【通信行业标准(YD)】 SDH 155Mb/s和622Mb/s光发送模块和光接收模块技术条件

YD/T973—1998
本标准在制定时参照了国际电信联盟标准（ITU-T G.957,G.958)和国际电工委员会标准（IEC747-5），并结合国家相关标准编写而成。本标准规定了SDH（同步数字系列）155Mb/s和622Mb/s光发送模块和光接收模块的技术条件，内容有技术要求、测试方法、检验和试验方法及其他技术要求。在制定本标准时，考虑到测试条件的差异，对一些参数的测试方法既允许采用原理性的测试方法，也可以采用常规测试方法。考患到光收发模块制造厂使用本标准时需要规范光电器件的基本技术要求，因而将有关光电器件的技术要求在附录B中给出。本标准由原邮电部电信科学研究规划院提出并归口。本标准由原邮电部武汉邮电科学研究院负责起草。本标准主要起草人：杜普君、吴又生、王爱军。601
中华人民共和国通信行业标准
SDH 155Mb/s 和 622Mb/s
光发送模块和光接收模块技术条件及测试方法
SDH 155Mb/s and 622Mb/s technical conditions ofoptical transimitter module and receiver moduleYD/T 973—1998
本标准规定了SDH155Mb/s和622Mb/s光发送模块和光接收模块的技术条件。内容有技术要求、测试方法、检验和试验方法和其他要求。本标准适用于SDH155Mb/s和622Mb/s光发送模块和光接收模块光电参数的测试及检验。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。GB2828一1987逐批检查计数抽样程序和抽样表（适用于连续批的检查）YD/T701—1993光发送组件测试方法YD/T702-1993光接收组件测试方法ITU-T建议G.957、G.958
IEC747-5
MIL-STD-883微电子器件试验方法和程序BellcoreTA-NWT-000983环路用光电器件的可靠性保证惯例Bellcore FR-NWT-000796光纤传输系统可靠性保证的一般要求3术语和符号
3.1术语
3.1.1工作波长
根据SDH光系统设计考虑的模式噪声，光纤衰耗和色散所分别限定的工作波长区公有部分，即为特定应用场合和传输速率下的系统工作波长范围。对于光发送模块而言，工作波长是指光发送模块光源的发射光波长及其范围；对于光接收模块而言，工作波长指光探测器件的响应波长范围。3.1.2标称比特率
在光纤通信系统中指传输码速率，对于光发送模块是指模块中电调制信号的码速率。对于光接收模块是指可以接收的传输码速率。3.1.3平均发送功率
光发送模块在所规定比特率信号的调制下，正常工作时的输出平均光功率，中华人民共和国信惠产业部1998-05-22批准602
1998-10-01实施
3.1.4消光比
YD/T 973-1998
光发送模块在全调制条件下信号平均光功率与空号平均光功率比的对数值。3.1.5眼图模板
在高速光纤通信系统中，发送光脉冲的形状不易控制，除它的上升沿、下降沿外，常常可能有过冲、下冲和振铃现象。这些都可能导致接收机灵敏度劣化，因此必须加以限制。为此，ITU-T建议G.957规范了一个发送眼图的模板。不同STM等级应用的光发送模块应满足ITU-T建议G.957规范的模板要求。
3.1.6预偏置电流
光发送模块中采用激光器作光源时，为了有效地满足特定指标的要求，给激光器预先注人一个与其阈值电流大小相当的电流，称之为预偏置电流。3.1.7背光电流
光发送模块中为了实现对激光器输出光功率稳定的自动控制，用光探测器件检测激光器的背面光转换成相应的电流。
3.1.8光接收模块灵敏度
在相应的调制速率下，在满足随机误码率为1×10-1°要求时，光接收模块所需要的最小平均光功率。
3.1.9光接收模块最小过载点
在相应的调制比特率下，满足随机误码率为1×10-1°要求时，光接收模块可以接收的最大平均输人光功率。
3.1.10无光告警光功率
