步包括一誤碼測(cè)試儀，用于測(cè)試調(diào)試完成后的光模塊接收靈敏度指標(biāo)，向所述主控計(jì)算機(jī)發(fā)送所述光模塊的實(shí)時(shí)的誤碼率測(cè)試數(shù)值；一光眼圖測(cè)試儀，用于測(cè)試所述調(diào)試完成后光模塊的眼圖性能，向所述主 控計(jì)算機(jī)發(fā)送調(diào)試完成后的光模塊的光眼圖消光比、光眼圖交叉比和/或輸出 平均光功率的測(cè)試數(shù)值；和/或一多波長(zhǎng)計(jì)，用于測(cè)試調(diào)試完成后的光模塊的中心波長(zhǎng)，向所述主控計(jì)算 機(jī)發(fā)送調(diào)試完成后的光模塊的中心波長(zhǎng)值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 光模塊測(cè)試裝置進(jìn)一步包括一多路分光計(jì)，與所述光模塊輸出端連接，用于將光模塊輸出平均光功率 分給所述誤碼測(cè)量?jī)x、眼圖分析儀和/或多波長(zhǎng)計(jì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其特征在于，所述 光模塊進(jìn)一步包括一EEPROM，用于記錄所述光模塊的重要數(shù)據(jù)信息；所述重要信息包括光模塊類型、光模塊生產(chǎn)調(diào)試日期、光模塊生產(chǎn)廠家 光模塊調(diào)試人員、光模塊測(cè)試裝置測(cè)試信息和/或調(diào)試信息。
11. 一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，主控計(jì)算機(jī)下載光模塊中需要調(diào)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)的預(yù)設(shè)參考值； 步驟2，所述主控計(jì)算機(jī)根據(jù)所述預(yù)設(shè)參考值，在光模塊中找到需要調(diào)節(jié)的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器，并下發(fā)修改所述數(shù)字控制器的數(shù)值的指 令；步驟3，所述光模塊采集并上報(bào)所述關(guān)鍵參數(shù)的性能量的實(shí)際值至所述主 控計(jì)算機(jī)；步驟4，所述主控計(jì)算機(jī)將所述光模塊上報(bào)的性能量與預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比 較，若相同，則記錄最終修改的數(shù)字控制器的寫入值，若不相同，則返回所述 步驟2。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，其特征在于，所 述步驟1之前進(jìn)一步包括對(duì)調(diào)試母板上的單片機(jī)系統(tǒng)和所述光模塊中的單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn)行初始 化的步驟；和對(duì)所述光模塊中的數(shù)字控制器進(jìn)行初始化寫值的步驟。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，其特征在于，在 所述步驟4之后對(duì)所述光模塊進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)一步包括-步驟131，光模塊測(cè)試裝置采集并上報(bào)所述光模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)；步驟132，所述主控計(jì)算機(jī)接收所述光模塊測(cè)試裝置上報(bào)的所述光模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)，并與預(yù)定目標(biāo)參考值進(jìn)行比較；步驟13，若不相同，則下發(fā)修改光模塊中與所述測(cè)試數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)字控制器數(shù)值的指令，然后返回所述步驟131，若相同，則記錄所述光模塊測(cè)試裝置的測(cè)試數(shù)據(jù)和數(shù)字控制器的最后寫入值，結(jié)束修改。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種光模塊自動(dòng)化調(diào)試的系統(tǒng)，其中，包括一光模塊，包括數(shù)字控制器，用于將性能量和/或告警量的實(shí)際值上報(bào)，并根據(jù)下發(fā)的數(shù)字控制器調(diào)節(jié)指令，修改光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器的數(shù)值；一主控計(jì)算機(jī)，用于下載光模塊預(yù)設(shè)參考值和接受光模塊上報(bào)的實(shí)際值，并進(jìn)行比較，若不相等，則找到需要調(diào)節(jié)的光模塊關(guān)鍵參數(shù)對(duì)應(yīng)地址的數(shù)字控制器，下發(fā)修改數(shù)字控制器的數(shù)值的指令；一調(diào)試母板，用于承載光模塊，并通過一接口與主控計(jì)算機(jī)連接，用于實(shí)現(xiàn)光模塊與主控計(jì)算機(jī)之間的通訊；此外，本發(fā)明還提出了一種利用上述系統(tǒng)進(jìn)行光模塊自動(dòng)化調(diào)試的方法，從而提高了光模塊調(diào)試的生產(chǎn)效率，減少調(diào)試過程中的人為質(zhì)量隱患。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101179331SQ200610114388
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月8日
發(fā)明者張立昆 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司