产品覆盖全国80%的光通信企业——普赛斯自研“傻瓜”设备精准检测元件好坏

120度的“烤箱”，零下40度的“冰柜”，高温高湿的“蒸笼”，9月5日，武汉普赛斯电子技术有限公司车间，一批光芯片样品正在这些恶劣环境下经历考验。

光芯片，是通信系统中的基础组成部件。例如手机的面部识别功能，就是靠光芯片实现。手机要在一秒内完成解锁，需要内置光芯片快速达到额定功率，且不能温度过高。因此，光芯片正式“上岗”前，要经过多重测试，合格后才能组装成产品。

十几年前，国内并没有专门用于光通信器件检测的设备，“国外设备不仅价格高昂，且效率低、费人力。公司成立的初衷，就是要研发适用于光通信产业器件的检测设备。”普赛斯副总经理马超说。

“傻瓜”设备实现一键检测

车间里，马超向记者演示光芯片的检测过程。首先，光芯片被机械臂逐个抓取，放到测试机上进行功率测试。绿灯亮起，即表示光芯片电子参数合格，可进行下轮测试。

只见光芯片像饼干一样，被整齐摆放在测试机器一层层铁架上，在里面120度的高温下“烘烤”8小时，以检测高温下性能如何。测试仪器还能模拟低温、高温，高湿度等多种环境，通过一系列“考核”，光芯片才算合格。

多年前，国内光通信器件检测只能依赖国外设备。但国外设备是通用性的，不专门针对光通信产业。例如要测试激光器，则需要5、6台设备摞起来。而且国外设备只是机器“硬件”，需要国内工程师在上面“写软件”，才能实现检测。

“我们要研发的，是一台集成软件和算法的‘傻瓜’设备，能够让人一键操作。”马超说。

2011年，公司初代产品落地，立即吸引了不少企业的目光。“只需购买一台设备，不需要工程师写算法，没有技术背景的人也能轻松使用，并且价格是国外的1/4。”

之后，普赛斯率先自主研发出集成式BOSA器件综合测试系统，高精度台式数字源表，又推出窄脉冲电流源、集成插卡式源表等多款一站式电性能测试仪表，现已覆盖国内80%以上光通信企业，成功实现国产替代。

花4年时间捕捉“灰尘”信号

能否精确捕捉微弱信号，是衡量精密光电器件测试质量的一项重要指标。若要测量微弱信号，第一步捕捉就很困难，“就像用手去接一粒灰尘，但凡风吹草动，都可能失败。”

尤其在工厂里，各类电机的运转，设备的启停，甚至人穿着拖鞋走动，都会产生电场磁场干扰。在信号非常弱的时候，这种干扰会直接将其淹没。

为此，普赛斯到处“招兵买马”，引进高学历人才，并与华科大、武汉理工等高等院校合作，从源头寻找破解之法。“要找到所有干扰因素，再将其一一排除。”马超说。

例如，针对电子辐射干扰，公司在检测设备上加一个“特制天线”，专门接收外界干扰信号，“吸收了大的，小的自然就过去了。”

再如，检测设备本身的电路板，长时间工作，会有水蒸气附着在表面，导致漏电，弱小信号则会直接漏出去。于是，研发人员在上面涂一层三防漆，防止潮气进入。

普赛斯花了4年时间，先后做了18条抗干扰措施。目前，检测产品可精准测量光通信器件的皮安级电流、微伏级电压、纳瓦级光信号，处于行业领先地位。

销售额每年以50%的速度增长

普赛斯公司创始人黄秋元，是武汉理工大学教授，一直从事光通信技术领域的研究。

2010年，深圳某公司通过科研论文找到黄秋元，委托他开发光模块测试的产品。同年，普赛斯公司在武汉成立，也是国内光通信检测领域首批“下海”者之一。

凭借多年的科研沉淀，公司成立第二年，黄秋元就带领团队研发出了初代产品。

国内光通信产业发展迅速，光通信器件不断迭代升级，检测设备自然也要跟上。但新产品研发，困难重重。

于是黄秋元作为“纽带”，通过链接高校科研资源，让科研与产品相辅相成。公司也因此形成了产学研合作模式，“有技术问题找高校，高校有科研成果可在公司进行转化。”

目前，普赛斯服务的行业从光通信、光电子向半导体行业扩展，产品覆盖光通信和半导体领域从晶圆到器件生产的每个检测环节。

“公司今年已经交付了1亿元的订单，目前3条生产线也都是满负荷运转，加急生产检测设备，发往华东、华南多个省市。”马超说，近3年公司销售额以每年50%的速度增长。

（湖北日报全媒记者 刘洁 通讯员 康鹏）

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光模块发射光功率检测的四种方法

品质优良的光模块在发货前一般经过了严格的硬件测试和光学测试，光学测试主要检测光模块的兼容性，硬件测试主要是参数测试，其中包含发射光功率、接收灵敏度、工作温度、偏置电流等等。

