【通信行业标准(YD)】 SDH光发送/光接收模块技术要求-2.488320Gb/S光发送模块

中华人民共和国通信行业标准
YD/T1111.22001
SDH光发送/光接收模块技术要求-2.488320Gb/s光发送模块
TechnicalRequirements of SDH Optical Transmitter/OpticalReceiver Modules—2.488320 Gb/s Optical Transmitter Modules2001-04-24发布
易小牛标准保好
2001-07-01实施
YD/T1111.2—2001
引用标准
术语和定义
光接口分类和技术要求
电接口和极限工作条件
试验方法
可靠性试验要求和方法
其他要求
产品检验和管理要求
YD/T1111.2-2001
本标准主要参照国际电信联盟电信标准部门（ITU-T）建议G.783、G.957、美国BellcoreTechnicalAdvisoryTA-NWT-000983、BellcoreTechnicalReferenceTR-NWT—000468、MIL-STD-883以及中华人民共和国通信行业标准YD/T767-95、YD/T882—1996、YD/T973—1998等，并结合我国光模块研制具体情况而制定。
本标准规定了SDH2.488320Gb/s光发送模块的技术要求和试验方法；SDH2.488320Gb/s光发送模块的可靠性试验和产品检测要求以及产品管理方法。本标准由信息产业部电信研究院提出并归口。本标准由武汉邮电科学研究院负责起草。本标准主要起草人：丁国庆
邓柱斌
中华人民共和国通信行业标准
SDH光发送/光接收模块技术要求-2.488320Gb/s光发送模块
Technical Requirements of SDHOptical Transmitter/OpticalReceiverModules2.488320Gb/sOpticalTransmitterModules
1范围
本标准规定了SDH2.488320Gb/s光发送模块的技术要求和试验方法。YD/T1111.2—2001
本标准包括SDH2.488320Gb/s光发送模块的有关术语、定义、光接口要求、电接口和极限工作条件、可靠性试验和产品检测要求、光模块产品管理方法。本标准适用于SDH2.488320Gb/s光发送模块光电参数的测试和检验；相关领域应用也可参照此标准执行。
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T282987
GB/T17626.3—1998
GB/T17626.6—1998
YD/T767—95
YD/T882—1996
YD/T973--1998
ITU-T G.783 (1994)
ITU-TG.957 (1995)
3(1995)
ITU-T G.958
IEC-60825-2
MIL-STD-883
Bellcore TA-NWT—000983
BellcoreTR-NWT—000796
Bellcore TR-NWT--000468
3术语和定义
3.1术语和代表符号
周期检查计数抽样程序和抽样表电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导扰抗扰度试验同步数字系列设备和系统的光接口技术条件STM-1，STM-4，STM-16再生中继设备主要技术要求SDH155Mb/s和622Mb/s光发送模块和光接收模块技术条件同步数字体系(SDH）设备功能块的特性与同步数字体系有关的设备和系统的光接口基于同步数字系列的光缆数字线路系统激光产品的安全性第二部分光纤通信系统的安全徽电子器件试验方法和程序
环路用光电器件的可靠性规程
光纤传输系统可靠性保证的一般要求光电子器件可靠性保证
3.1.1与激光器结构以及其静态光电参数有关的术语和代表符号与激光器结构以及其静态光电参数有关的术语和代表符号，表1中给出。中华人民共和国信息产业部2001-04-24批准2001-07-01实施
多量子阱激光器
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表1与激光器结构以及其静态光电参数有关的术语和代表符号术语名称
多量子饼分布反馈激光器
光发射峰值波长（即工作波长）阀值电流
出纤光功率
-3dB下谱线宽度（FWHM）
-20dB下谱线宽度
均方根谱线宽度
多纵模
最小边模抑制比
代表符号
MQW-LD
MQW-DFB-LD
3.1.2与激光器动态光电参数和光发送模块有关的术语和代表符号单
mA，<25℃
与激光器动态光电参数和光发送模块有关的术语和代表符号，表2中给出。或dBm
