本發(fā)明涉及一種測試裝置及方法，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種波長可調(diào)諧激光器的測試裝置及方法。

背景技術(shù)：

為適應(yīng)現(xiàn)代社會對信息的海量需求，光纖已經(jīng)逐步取代電纜成為最主要的通信媒介。在不到十年的時間內(nèi)，伴隨著成本因素的不斷改進，光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡單的點對點的鏈路到具有數(shù)百個節(jié)點的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演進。因此，業(yè)務(wù)對激光器可調(diào)諧特性的需求的原動力正是來源于波長庫存管理的方便性和靈活性，而dwdm系統(tǒng)的出現(xiàn)更是加速了業(yè)界對可調(diào)諧激光器的需求。隨著波分復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)的不斷進步，如今dwdm系統(tǒng)的通道間隔一般為50ghz,這樣一來在適用于光通信的c波段內(nèi)就覆蓋了100個通道。因此，相對于每個通道安裝一個固定波長的激光器，使用可調(diào)諧激光器的好處是顯而易見的：一個通用的可調(diào)諧激光器就能夠適用于所有的dwdm通道：即使在已經(jīng)安裝了固定波長激光器的線路中，使用一個可調(diào)諧激光器就能充當所用固定波長激光器的備用器件，大大降低了系統(tǒng)運行和維護成本。

21世紀以來，由于因特網(wǎng)業(yè)務(wù)的爆炸式增長，世界對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求日益增加。作為信息承載和傳輸?shù)墓饫w通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展呈現(xiàn)兩個明顯的趨勢；其中之一就是發(fā)展動態(tài)、具有可重構(gòu)功能的光網(wǎng)絡(luò)成為業(yè)界的共識。在網(wǎng)絡(luò)中，通過可重構(gòu)的光分插復(fù)用器(reconfigurableopticaladd-dropmultiplexer,roadm),在光網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點可以加載/下載任意波長，這樣避免了使用光-電-光的中繼方式進行光交換，同時使得用戶可以在網(wǎng)絡(luò)中的任一端口對任一波長進行配置，為網(wǎng)絡(luò)運營提供了許多便利。因此，在可重構(gòu)光網(wǎng)路的端口處，使用可調(diào)諧激光器能夠?qū)崿F(xiàn)波長路由功能，大大節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)運營成本，而可調(diào)諧激光器也成為了可重構(gòu)光網(wǎng)路中必不可少的使能器件。

在wdm-pon系統(tǒng)中，可調(diào)激光器作為用戶側(cè)oun端光源可以使網(wǎng)絡(luò)中的波長分配方案與策略對用戶透明，極大的降低系統(tǒng)組網(wǎng)和商業(yè)銷售的復(fù)雜度，降低器件成本。

綜上所述，一個可調(diào)激光器一般包含有96個通道，在大批量制作過程中，如何實現(xiàn)快速測試就成了制作可調(diào)激光器的核心問題。通常情況下，給固定波長激光器加電,需將激光器固定在專用夾具上，并對激光器ld的正負極注入電流，將lc適配器連接到光功率計或光譜儀即可監(jiān)測到平均光功率值，光譜等靜態(tài)特征值。若測試指標包含眼圖、誤碼率等特征值還需專門開發(fā)一塊評估板進行射頻性評估。靜態(tài)特性和射頻特性分開測試不僅增加了測試成本，也大大浪費了測試時間。本專利提出了一種針對可調(diào)諧激光器測試的整套獨立解決裝置能實現(xiàn)器件級靜態(tài)和射頻指標同時測試，大大提高了測試效率，降低了測試成本。

現(xiàn)有的可調(diào)激光器為了實現(xiàn)高低溫下測試，傳統(tǒng)做法是將待測器件連同測試裝置一起放到高低溫循箱里面進行測試。由于高低溫循箱價格昂貴且升降溫速度慢，給測試帶來諸多不便。為了快速評估可調(diào)器件高低溫下靜態(tài)和射頻特性，本專利提出的一種內(nèi)置了溫度傳感以及大功率制冷器的裝置，可實現(xiàn)-5℃～70℃范圍內(nèi)快遞升降溫測試。