一、光模块发射光功率的重要性

发射光功率（Output Power）指光模块发送端光源的平均输出光功率，也叫输出光功率。单位：W或mW或dBm，单位转换公式：P(dBm)=10Log(P/1mW)。

光模块发射光功率是影响光模块传输距离的重要参数，当发射光功率过小，模块接收端的接收光功率此时会小于模块的接收灵敏度，模块无法正常接收信号光；当发射光功率过大时，虽然在接收端可通过增加衰减器来达到模块接收端的接收光功率范围，但所需求的偏置电流也会偏大，会影响信号的传输质量及模块的使用寿命。

不同波长、传输速率和传输距离的光模块发射光功率存在不同，您可以通过以下四种方式查看光模块的发射光功率，判断是否处于正常状态。

二、检测光模块发射光功率的方法

1、交换机读取DDM信息

数字诊断功能(DDM)好比“医生”，可以诊断光模块的“病情”，它可以诊断光模块的工作状态，还可以实时监控光模块内部参数是否正常。通过对检测到的发射和接收光功率、电压、偏置电流的告警信息进行综合分析，可以预测故障，定位故障的位置，缩短故障修复时间，减少损失。

交换机查看DDM信息的命令各有不同，可根据您具体使用的机型进行操作。

图1：Cisco交换机中SFP光模块详细信息

上图中SFP光模块的发射光功率为-3.55 dBm，该值介于预警范围在1 dBm至-13.5 dBm之间，数据正常。

2、眼图仪测试

光模块发射光功率可以用发射端的光眼图信息来表示，下图是100G QSFP28光模块的眼图测试过程。

图2：眼图测试步骤

（1）通过测试板将误码仪提供的电信号转成光信号传输到100G QSFP28光模块，通过光纤跳线接入光示波器中；

（2）误码仪的Trigger端将同步时钟信号接入示波器，实现信号同步，在光示波器上形成眼图；

（3）光示波器需选择与100G QSFP28光模块相对应的滤波器速率和中心波长，选择合适的眼图模板对形成的眼图进行匹配，生成的眼图信息将（发射光功率、消光比、眼图上升下降时间和眼图交叉点等）发送至电脑。

为使测试的100G QSFP28光模块发射光功率在正常的发射光功率范围内，可调整偏置电流使得光功率在合适的范围内。

3、光谱仪测试

（1）根据光模块类型选择FC-LC/SC接头类型；

（2）将FC-LC单工跳线的FC接头端连接到频谱分析仪的“Optical Input”接口；

（3）将FC-LC单工跳线的LC接头端连接到光模块的TX接口；

（4）按下频谱分析仪上的“Auto”键；自动读取核心参数(包含发射光功率)，等待频谱分析仪的图像显示区域显示完全后，再进行模块中心波长值及边模抑制比（SMSR）读取。下图为40G ER4光模块的光谱仪测试图，图中光模块的发射光功率为2.8dBm；

图3： 用光谱仪测试QSFP-40G-ER4光模块

（5）信息读取完成后，拔出跳线，将模块拉环放置与模块端口平行处，运用模块拉环轻轻拔出模块。

4、光功率测试

图4：光功率测试

（1）确认光模块搭配使用的光纤类型、接口类型、中心波长；

（2）确认光功率计接口类型；

（3）根据光模块、光功率计接口类型以及光模块搭配使用光纤类型选择对应跳线；

（4）把交换机设备供电，并确保交换机接口正常且处于admin up状态；

（5）将光功率计开机，并将检测波长调整到与光模块中心波长一致；

（6）将待测光模块插入交换机接口，用跳线连接光模块发射端口与光功率计适配器接口；

（7）读取光功率计显示屏上数据，即为光功率测试结果；可通过dbm按键切换显示单位。

若您检测出的发射光功率存在不正常的情况，可排查具体原因，下面介绍的几种引起发射光功率不正常的原因及解决方案可供您参考。

三、引起光模块发射光功率不正常的原因

1、光模块自身故障，发光功率不合格，可尝试更换光模块；

2、光模块光芯端面脏污或者测试光纤端面脏污导致，可尝试清洁一下光模块端面和光纤端面；

3、连接点处存在缺陷，比如法兰头、熔纤处或设备接口存在问题，可尝试逐级排查。

结论

光模块的硬件参数测试是十分重要的，不仅可以检测光模块的发射光功率，还能检测其他核心参数是否正常，正规的供应商可以提供光模块的相关检测报告，您在购买光模块时如果对其质量存在疑问，可以要求查看相关测试结果。文章来源于飞速(FS)社区-community。

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