編著者：張昊 | 安立公司 高級(jí)工程師

最近有很多光模塊生產(chǎn)廠家詢問(wèn)RINxOMA的測(cè)試方法，筆者翻閱了IEEE相關(guān)的資料并結(jié)合自己的見(jiàn)解整理成了這篇系統(tǒng)性介紹的文章。希望能讓剛?cè)腴T的測(cè)試工程師少走彎路，也借此機(jī)會(huì)拋磚引玉，引起大家的探討。

1、RINxOMA測(cè)試環(huán)境搭建

目前所有IEEE 802.3規(guī)范中光模塊RINxOMA都是引用了52.9.6的測(cè)試方法。搭建方式如圖1所示。最左側(cè)的待測(cè)光模塊輸出光信號(hào)依次經(jīng)過(guò)偏振控制器、光分路、光電轉(zhuǎn)換器、電放大器（可選）、低通濾波器后輸入功率計(jì)。

圖1：RINxOMA測(cè)試架構(gòu)

偏振控制器用于將待測(cè)光模塊輸出的任意方向橢圓偏振光轉(zhuǎn)換為固定方向的線偏振光，市場(chǎng)上可以直接買到。光分路器和可調(diào)光反射器配合以將一定比例光信號(hào)原路反饋回待測(cè)光模塊。該比例即RINxOMA中間的 -x dB。可調(diào)光反射器是沒(méi)法在市場(chǎng)上找到的，我們使用可調(diào)光衰（Variable Attenuator）配合光纖回射器（Fiber Optic Retroreflector）可以達(dá)到一樣的效果。如下圖2為Thorlabs官網(wǎng)光纖回射器頁(yè)面的應(yīng)用案例，恰好和RINxOMA測(cè)試場(chǎng)景一致。線偏振后光信號(hào)由Port1輸入光纖耦合器（Fiber Optical Coupler）。Port4連接可調(diào)光衰和光纖回射器以反射3-x dB的光信號(hào)回Port4口。這里多了3dB的原因是反饋回的光信號(hào)會(huì)被Port1和Port2均分。我們調(diào)節(jié)可調(diào)光衰，使在Port2測(cè)到的光功率為Port1輸入功率的-x dB即可。

圖2：光纖回射器應(yīng)用實(shí)例

右側(cè)的光電轉(zhuǎn)換器、電放大器（可選）、低通濾波器和功率計(jì)如果單獨(dú)購(gòu)買單價(jià)都很高，且難以保證其帶寬和底噪能夠滿足越來(lái)越苛刻的RINxOMA測(cè)試需求。目前光模塊廠家的主流做法是使用集成化的光口采樣示波器進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，低通濾波器3dB帶寬建議和信號(hào)波特率保持一致。實(shí)際使用一般會(huì)設(shè)為0.75倍波特率，一方面受限于儀表帶寬上限，另一方面有利于減小高頻噪聲對(duì)儀表底噪的影響。

2、RINxOMA測(cè)試流程

2.1  802.3定義的RINxOMA測(cè)試流程

我們首先了解下IEEE 802.3 52.9.6中定義的RINxOMA測(cè)試流程，再基于安立的MP2110A光口采樣示波器進(jìn)行實(shí)際測(cè)試流程的講解。

標(biāo)準(zhǔn)中將RINxOMA分為5個(gè)步驟，比較簡(jiǎn)略：

1）  不接光模塊，對(duì)功率計(jì)進(jìn)行校零；

2）  模塊上電發(fā)光，但是不加調(diào)制信號(hào)；

3）  調(diào)整偏振控制器使功率計(jì)讀取信號(hào)的噪聲最大記為PN；

4）  模塊輸入調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)為方波碼型（Square WavePattern）。該方波碼型在52.9.1.2中定于為4到11個(gè)連續(xù)1和同樣多連續(xù)0組成的周期信號(hào)。此時(shí)功率計(jì)讀取的信號(hào)功率為PM；

5）  通過(guò)以下公式計(jì)算RINxOMA,其中BW為濾波器帶寬。

2.2  基于安立MP2110A的RINxOMA測(cè)試介紹

在使用MP2110A光口采樣示波器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，實(shí)際接線如下圖3所示。MP2110A包含了時(shí)鐘恢復(fù)（CRU）和示波器（Scope）兩部分。時(shí)鐘恢復(fù)用于從數(shù)據(jù)中提取時(shí)鐘信號(hào)后輸入示波器觸發(fā)（Trigger）進(jìn)行采樣。

圖3：測(cè)試連接示意圖

1）  和上面的步驟1一樣在這個(gè)場(chǎng)景下進(jìn)行MP2110A示波器的暗光校準(zhǔn)，注意此時(shí)示波器光口和觸發(fā)輸入都要斷開(kāi)。

2）  待測(cè)模塊上電但不加調(diào)制，調(diào)整偏振控制器，并用示波器測(cè)噪聲信號(hào)直到最大（示波器工作在無(wú)觸發(fā)模式并利用直方圖功能測(cè)量信號(hào)噪聲標(biāo)準(zhǔn)差）。之后再按照協(xié)議需求反饋部分光信號(hào)回待測(cè)模塊。