YD T 1321.2-2004 具有复用 去复用功能的光收发合一模块技术条件.第二部分 10Gbit s光收发合一模块.pdf

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1、ICS 33.180.01 M 33 YD 中华人民共和国通信行业标准YD!T 1321.2-2004 具有复用/去复用功能的光收发合一模块技术条件第二部分:10Gbit/s光收发合一模块Technical conditions of the transponder with multiplex/ demultiplex functions Part2: 10Gbit/s transponder 2004-07-16发布2005-01一01实施中华人民共和国信息产业部发布YD厅1321.2-2004目次前言.HI 范围2 规范性引用文件-3 缩略语、术语和定义.4 测试参考点位置和光模块分类.

2、5 5 原理框图和基本功能.6 6 光接口技术指标要求.7 7 电接口主要技术参数.118 机械配合尺寸和管脚定义.15 9 测量方法.3010 可靠性试验分类和试验方法.31 11 其它要求.32 12 产品检验.3213 产品管理.33 YD厅1321.2-2004E 目U昌具有复用/去复用功能的光收发合一模块技术条件分为两部分:一一第一部分:2.5Gbit/s光收发合一模块;一一第二部分:lOGbit/s光收发合一模块。本部分为第二部分。本部分是光发送/接收模块技术要求的系列标准之一，与其相关的光通信用光模块系列标准有:1. YD厅1111.1-21SDH光发送/光接收模块技术要求一-2

3、.488320Gbi的光接收模块;2. YDf 1111.2-21 SDH光发送/光接收模块技术要求一-2.488320Gbit/s光发送模块;3. YD厅1182-20022.5Gbit/s DWDM用特定波长光发射模块技术条件;4. YDf 1199.1-22 SDH光发送/光接收模块技术要求一-SDH10Gbit/s光接收模块;5. YDf 1199.2-2002 SDH光发送/光接收模块技术要求一-SDHlOGbit/s光发射模块。在制定过程中，本部分与下列标准的相关技术内容保持协调致:1.国际电信联盟电信标准部门(ITU-T)建议G691、G692、G957和G825;2.中华人民共

4、和国通信行业标准YD厅767、YDfH阀、YDf1111.1、YD斤1111.2、YD/I1182;3.美国TelcordiaGR-468-CORE、MIL-STD-883E、300pinMSA。本部分由中国通信标准化协会提出并归口。本部分起草单位:武汉邮电科学研究院中兴通讯股份有限公司本部分起草人:丁国庆胡毅舒华德YD厅1321.2一2004具有复用/去复用功能的光收发合一模块技术条件第二部分:10Gbit/s光收发合一模块1 范围本部分规定了SDHlDWDM用具有复用/去复用功能的10Gbit/s光收发合一模块(10Gbit/sTransponder modules)的术语定义、主要功能、

5、电接口主要技术参数、光接口技术指标要求及测量方法、外形结构、可靠性分类和试验方法，以及光模块产品检验和管理要求等。本部分适用于短距离、中距离和长距离SDH系统用10Gbit/s光收发合一模块。也适用于DWDM系统、10Gbit/s以太网及其它类似光系统用10Gbit/s光收发合一模块。本部分仅适用于采用非归零码(NRZ)的1OGbit/s光收发合一模块。注:这里的10Gbis只是一种简约说法，实际上它包括从9.953Gbis至12.5Gbit/s范围内几种不同的速率。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容

6、)或修改版均不适用于本部分。然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 2829-1987 周期检查计数抽样程序及抽样GBI 17626.2-1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GBI 17626.3-1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 9254-1998 信息技术设备无线电骚扰限值和测量方法YD/T 1199.1-22 YD/T 1199.2-22 lTU-T G.652 (23) 町U-TG.653 (2)() lTU-T G.655 (23) lTU-T G.69

7、1 (2)() lTU-T G.825 (2仪旧)lTU-T G.957 (1 995 ) MIL-STD-883E: 1998 Telcordia GR-468-CORE (1 998) GR-253-CORE (2仅则)3pin MSA (edition-4) -22 3 缩略语、术语和定义SDH lOGbit/s光发射模块技术条件SDH lOGbit/s光接收模块技术条件单模光纤光缆的特性色散位移单模光纤光缆的特性非零色散位移单模光纤光缆的特性具有光放大器的单通道SDH系统光接口和白M-64及STM-256系统基于同步数字体系的数字网抖动和漂移的控制与同步数字体系有关的设备和系统的光接口