为适应系统需要，光接收模块具有无光告警信号输出端，通常提供一个TTLL逻辑电平。光接收模块发出无光告警时所对应的输人光功率为无光告警光功率。无光告警光功率分下限告警光功率和上限告警光功率。当光接收模块的输人光功率下降至无光告警信号输出端由逻辑“0”电平转换成逻辑“1”电平时所对应的输人光功率为无光告警下限光功率，已经处于无光告警下的光接收模块在输人光功率增加至无光告警信号输出端由逻辑“1”电平转换成逻辑“0”电平时所对应的输入光功率为无光告警上限光功率。3.1.11数字抖动
衡量数字传输特性的参数，在测试方法上通常以接收端提取的时钟与标准时钟相比较，包括输出抖动、抖动转移、抖动容限。
3.2符号
各种参数名称所对应的符号见表1。表1参数名称及符号
参数名称
工作波长
标称比特率
（调制速率、传输速率）
预偏置电流
背光检测电流
平均发送功率
光接收模块灵敏度
光接收模块最小过裁点
无光告警光功率
4光发送模块技术要求和测试方法4.1光发送模块的技术要求
光发送模块的技术要求见表2。
标称比特率
光源类型
工作波长范围
输出平均光功率
消光比
4.2光发送模块应具备的检测功能1）背光电流检测端。
2）激光器偏置电流检测端。
3）光模块自动关断功能端。
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光发送模块技术要求
155 520(STM-1)
622 080(STM-4)
1260~1360
短距离
MLM,SLM
1260～1580
局间通信
ITU-TG.957模板
长距离
12801580
4.3光发送模块的测试方法
4.3.1155Mb/s、622Mb/s光发送模块由光源器件和采用集成工艺制作的相关电路构成。其中表征光源（激光器、发光管）特性参数的工作波长、最大rms谱宽（对多模激光器而言）、最大一20dB谱宽（对单模激光器而言）、最小边模抑制比（对单模激光器而言）已由光源器件芯片测试提供，其测试方法见YD/T701—93。光源器件的技术要求见附录B。4.3.2155Mb/s、622Mb/s光发送模块的测试表征155Mb/s、622Mb/s光发送模块特性的参数和功能为：调制比特率、输入信号电平，
平均发送光功率；
眼图；
消光比，
监控功能。
（1）调制速率、输入信号电平
已在光发送模块产品设计时确定（标称比特率、ECL或PECL电平）。（2）眼图测试
①测试配置
测试配置见图 1。
②测试步骤
a）按照图1所示测试配置连接好测试系统，满足4.3.2第（2)款之③“测试条件”,开启码发生器和示波器电源；
码发生器
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数字信号
发送测试板
光发送模块
注：Vu为激光器偏置电流监测端取样电压值；尾纤
Vr为激光器背光电流监测端取样电压值。标准
光接收机
图1光发送模块眼图测试配原理图示波器
b）根据被测光发送模块的调制比特率（155520kb/s或622080kb/s)将码发生器的时钟频率设定在相应值（155MHz或622MHz），数字信号设定在PECL（或ECL)电平，NRZ码、采用223一1的码伪随机序列，随机误码率设定在10-1°,输出阻抗为502，使得测试设备正常工作；c）将被测光发送模块插人测试板，模块光输出尾纤与标准光接收机连接，开启光发送模块的供电电源，
d）从示波器上观察眼图，并按不同比特率的眼图模块来衡量。③测试条件
操作人员和测试工作面有防静电措施：检测环境或被测光发送模块的外壳温度；确定被测光发送模块的工作条件，测试仪表及测试设备的技术要求及其准确度要求。（3）预偏置电流、背光检测电流测试①光发送模块的预偏置电流、背光检测电流，其检测端口已经将电流量转换成电压量，需给出被测光发送模块的电流电压转换系数。②测试配置。
测试配置同图 1。
③测试步骤
同4.3.2第(2)款之②的a）、b）、c)项。当被测光发送模块进人正常工作时，用直流电压表分别测量光发送模块的预偏置电流检测端和背光电流检测端的直流电压Vt、Vi值。根据被测光发送模块给出的电流电压转换系数，换算成电流值。④测试条件
同4.3.2第(2)款之③。
（4）平均发送光功率测试
①测试配置
测试输出平均光功率配置见图2。②测试步骤
按图准备好测试系统。按4.3.2第(2)款之②的a）、b)c)项操作，待测试系统进入正常工作后，用光功率计测量光发送模块的出纤光功率。605