表2与激光器动态光电参数和光发送模块有关的术语和代表符号术语名称
标称比特率（或传输速率）
光传输码型
单纵模
光模块平均发送光功率
调制电流
驱动电流
消光比
激光器背光检测电流
跟踪误差
光隔离度
光发送模块关断功能
眼图和眼图模框
同步传输系列
3.1.3与可靠性有关的术语和代表符号代表符号
加扰NRZ
1 =( +I)
与可靠性有关的术语和代表符号，表3中给出。2
mW或dBm
寿命试验
中值寿命
器件失效
环境试验
光纤断裂
抗拉强度
机械冲击
温度循环
漏气率
耐潮试验
术语名称
静电放电防护(ESD)阀值
3.2定义
3.2.1标称比特率（f）
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表3与可靠性有关的术语和代表符号代表符号
标称比特率指光纤通信系统中传输脉冲码的速率，即光发送模块中脉冲码电信号的调制速率。对STM-16，标称比特率为2.488320Gb/s。3.2.2光传输码型
光接口传输码型为加扰NRZ码。其扰码器要求参照YD/T767--95中相关规定。3.2.3光谱线宽度
对于SLM激光器而言，其主纵模形状可以用高斯函数近似。在标准工作条件下，可用测得的比峰值波长幅度(或强度)下降一半或下降20dB处光谱线两点间的波长间隔来表征激光器的光谱特性。前者称之为半高全宽度(FWHM）谱宽或-3dB谱宽，后者称之为-20dB下谱宽。实际使用中，常用-20dB下谱宽来表征SLM激光器光谱特性。对于LED和MLM激光器而言，用在标准工作条件下测得的均方根（RMS）宽度（αrms）来表征其光谱线宽度。若P（Λ）为高斯函数，则orms有下列关系：3rms=（-)2P()d/P()d
根据定义和数学有：
3dB谱宽=2.350rms
LED谱宽一般用-3dB光谱线宽度来表征。3.2.4光模块平均发送光功率（P。）(1)
平均发送光功率定义为在光发送侧参考点S（参照G.957中图示）所测得的光发射模块耦合进标准光纤的伪随机序列光信号的平均光功率。在选择激光器时，其直流光功率应大于光模块平均发送光功率的两倍。
3.2.5消光比(EX)
采用A表示逻辑“1”高电平时平均输出光功率，B表示逻辑“0”低电平时平均输出光功率，则消光比（EX)定义为：
EX=10Ig (A/B)
3.2.6边模抑制比（SMSR）
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对SLM-LD，边模抑制比定义为在最坏反射时、全调制条件下，主纵模峰值光功率Px与最大次纵模峰值光功率Pm之比，即：
SMSR=10lg(Px/Pm)
3.2.7背光检测电流
探测器检测激光器背面发出的光并转换成的电流，称背光检测电流，3.2.8跟踪误差（TE）
表征激光器组件在所规定的工作温度范围内的光耦合质量的指标。(4)
以环境温度25℃下为基准，激光器工作在额定输出光功率P。时测得背光检测电流为1po。当激光器组件温度上升到规定值，调整激光器驱动电流，使得背光检测电流仍维持在1P.但这时测得激光器输出光功率P：由于光耦合质量不同，P。和P会有所差异。高温跟踪误差（TE）定义为：TE=10lg(PH/Po)
3.2.9眼图模框（或模板）
眼图是脉码信号叠加的稳定图形，并可以用数字通信分析仪直接地显示。眼图模框是人为规定的一种菱形或矩形的几何图形（见后面有关部分）。相对眼张开度为实际眼图内边纵向最大距离与其外边纵向最大距离之比。如果眼图在眼图模框所规定范围之内，则光发送脉冲形状合格。值得注意的是，眼图测量是建立在稳态的平均观察值基础上的。3.2.10可靠性
可靠性是指在规定时间和给定的条件下完成规定功能的能力。产品的可靠性与设计、制造和管理密切相关。根据BellcoreTA-NWT一000983，半导体光电器件的可靠性必须用中值寿命（Mediantimetofailure)、终止失效率（Wear-outfailurerate）和随机失效率（Randomfailurerate）来描述3.2.11可靠性试验
可靠性试验是指对产品的可靠性进行调查、分析和评价而进行的试验。可靠性试验分为工程试验和统计试验两大类。工程试验包括环境应力筛选试验和可靠性增长试验。对光发送模块而言，本标准规定的可靠性试验要求分为机械冲击、振动、温度循环和抗静电阀值。3.2.12中值寿命(MTTF)和光发送模块寿命试验中值寿命定义为50%的原始样品累计失效的时间。光发送模块寿命试验为：按规定抽取一定数量的光发送模块样品，在正常（或强化）工作条件和最低温度为70℃C的环境中所做的规定时间（如3000h）的累计失效率试验。根据70℃下失效率试验数据，按适当加速老化模型把它外推到25℃，可得MTTF光发送模块中值寿命应大于20年。3.2.13静电放电（Electro-StaticDischarge，ESD）防护阅值半导体光电子器件是静电敏感器件。当高压静电放电时，可以产生极大的电流或光功率尖峰，从而导致对器件PN结或端镜面立即或潜在的损害。ESD防护阀值定义为器件或电路所能承受的最小的静电电压。4光接口分类和技术要求