此外，本專利提所提出的裝置還集成一套可視化自動控制軟件，各控制單元通過測試板的usb-232串口與電腦連接，只需打開應(yīng)用程序即可完成半自動測試,同時控制程序包含波長切換功能,可實現(xiàn)96個通道波長連續(xù)可調(diào)。

綜上所述，現(xiàn)有的可調(diào)諧激光器測試裝置設(shè)計復(fù)雜，測試時間長、成本高，給測試工藝帶來了諸多不便，并不適用批量化測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的可調(diào)諧激光器測試裝置設(shè)計復(fù)雜，測試時間長、成本高，給測試工藝帶來了諸多不便，并不適用批量化測試的技術(shù)問題，提出了一種波長可調(diào)諧激光器的測試裝置及使用方法。該裝置及方法提供了獨立測試可調(diào)諧激光器的整體方案與測試方法，彌補了現(xiàn)在測試設(shè)備操作不靈活、測試時間長、不利于批量化測試的不足。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種波長可調(diào)諧激光器的測試裝置，包括：

tosa安裝夾具，其內(nèi)設(shè)置溫度傳感器以及制冷器；

測試電路板，與所述tosa安裝夾具相鄰設(shè)置，其上設(shè)置有直流連接口及射頻連接口；

可調(diào)光發(fā)射次模塊，其一端連接lc適配器，另一端與所述直流連接口及射頻連接口相連。

優(yōu)選的，上述的一種波長可調(diào)諧激光器的測試裝置，所述tosa安裝夾具上設(shè)置有的usb串口，用于傳遞激光器直流信號給激光器發(fā)射端的dc直流電纜接口以及case接口。

優(yōu)選的，上述的一種波長可調(diào)諧激光器的測試裝置，所述射頻連接口通過bias-tee連接ppg發(fā)射的信號。

優(yōu)選的，上述的一種波長可調(diào)諧激光器的測試裝置，所述tosa安裝夾具上設(shè)置有用于安裝所述可調(diào)光發(fā)射次模塊的金屬凸臺。

一種利用上述任一權(quán)利要求所述的測試裝置進行測試的方法，包括以下步驟：

步驟1，打開電源、控制板、電源、溫度控制電路等裝置；

步驟2，連接控制板通信口、光譜儀，若連接失敗，則返回到第一步檢查電源、控制板、電源裝置是否正常，直到上述設(shè)備能正常工作為止；

步驟3，手動輸入激光器各控制單元電流值及測試相關(guān)信息，并確定無誤；

步驟4，通過串口發(fā)送指令到測試夾具上的控制芯片，控制芯片與可調(diào)器件直接通過pcb板上走線連接；將可調(diào)激光器的lc適配器與光譜儀連接，打調(diào)用存儲在寄存器中的“波長-電流”數(shù)據(jù)查詢表，通過調(diào)用數(shù)據(jù)查詢表實現(xiàn)對可調(diào)激光器輸出波長的控制，測試并記錄和保存測試數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，上述的一種波長可調(diào)諧激光器的測試方法，通過調(diào)用數(shù)據(jù)查詢表實現(xiàn)對可調(diào)激光器輸出波長的控制包括：

步驟4.1，獲取初始smsr數(shù)據(jù)，保留大于閾值的smsr；

步驟4.2，保留滿足itu-t標準，并且連接可調(diào)的波長；

步驟4.2，將測試數(shù)據(jù)按波長分類，僅保留每類中smsr最大的數(shù)據(jù)。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：將現(xiàn)有可調(diào)器件分立的靜態(tài)特性、射頻特性測試裝置替換成高集成度、歸一化的裝置，并充分利用內(nèi)置溫度傳感、大功率制冷器等裝置，實現(xiàn)了快遞高低溫下可調(diào)器件測試，縮短了測試時間，提高了測試效率；同時通過自動化測試軟件的應(yīng)用，大大提高了器件的可生產(chǎn)性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施實例示意圖；

圖2為本發(fā)明實施實例串口示意圖；

圖3為本發(fā)明實施實例內(nèi)置溫度傳感器示意圖；

圖4為本發(fā)明實施實例中器件裝配至測試裝置示意圖；

圖5為本發(fā)明測試原理圖；

圖6為測試軟件流程圖；

圖中，1、lc適配器；2、可調(diào)光發(fā)射次模塊；3、壓板；31-34、內(nèi)螺i-iv；4、tosa安裝夾具；41、dc直流電纜接口；42、power電源；43、usb串口；44、case接口；45、溫度傳感器；46、制冷器；47、內(nèi)置電路板；5、測試板；51、直流連接口cn1；52、sma連接口cn2；53、sma連接口cn3；54、直流連接口cn4；55～58、內(nèi)螺v-viii；6、bias-tee；7、激光器直流連接電纜；8、電源(線纜)；9、usb轉(zhuǎn)rs232串口。