③测试条件
码发生器
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数字信号
发送测试板
光发送模块
光接收机
光功率计
图2输出平均光功率测试配置
同4.3.2第（2）款之。
（5）消光比测试
示波器
随着光通信技术的发展，消光比的测试有两种方法，一种以原理方式测试，一种以统计方式测试。为了叙述方便，这里把原理方式称谓“测试方法一”，统计方式称谓“测试方法二”。测试方法—
①测试配置
测试配置同图 2。
②测试步骤
a）按图2准备好测试系统。按4.3.2第（2）款之②的a）、b）、c)项操作，待测试系统进人正常工作；b）在示波器与测试系统不连接时，调整示波器并显示基线，将基线设定在荧屏某一位置；c）将示波器接入测试系统，光发送模块输入信号为全零码，示波器荧屏上将显示光信号的水平线。读得光信号水平线与示波器基线间的电压值VAd）向光发送模块输入码源信号，示波器荧屏将显示信号眼图。读取眼图上顶部线与示波器基线间的电压值VB，
e）按下列公式计算消光比Ex：
Ex-—10lgVA/Ve
③测试条件
在额定平均输出光功率下，其他同4.3.2第（2)款之③。测试方法二
①测试配置
测试配置同图2。所不同的是该示波器内部具有消光比测试的统计软件。(1）
②测试步骤
a）按图2准备好测试系统。按4.3.2第(2)款之②的a)、b)、c)项操作，待测试系统进人正常工作；b）在示波器显示正常眼图后，按动示波器上消光比测试功能键，示波器将自动显示所测得的消光比值。
③测试条件
在额定平均输出光功率下，其他同4.3.2第（2)款之③。（6）关断功能试验
①试验配置
试验配置同图 1。
②试验步骤
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a）按图1准备好测试系统。按4.3.2第(2)款之②的a）、b)、c)项操作，待测试系统进入正常工作；b）在被测光发送模块的关断功能端输人一设定电平；c）观察示波器，其正常曦图应消失成一条基线，除去设定电平后，若示波器恢复正常眼图，表明光发送模块关断功能正常。
③试验条件
同4.3.2第（2)款之③。
5光接收模块的技术要求和测试方法5.1光接收模块技术要求
光接收模块技术要求见表3。
表3光接收模块技术要求
标称比特率
工作波长范围
最小灵敏度“
最小过载点
高温劣化
*测试条件：误码率是1X10-1PRBS。STM-1
155 520(STM-1)
622 080(STM-4)
1000~1650
当光接收模块具有时钟提取功能时，光接收模块的技术要求应增加表4项目。表4传输特性参数表
输出特性
CID 功能
输出抖动
抖动转移
抖动容限
见附录 D
—31～ 37
技术要求
A1<0.15、A2<1.5°
* A1 为 f。时的输入噪声幅度,A2 为 f 时的输人噪声幅度。不同速率下的测试条件详见附录 C。5.2光接收模块应具备的告警功能应该具备无光告警输出功能。
5.3光接收模块的测试方法
5.3.1155Mb/s、622Mb/s光接收模块是由光电探测器件和集成工艺制作的相关电路构成。其中表征光电二极管特性的响应波长、暗电流、结电容、上升时间、下降时间、响应度参数已由光电二极管管芯的测试提供。其PIN光电器件的测试方法见YD/T702—1993，雪崩光电器件的测试方法见YD/T835-1996。光电器件的技术要求见附录B。607
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5.3.2155Mb/s、622Mb/s光接收模块的测试表征155Mb/s、622Mb/s光接收模块特性的参数为：传输比特率，
光接收模块最小灵敏度，
光接收模块最小过载点；
无光告警光功率，
具备时钟提取功能的光接收模块其时钟输出特性。（1）光接收模块最小灵敏度测试方法
①测试配置
光接收模块最小灵敏度测试配置一见图3。码发生器
数字信号
可调制
光可变
衰减器
注：可调制光源能满足622Mb/s调制速率的要求。被测
光接收模块
接收测试板
功率计
图3光接收模块最小灵敏度测试配置一②测试步骤
数字信号
检测器
a）按照图3所示测试配置连接好测试系统，满足5.3.2的第(1)款之③“测试条件”,开启码发生器和码检测器电源；