8、微电子器件试验方法标准用于通信设备中的光电子器件的一般可靠性保证要求Sonet传输系统:一般标准一一网元结构特性对3管脚的1hit/s收发合一光模块的参考文件下列缩略语以及YD厅1199.1-2(悦和YD厅1199.2-22确立的缩略语、术语、定义，适用于本部分。3.1 缩略语AIS APD Alarm Indication Signal Avalanche Photo-Diode 告警指示信号雪崩光电二极管YD/T 1321.2-214 BER Bit Error Ratio 比特差错率CDR Clock Data Recovery 时钟数据恢复CMU Clock Multiplexing

9、Unit 时钟综合单元LVPECL 10w Voltage Positive Emitter Couple lgic 低压正发射极藕合逻辑DA Dispersion Accommodation 色散管理DEMUX DE-MUltipleX 去复用DGD Differential Group Delay 差分群时延DWDM Dense Wavelength Division Multiplex 密集披分复用EAM Electro-Absorption Modulation 电吸收调制EDFA Erbium Doped Fiber Amplifier 掺饵光纤放大器EMC Electro-Magn

10、etic Compromise 电磁兼容EX Extinction Ratio 消光比E/O ElectricaVOptical 电/光ESD Electro-Static Discharge 静电放电FCP Frequency ChirP 频率惆瞅FFU For Future Use 留作未来用FWHM Full Wid也atHalf Maximum 半高全宽度GVD Group Velocity Dispersion 群速度色散lTU-T International Telecommunication U nion -Telecommunication 国际电信联盟电信标准部门LD Las

11、er Diode 半导体激光二极管IS 10ss of Signal 信号丢失LVDS 1ow-Voltage Dfferential Signal 低压差分信号MPI Main Path Interface 主通道接口MSA Multi -Source Agreement 多源协议MUX MUltipleX 复用NA Not Applicable 不适用NUC No User Connection 非用户连接NRZ Non Return to Zero 非归零RMS Root Mean Square 均方根RZ Return to Zero 归零OA Optical Amplifier 光放

12、大器ORL Optical Return lss 光回损ORX Optical Receivers 光接收模块OSNR Optical Signal-to-Noise Ratio 光信噪比OTX Optical Transmitters 光发射模块PIN P-type -Intrinsi N-tvne -lntnnslC- . N-type P型一本征-N型PMD Polarization Mode Dispersion 偏振模色散PRBS Pseudo-Random Bit Sequence 伪随机比特序列QW-DFB-LD Quantum Well DFB-LD 量子阱分布反馈激光器RJ

13、Random Jitter 随机抖动SDH Synchronous Digital Hierarchy 同步数字体系SES Severely Error block Second 严重误块秒SFF Small Form-Factor 小型化2 YD厅1321.2-24SIPO SLM SMSR SNR STM-N TTL VSR WDM 3R 3.2 术语和定义3.2.1 Serial In Parallel Out Single-Ingitudinal Mode Side Mode Suppression Ratio Signal to Noise Ratio Synchronous Tra

14、nsport Module of order N Transistor-Transistor 1gic Very Short Reach Wavelength Division Multiplex Re-amplifying, Re-shaping, Re-timing 光收发舍一模块Transponder 串人并出单纵模边模抑制比信噪比N阶同步传送模式晶体管-晶体管逻辑甚短距离波分复用再放大、再整形、再定时一种具有串/并变换、光发射和光接收一体的光模块。该模块在光信号发送方向，通过在电域进行复用(串/并变换)，把多个较低速率电信号转换为另一种较高速率的光信号:同时，在光信号接收方向，通过去复

15、用(并/串变换)，把较高速率的光信号变换为较低速率的电信号。3.2.2 主光通道Main Optical Path 光发送端机S点和光接收端机R点之间的光纤线路设备。3.2.3 光线路码型Optical Line Code 根据I叽J-TG.691和YD/I1017-1999的规定，SDH lOGbit/s系统光接口的线路码型，为加扰二进制不归零码(NRZ)。3.2.4 光谱特性Optical Spectral Characteristic 根据所用光发射器件种类的不同，光谱特性有两种衡量方法:均方根(RMS)谱宽和-2OdB下的谱宽。对多纵模激光器(MLM-LD)，其光谱特性一般用均方根谱宽