圖7為數(shù)據(jù)處理操作流程圖

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。

實施例：

如圖1所示，整個裝置由9個部分構(gòu)成：lc適配器1、可調(diào)光發(fā)射次模塊2、壓板3、tosa安裝夾具4、測試電路板5、t型偏置器6、激光器直流連接電纜7、電源(線纜)8、usb轉(zhuǎn)rs232串口9。

如圖2所示，該裝置有四個電氣連接點。usb串口43用于連接電腦和rs232串口。power電源42的db15公頭用來連接電源。dc直流電纜接口41的db15母頭用于傳遞激光器直流信號給激光器發(fā)射端。為了防止靜電荷的累積，標記了一個case接口44，并通過香蕉插頭與地連接。

如圖3所示，裝置上裝配有一個金屬散熱凸臺，用于放置器件。裝置內(nèi)置溫度傳感器45，通過溫度傳感探頭探測器件的工作溫度，并通過控制裝置內(nèi)部的制冷器46的正反向電流，來調(diào)節(jié)器件的工作溫度,溫度控制的主控芯片置于電路板47上。

如圖4所示，將帶有器件的測路板5放置于tosa安裝夾具4的正上方。將測試板5四周均勻分布的四個圓孔與待測板的四個螺紋孔一一對應(yīng)，并安裝螺絲固定。將器件放置于金屬散熱凸臺上，將壓塊3放置于tosa2上，同時將壓塊3四周均勻分布的圓孔和金屬散熱凸臺上的四個螺紋孔一一對應(yīng)，并安裝螺絲固定，為避免加載在器件上的壓力過大，將螺絲不要擰的過緊。將lc適配器連接到器件的尾管處。

圖5所示,測試板5上安置有四個輸入端口，中間兩個端口用sma頭引入高頻信號分量并提供給測試板上的tosa2，兩邊的兩個端口通過測試板引入soa電流給tosa。將直流電纜線連接到測試板5上的cn1，cn4處,將t型偏置器6連接到測試板5的cn2和cn3處,將usb轉(zhuǎn)rs232串口的電纜9連接到計算機上一個未使用的端口，如果還沒有出現(xiàn)合適的驅(qū)動程序，等待usb到串行適配器的指令出現(xiàn)。注意，為消除地面回路信號并提供低噪聲的信號給器件，需要在usb到rs232轉(zhuǎn)換器之間增加光學(xué)隔離元件來抑制光學(xué)性能的劣化。打開電源，將直流電源連接到控制器上，將交流電源連接置對應(yīng)的控制器。加載激光器的各控制單元電流，驅(qū)動器件正常工作，將ppg信號通過t型偏置器6引入cn2和cn3的sma頭，加載到可調(diào)光發(fā)射次模塊2上，并將lc適配器1的一端接到器件另一端連接到光譜儀等待測設(shè)備，打開電腦上的軟件應(yīng)用程序，程序通過串口發(fā)送指令到測試夾具上的控制芯片，控制芯片通過電路板上的走線與可調(diào)激光器連接，從而實現(xiàn)進行程序與可調(diào)器件之間的連接、控制。更進一步，該程序分三段式對可調(diào)激光器進行電流掃描、采集、分析其輸出光譜，生成可調(diào)激光器的“波長-電流”數(shù)據(jù)查詢表，并且通過調(diào)用數(shù)據(jù)查詢表，可找到波長和電流之間的一一對應(yīng)關(guān)系，從而實現(xiàn)對激光器輸出波長的控制。

圖6所示，測試軟件流程為第一步打開電源、控制板、電源、溫度控制電路等裝置。第二步連接控制板通信口、光譜儀。若連接失敗，則返回到第一步檢查電源、控制板、電源裝置是否正常，直到上述設(shè)備能正常工作為止。第三步手動輸入激光器各控制單元電流值及測試相關(guān)信息，并確定無誤。第四步開始測試，第五步記錄測試數(shù)據(jù)并保存為excel文件。最后一步結(jié)束測試。