b）根据被测光接收模块的传输速率（155Mb/s或622Mb/s），码发生器和码检测器的时钟频率设定在相应值（155MHz或622MHz）、数字信号设定在PECL电平、NRZ码型，采用223一1伪机序列、输出输入阻抗均为502；
c）开启可调制光源的电源，光可变衰减器调整在适当位置，使其输出口的光功率大约在一25dBm；d）将被测光接收模块插入测试板，开启光接收模块的供给电源，测试系统进人正带工作状态，e）缓慢增加光可变衰减器的衰减量，减小被测光接收模块的输人光功率，使得误码率达到1×10-10,稳定3min;
f）用光功率计测得光接收模块此时的输人光功率，即为该接收模块的最小灵敏度。③测试条件
测试人员和测试工作面应有防静电措施；测试环境或被测光接收模块的外壳温度；被测光接收模块的工作条件，
测试仪表及测试设备的技术要求及其准确度要求；可调制光源的调制速率要求、输出光功率范围及其功率稳定度要求。方法二
①测试配置
光接收模块最小灵敏度测度配置二见图4。608
②测试步骤
ME3620A
光口发送
电口接收
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光可变
衰减器
光接收模块
接收测试板
图4光接收模块最小灵敏度测试配置二a）按图4测试配置连接好测试系统；b）设置SDH分析仪功能键，使得被测光接收模块进人正常工作状态；数字信号
c）调整光可变衰减器以减小被测接收模块的输入光功率，观察误码在设定要求范围，由分析仪直接读得最小灵敏度的试结果。
③测试条件
同5.3.2第（1)款之③。
（2）光接收模块过载光功率点测试①测试配置
测试配置同图3。
②测试步骤
a）按照5.3.2第（1)款②项a）、b)、c)、d)程序进行操作，使得光接收模块进人正常工作；b）缓慢调整光可变衰减器，使得光接收模块的输入光功率增加，误码率满足1×10-1°要求，稳定观察3min，并观察码检测器的误码检测：c）用光功率计测量光接收模块输人光功率，所测得值为被测光接收模块的最大过载光功率点。③测试条件
同5.3.2第（1）款之③。
（3）无光告警测试（无光告警信号输出电平与输入光功率关系见附录A)①测试配置
无光告警测试配置见图5。
②测试步骤
a）按照5.3.2第（1)款②项a）、b）、c）d)程序进行操作，使得光接收模块进入正常工作b）直流电压表接入被测光接收模块的无光告警信号输出端，电压表指示电压值为逻辑“1”电平值，c）调整光可变衰减器的衰减量，使得光接收模块的输入光功率下降，当电压表指示值由逻辑“1”电平转向逻辑“0”电平时，测出此时的输人光功率为无光告警下限光功率，d）从下限光功率点开始，调整光可变衰减器，使得被测光接收模块的输人光功率逐步回升，当电压表指示值由逻辑“0”电乎转向逻辑\1”电平时，测出此时的输人光功率为无光告警上限光功率。③测试条件
同5.3.2第（1）款之③。
(4）抖动测试
码发生器
数字信号
可谢制
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光可变
囊减器
光接收模块
接收测试板
功率计
图5无光告警测试配置
数字信号
检测器
告警信号
电压表
本条款测试内容为针对具有时钟提取功能的光接收模块，以接收模块提取的时钟与测试设备的内部时钟比较来衡量数字抖动。测试内容为输出抖动、抖动转移、抖动容限。①测试配置
抖动测试配置见图6。
ME3620A
发送部分
光口输出
接收部分
电口输入
注：ME3620A应具备抖动测试单元。②測试步骤
·输出抖动
光可变
衰减器
图6抖动测试配置
a）按图6测试配置连接好测试系统，进人正常工作状态；b）测试系统采用内部时钟同步，并以此为无抖动的标准；被测
光接收模块
接收测试板
输出时钟
数字信号
c）调出设备测试菜单，按动相应功能键，读得抖动值。按指标要求衡量合格与否。·抖动转移
a）按图6测试配置连接好测试系统；b）在测试设备的抖动发生器上，按附录C表C1设置抖动频率f。和抖动值，c）在抖动检测器上读出被测模块的抖动值，其值减去设置值即为f。条件下的抖动增益P，d）在0~f。之间,取三等分频率点fi、f2。重复b)、c)步骤。e）按附录C的图C1，在增益P线f。点作一20dB/dec滚降线，此线与频率轴线交点为fm，在f和fm之间取三等分点f3、f4,重复b)、c)步骤。f）在抖动检测器上读出被测模块的抖动增益值，按指标要求衡量合格与否。·抖动容限