16、来衡量。若激光器所发射光谱分布为高斯分布P( )，则其均方根谱宽定义为在标准工作条件下所测得的光发射器件光谱分布的均方根宽度(0 .)。这里，0.为:if_ = f (-2 P () d /f P () d 对单纵模激光器(SLM-LD)，其光谱特性一般用-20dB下光谱线宽度来衡量。-20dB下谱宽定义为:在标准工作条件下，激光器所发射峰值波长最大幅度下降20dB时光谱线两边所对应的波长间隔。3.2.5 光外调制Optical External Modulation LD的光外调制为:LD发出的连续光，进入其外部的调制器，通过改变外加在调制器上的10Gbit/s调制电压，达到控制光强度(或相

17、位、频率、偏振状态等)之目的，从而实现电一光调制的方式。3.2.6 群时延差Differential Group Delay (DGD) 光信号中两个不同主偏振模传输时所产生的时间差。最优DGD定义为光接受灵敏度退化ldB时光系统所容许的最大的DGD。3.2.7 偏振模色散Polarization Mode Dispersion 偏振模色散是由于光纤截面偏离规定的圆对称或由于弯曲形变等引起的四、TM模简并消除而产生的色散。3 YD厅1321.2-243.2.8 频率明瞅Frequency Chirp 单纵模激光器或外调制器在高速调制时所产生的光谱中心频率(或波长)的瞬时动态偏移现象。激光器的频

18、率惆瞅因子a定义为:a = (d /dt) /(1/2P) x (dP/也)这里，为光信号的相位，P为光功率。正明瞅参数相应于脉冲上升边的正频率漂移(蓝移)，而负明瞅参数相应于脉冲下降边的负频率漂移(红移)。3.2.9 色散补偿Dispersion Compensation lOGbis光系统所用的光源有一定光谱宽度。当这种光在光纤中传输时存在色散，它将引起光脉冲展宽和畸变，从而影响比特差错率。采用色散管理(DA)技术，可使总色散减小。色散补偿就是通过色散调整技术(它包括正色散补偿、自相位调制、预明瞅等方法)达到减小色散的方法。3.2.10 眼固模板Eye Pa忧ernMask 在超高速脉码调

19、制中，光发射的脉冲形状可能产生畸变，这包括脉冲上升、下降、过冲、下冲、振铃等。所有这些情况都应该进行控制，以避免光接收机灵敏度过分劣化。一般对在M凹凸点的光发射脉冲信号形状用发射眼图模板作出规定。参照G.691，本部分规定的发射眼圈模板要求见图3。3.2.11 光回波损耗Optical Return Loss !光回披损耗定义为在光发射侧参考点MPI-S处，人射光功率与反射光功率之比。3.2.12 MPI-S和MPI-R阔的离散反射Discrete Reflectance between MPI-S and MPI-R 在光通道MPI-S、MPI-R之间，由于介质不均匀或不同介质界面存在而可能

20、产生多次离散反射，一部分输出光将返回激光器中并影响激光器的性能。离散反射系数为主通道MPI-S和MPI-R之间某一点的反射光功率与入射光功率之比。而最大离散反射为主通道MPI-S和MPI-R之间离散反射的最大值。3.2.13 光通道代价Optical Path Penalty 光通道代价是由于光传输时光波形畸变所导致的接收机灵敏度的表现降低值。它表明光系统中反射、码间干扰、模分配噪声以及LD频率惆瞅所引起的光接收机性能总的劣化;但不包括光信噪比劣化所产生的影响。3.2.14 光接收机灵敏度Optical Receiver Sensitivity 它指在lOGbit/s调制速率下，并满足随机比特