采用上述結(jié)構(gòu)后，配合該裝置同步開發(fā)的自動化測試軟件與測試板之間通過usb-rs232串口連接，應(yīng)用程序通過串口發(fā)送指令到測試夾具上的控制芯片，控制芯片與可調(diào)器件直接通過pcb板上走線連接。將可調(diào)激光器的lc適配器與光譜儀連接，打開應(yīng)用程序的自動測試按鍵，即可調(diào)用存儲在寄存器中的“波長-電流”數(shù)據(jù)查詢表，通過調(diào)用數(shù)據(jù)查詢表，即可實現(xiàn)對可調(diào)激光器輸出波長的控制。

如圖7所示，生成的數(shù)據(jù)查詢表滿足以下兩個準則：1.激光器輸出的邊模抑制比高(滿足smsr大于35db),并且輸出波長與電流組合之間滿足一一對應(yīng)關(guān)系。2.輸出波長符合itu-t要求，并實現(xiàn)連續(xù)可調(diào)。

該裝置具備圖6所示的激光器輸出信息采集以及圖7所示的波長、數(shù)據(jù)處理功能，進而可實現(xiàn)96個通道波長的自動掃描、光譜，輸出光功率、眼圖的讀取、保存功能，實現(xiàn)器件的半自動化測試。

本發(fā)明與現(xiàn)有測試裝置不同之處在于：現(xiàn)有測試需要使用兩個測試裝置來分別實現(xiàn)可調(diào)器件的靜態(tài)和射頻指標性能評估，而本發(fā)明僅用一套測試裝置即可完成可調(diào)器件所有靜態(tài)和射頻指標性能評估；該裝置采用了兩塊電路板的設(shè)計，電路板1放置于夾具正上方，主要集成了高頻走線、sma連接頭、激光器直流電纜等裝置，可調(diào)激光器與該電路板通過焊接方式連接，將激光器的lc適配器與光示波器連接，外部信號通過cn1、cn2的sma頭引入調(diào)制到器件上，可實現(xiàn)可調(diào)激光器的眼圖等射頻指標評估。當評估激光器直流特性時，電流通過cn1、cn2引用到器件上，將lc適配器連接到光譜儀，功率計即可進行光譜、平均光功率等靜態(tài)特性測試。電路2置于該測試裝置內(nèi)部，主要分布了溫度、電源、控制單元的電芯片。該設(shè)計不僅節(jié)省了空間，還使得測試裝置便攜，方便轉(zhuǎn)運?，F(xiàn)有的測試裝置是通過高低溫循箱來實現(xiàn)器件高低溫下性能評估，而本發(fā)明通過內(nèi)置溫度傳感器和大功率制冷器的方式，可實現(xiàn)器件快速升降溫測試。現(xiàn)有的測試均用手動操作來完成，而本發(fā)明裝置配套開發(fā)的自動控制軟件可實現(xiàn)半自動測試。下位機通過燒寫器寫入到控制芯片，編寫的應(yīng)用程序有一個自動程序，該控制程序是對可調(diào)激光器進行了電流掃描、采集，生產(chǎn)了可調(diào)激光器的“波長-電流”數(shù)據(jù)查詢表，并儲存于寄存器中，通過調(diào)用數(shù)據(jù)查詢表，實現(xiàn)了激光器輸出波長的控制。并通過給控制器發(fā)送命令控制可調(diào)激光器，進而實現(xiàn)可調(diào)激光器96個通道切換、光譜、輸出光功率靜態(tài)特性，以及光眼圖等射頻特性讀取記錄功能。

本發(fā)明相對現(xiàn)有可調(diào)器件測試裝置優(yōu)勢在于：本發(fā)明將現(xiàn)有可調(diào)器件分立的靜態(tài)特性、射頻特性測試裝置替換成高集成度、歸一化的裝置，并充分利用內(nèi)置溫度傳感、大功率制冷器等裝置，實現(xiàn)了快遞高低溫下可調(diào)器件測試，縮短了測試時間，提高了測試效率。同時通過自動化測試軟件的應(yīng)用，大大提高了器件的可生產(chǎn)性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。