a）按图6测试配置连接好测试系统，b）按附录 C的表 C2所列频率 f、f 及对应的幅度A1、A2作测试模板；c）在0~f。之间取三等分点fi、f2，在抖动发生器上增加各频率点的抖动抖动幅度，观察被测模块在测试频率的灵敏度点下降1dB时，记下各点的抖动幅度，按指标要求衡量合格与否。d）取f.值，按步骤C的方法测得fo、f.频率下的抖动幅值，按指标要求衡量合格与否。e）在f.十2f。和f.+4f。频率下，重复步骤C的方法，测得该频率下的抖动幅值，按指标要求衡量合格与否。
③测试条件
同5.3.2第（1)款之③。
6 其他技术要求
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可以根据使用需要，确定以下项的技术要求：a）光发送模块和光接收模块的供电电压。b）光发送模块和光接收模块的使用环境温度。c）光发送模块和光接收模块的外形尺寸及引线功能。d）光发送模块和光接收模块的标志、标签、使用说明书。e）光发送模块和光接收模块的包装、运输、储存。f）光发送模块和光接收模块的防静电等特殊要求。7检验和试验
7.1检验
7.1.1光发送模块和光接收模块的检验，首先确定被检样品数。确定的方法可以是100%检验或按GB2828标准抽样检验。
7.1.2光发送模块和光接收模块的检验方法可按照本标准中第5、6章所分别规定的光发送模块测试和光接收模块测试进行检验。
7.2试验
7.2.1参照标准
Bellcore TA-NWT-000983
Bellcore FR-NWT-000796
7.2.2光发送模块和光接收模块试验的基本要求试验项目及试验条件见表5。
5试验项目及试验条件
试验目的
机械完整性
耐久性
特殊试验
7.3试验结果判据
试验项目
机械冲击
温度循环
抗静电阐值
(EDS 澜值）
引用标准
MIL-STD-883
方法2007
MIL-STD-883
方法2002
条件B
Bellcore
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Bellcore
TA-NWT-000983
按光模块产品所规定的技术指标衡量考核结果。试验条件
条件A
20g 20Hz～2000Hz
4min/循环、4次循环/轴向
条件B
5次/轴向
1500g.0.5ms
光发送模块—40℃～+85℃
光接收模块0℃～+65℃
8其他
8.1使用说明书
YD/T 973—1998
使用说明书是正确使用光发送模块和光接收模块的指南。使用说明书应包括如下基本内容：a）光发送模块和光接收模块的名称、型号；b）反映光发送模块和光接收模块性能的主要技术指标；c）基本的原理框图、工作条件和极限工作条件；d）提供参考的接口电路；
e）光发送模块和光接收模块和外形尺寸和安装尺寸、管脚功能；f）使用注意事项，特别要强调的事项应有醒目的标志。8.2标志、包装、运输及储存
8.2.1标志
光发送模块和光接收模块外表面应有标志，标志的式样不求统一，但其内容应满足如下要求：（1）标明光发送模块和光接收模块的制造厂家；（2）光发送模块和光接收模块的型号，其型号应能反映模块的基本特征：（3）光发送模块和光接收模块的生产序号，其序号可追溯产品的生产日期、生产批次或生产流程号。
8.2.2包装
光发送模块和光接收模块的包装，采用单件包装或多件包装，不作统一规定。但包装应满足如下基本要求：
（1光发送模块和光接收模块外包装应符合中华人民共和国产品法基本要求。标明有产品特征的标识（产品名称、型号、产品生产序号）、制造厂家、地址、需要特别强调的警示标志、产品出厂日期；（2）包装的防囊、防压措施；
（3）光发送模块和光接收模块的防静电措施。8.2.3运输
可由生产厂以产品运输安全为目的制订可操作的规范或要求。8.2.4储存
由生产方根据光发送模块和光接收模块的技术要求制定可操作的规范或要求。612
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