21、差错率为lxlO-12时，光接收模块所能接收到的最小平均光功率。它考虑了在应用条件下，光接收模块所具有并允许的最坏消光比、脉冲上升和下降时间、光发射侧的光回损，连接器性能劣化和测试容差所引起的功率代价，而不包括与色散、抖动或与光通道有关的有功率代价。3.2.15 接收过载光功率Optical Receiver Overload 在lOGbit/s调制速率下，满足随机比特差错率为lxl命12时，光接收机所允许接收的最大平均光功率。4 YD/T 1321.2-2004 3.2.16 抖动特性Jitter Characteristics 抖动特性反映数字信号在特定时刻(例如最佳抽样时刻)相对其理想时

22、间位置的短时间偏离。抖动特性分别由抖动容限、输出抖动和抖动传递函数来描述。3.2.17 3R功能Re-amplifying、Re-shaping、Re-timing它指光接收模块具有的再放大、再整形、再定时功能。3.2.18 输入无光告菁光功率Loss of Receiver Optical Power Threshold 为满足系统监控需要，光收发合一模块设置有输入无光告警输出端。它通常提供一个逻辑电平。当光收发合一模块接收部分检测到输入光功率低于输入无光告警信号所对应的输入光功率时，为输入无光告警光功率。3.2.19 输出无光告警光功率Loss of Launched Optical Po

23、wer Threshold 为满足系统监控需要，光收发合一模块设置有无光告警输出端。它通常提供一个逻辑电平。当光收发合一模块发送部分发出无光告警信号所对应的输出光功率时，为输出无光告警光功率。3.2.20 静电披电防护闸值ESD Threshold 器件或电路所能承受的最大静电电压。4 测试参考点位置和光模块分类4.1 主光通道(MPI)参考点位置具有lOGbis光收发合一模块在MPI中的测试参考点S、R位置如图1所示。MPI-S MPI-R 回11伯biVs光收发含一模块主光通道中的测试参考点S、R位置4.2 光模块分类lOGbi的光收发合一模块可按目标距离、光纤类型、光源类型、接收机类型、

24、外亮封装形式来分类。4.2.1 按目标距离、光纤类型、光源类型分类参照ITU-TG.691和YD/I1199.1-22、YD/I1199.2-22，10Gbis光收发合一模块，可按目标距离、光纤类型和光源波长来分类，并用不同代码来表示，参见表1。5 YD/T 1321.2-2004 褒110GbiVs transponder光模块光镰口应用类型和代码应用代码1-64.1r 1-64.1 1-64.2r 1-64.2 1-64.3 目标距离(km)0.6 2 2 25 25 光纤类型G.652 G.652 G.652 G.652 G.653 光谱响应范围(nm) 12-1600 应用代码S-64

25、.2b S-64.3a S-64.3b S-64.5a S-64.5b 目标距离(km)40 40 40 80 40 光纤类型G.652 G.653 G.653 G.655 G.655 光谱响应范围(nm)12-161OC/min，高低温保持时间各3仙也n低温存储Telcordia GR-468-CORE -20C, :;a.2Oh 特殊试验ESD防护Telcordia GR-468-CORE 5v 31 YD/T 1321.2-2004 10.3 机械完整性试验、耐久性试验和特殊试验方法IOGbis光收发合一模块的可靠性试验方法参照MIL-STD-883E及TelcordiaGR-468-C

26、ORE等标准中相关项目进行。10.4 机械完整性试验、耐久性试验和特殊试验的失效判据机械完整性试验、耐久性试验和特殊试验的各项试验完成后，在相同测试条件下，出现以下任意一种情况，即判定试验不合格。a)光模块不能正常工作;b)光模块光接口或电接口指标不能满足技术要求，或光功率变化超过3dB(暂定).或灵敏度变化超过2dB(暂定);c)器件或外壳封装破裂或有裂纹、器件有错位。10.5 电磁兼容试验条件和方法验。IOGbitls光收发合一模块的电磁兼容试验包括射频电磁场辐射抗扰度以及射频电磁场辐射发射技术试IOGbis光收发合一模块射频电磁场辐射抗扰度应该符合GB/I17626.3试验等级2的要求射