为了实现纵向和横向兼容性，SDH光通信系统用的光模块必须满足统一的光接口要求。4.1光发射模块功能框图
一般情况下，光发射模块功能框图如图1所示。数据
激光器关断
4.2光接口分类和技术要求
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驱动器
激光器
偏置控制
输出功率
监视器
激光器
温度控制
已调制输出
1温度告警
图1光发射模块功能框图
参照G.957，2.488320Gb/s光发送模块光接口分类和技术要求见表4。表42.488320Gb/s光发送模块光接口分类和技术要求技术要求
应用代码
光源类型
工作波长范围
最大-20dB
谱线宽度
最大均方根
谱线宽度
边模抑制比
消光比
计量单位
3眼图模框和数值要求
应符合4.3节眼图模框和数值要求光发送信号眼图模框如图2所示。局
2.488320Gb/s光发送信号眼图模框数值要求如表5所示。间
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图2光发送信号眼图模框
表52.488320Gb/s光发送信号眼图模框数值要求参数关系
电接口和极限工作条件
逻辑“1\的
平均电平
逻辑“0\的
平均电平
数值要求
0.25 /0.75
电接口指标包括电源电压、信号接口电平、LD关断电压、LD开启电压、光功率监测电流（或电压）、偏置监视电压（或电流）、无光告警电压、温度告警电压、功率消耗和使用极限温度等。光发送模块信号接口电平可选择PECL、ECL或CML电平。2.488320Gb/s光发射模块部分光电极限工作条件推荐值如表6所示。表62.488320Gb/s光发送模块极限工作条件参
LD关断电压
尾纤弯曲半径
外壳温度
试验方法
6.1光发射峰值波长（即工作波长）（2p）测试6.1.1测试配置
工作波长（p）测试配置如图3所示。6
最小值
最大值
6.1.2测试条件bzxz.net
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a）检查和测试波长计（或光谱分析仪）的测量精度；b）检测环境温度和被测光发射模块的外壳温度：c）应采取静电放电防护措施。
SDH顿码
信号源
驱动电源
6.1.3测试步骤
被测光
光可变
发送模块
衰减器
光功率计
波长计(或
光谱分析仪）
图32.488320Gb/s光发射模块工作波长测试配置a）按图3配置，连接好线路。
b）开启驱动电源，调节驱动电流达到适当数值；加入SDH顿码信号源。c）调整好波长计（或光谱分析仪），通入被测光，调节光可变衰减器于适当数值，记录被测光峰值波长。
6.2-20dB下光谱宽度(△2)测试
其光谱宽度（△2)为主振荡纵模峰值功率下降20dB处谱线两点间的波长间隔，即△2=入-2，其示意图如图4所示。
3dB谱宽
-20dB谱宽
图4光谱宽度示意图
6.2.1测量配置、条件和步骤
YD/T1111.2—2001
测量配置、条件和步骤如6.1.1节，6.1.2节，6.1.3节；测得了光谱，根据上述定义，即可精确计算出-20dB下的光谱线宽度。6.3平均发送光功率测试
6.3.1测试配置
平均发送光功率测试配置如图5所示。SDH顿码
信号源
驱动电源
6.3.2测试条件
被测光
发送模块
标准光
接收机
光功率计
图5平均发送光功率测试配置
a）检查和测试光功率计，标准光接收机的测量精度；b）检测环境温度和被测光发射模块的外壳温度；c）应采取静电放电防护措施。
6.3.3测试步骤
a）按图5连接好线路。
b）开启驱动电源，调节驱动电流达到适当数值：加入SDH顿码信号源。c）调整好示波器，并从示波器上观察眼图。d）当眼图正常时，用光功率计测量这时的平均发送光功率。6.4边模抑制比(SMSR)的测试
SMSR为主振荡纵模峰值功率Px与最大次纵模峰值功率Pm之比，即：SMSR=10lg(Px/Pm)
6.4.1测量配置、条件和步骤
测量配置示意图如图3所示。
测量条件和步骤如6.1.1、6.1.2和6.1.3节的a)、c)条。测得了光功率和光谱，根据上述定义，即可精确计算出边模抑制比。示波器
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