27、频电磁场辐射抗扰度试验判据:在每次独立的被作用期间，比特误码数为零。IOGbis光收发合一模块射频电磁场辐射抗扰度试验方法参照GB/I17626.3进行。10Gbitls光收发合一模块射频电磁场辐射发射应该符合GB9254的B级信息技术设备要求。IOGbis光收发合一模块射频电磁场辐射发射试验方法参照GB9254进行。11 其它要求IOGbitls光收发合一模块所用光器件是静电敏感器件。lOGbitls光收发合一模块在安装、传递和包装时都要采取静电放电防护措施，如采用防静电工作台、工作板和防静电包装盒，穿戴防静电工作衣鞋和防静电腕带等，尤其要经常检查工作台，设备仪表接地情况。12 产晶幢验IO

28、Gbis光收发合一模块产品检验分为出厂常规检验、抽样检验与型式检验。12.1 出厂常规检验所有出厂的IOGbis光收发合一模块产品都应该进行常规检验，检验项目如次。12.1.1 光电指标测量IOGbis光收发合一模块在额定工作条件下工作，其测量指标应符合相应的光接口及电接口技术指标要。12.1.2 高温老化在最大额定工作环境温度下.lOGbitls光收发合一模块处于正常工作状态，老化时间至少应为24ho老化后测试指标，其测量结果应该符合相应的光接口及电接口技术要求的规定。12.2抽样检验批检验抽样方法按GB/I2829进行。12.2.1 外观检查用眼睛或显微镜检查产品的外观。失效判据:产品表面

29、有明显划痕，或有污点，或产品标识不清晰，或产品标识不牢靠。12.2.2 光电指标测量IOGbitls光收发合一模块在额定工作条件下，测量光接口或电接口指标，其测量结果应该符合相应的光接口及电接口技术要求的规定。12.3 型式检验IOGbis光收发合一模块有下列情况之一时，应进行型式检验:32 a)产品定型时;b)正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时;c)产品长期停产后，恢复生产时;d)出厂检验结果与鉴定时的型式检验有较大差别时;e)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时;经受了型式检验的样品，一律不能作为合格品交付使用。型式检验方案与可靠性试验要求的方案相同。YD厅13

30、21.2-2004型式检验的各项试验完成后，在相同测量条件下，出现以下任意一种情况，即判定该批不合格:a)光模块不能正常工作;b)光模块光接口或电接口指标不能满足技术要求;c)器件或外壳封装破裂或有裂纹、器件有错位。在不影响抽样和试验结果的条件下，一组样品可用于其它分组的检验和试验。13产品管理包括产品说明书、产品标识、包装、贮存、交付和运行故障管理。13.1 产晶说明书产品说明书是使用的依据。它应包括以下主要内容:a) lOGbitls光收发合一模块的名称、型号:b) lOGbitls光收发合一模块工作原理简介以及主要技术指标;c)正常工作条件和极限工作条件;d)安装尺寸和管脚功能;e)使用

31、注意事项。对安全性问题加醒目标识。13.2 产晶标识由于产品质量保证要求和可追溯性要求，在产品上或产品包装盒上必须贴有产品标识。其标识内容主要有:a) lOGbitls光收发合一模块生产制造厂家;b) lOGbitls光收发合一模块型号;c)生产序号，生产日期，质量检验员号;d)光发射器件安全性醒目标志;e)企业产品执行标准。13.3 包装产品包装应满足如下基本要求:a)应符合中华人民共和国产品法基本要求，包装盒内应有产品说明书和产品标识;包装盒表面上应有产品名称、生产厂家、出厂日期等字样;应标注防震防压要求;b)应采取防静电措施;c)应有明显的防静电标识及激光器辐射等级标识。13.4 贮存l

32、OGbitls光收发合一模块应储存于通风干燥(相对湿度80%)、洁净和温度适宜(OOC-400C)环境中。13.5 交付产品在交付过程中，应考虑运输、装卸的产品安全;在拆封前应检查包装表面损伤情况。33 寸OONIN.FNmFQ中华人民共和国通信行业标准具有复用/去复用功能的光收发合一模块技术条件第二部分:lOGbitls光收发舍一模块YOf 1321.2-24 人民邮电出版社出版发行北京市崇文区夕照寺街14号A座邮政编码:l(削61电话:68372878 北京地质印刷厂印刷版权所有不得翻印* 24年9月第1版24年9月北京第1次印刷1116 开本:880x1230 印张:2.5 字数:72千字ISBN 7-115-1015/04-77 定价:20元本书如有印装质量问题，请与本社联系电话:(010)68372878