YD T 973-1998 SDH 155Mbs 和 622Mbs 光发送模块和光接收模块技术条件.pdf

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1、vD/T 973一1998前言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。考虑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

2、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。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 973一19981范围本标准规定了SDH 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、检验和试验方法和其他要求。本标准适用于SDH 155Mb/s和622Mb/s光发送模块

3、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。GB 2828-1987逐批检查计数抽样程序和抽样表(适用于连续批的检查)YD/T 701-1993光发送组件测试方法YD/T 702-1993光接收组件测试方法ITU-T建议G.957,G.958IEC 747-5MIL-STD-883微电子器件试验方法和程序Bellcore TA-NWT-000983环路用光电器件的可靠性保证惯例Bellcore FR-NWT-000796纤传输粟统

4、可a*iF的一般W SR3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。中华人民共和国信息产业部1998-05-22批准1998-1

5、0-01实施YD/T 973一19983.1.4消光比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闽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

6、中为了实现对激光器翰出光功率稳定的自动控制，用光探侧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 x to-10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 x to-l0要求时，光接收模块可以接收的最大平均翰人光功率。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替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替光功率和上限告替光功率。当光接收模块的翰人光功率下降至无光告

7、警信号翰出端由逻辑.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普下限光功率;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V电平时所对应的输人光功率为无光告警上限光功率。3.1.11数宇抖动衡量数字传输特性的参数，在侧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符号单位工作波长禹nm标称比特率(调制速率、传箱速率)Mkb/s预偏t电流IbmA背光检侧电流I,IAA平均发送功率P,I dBm光接收模块灵敏度SdBm光接收模块最小过载点

8、Pm.,dB.无光告警光功率上限尸，dBm下限P,dB.YD/T 973一19984.1光发详模块技术要求和侧试方法光发送模块的技术要求光发送模块的技术要求见表2,表2光发送模块技术要求项目单位技术要求标称比特率kb/.155 520(STM-1)622 080(STM-4)局内通信局间通信短距离长距离光源类型LED,MLMMLM,SLMMLM,SLM工作波长范围nm1260-13601260-15801280-1580物出平均光功率dBm一15一8一52消光比dB8.210眼图ITU-TG. 957棋板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

9、动关断功能端。4.3光发送模块的侧试方法4.3.1 155Mb/s, 622Mb/，光发送模块由光浑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)、最大一2odB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)已由光源器件芯片侧试提供，其侧试方法见YD/T 701-93。光源器件的技术要求见附录B,4.3.2 155Mb/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、输人信号电平;平均发送光功率;眼图;消光比;监控功能。(1)调制速率、输人

10、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)眼图测试测试配置测试配置见图1,侧试步骤a)按照图1所示测试配置连接好侧试系统，满足4.3.2第(2)款之“侧试条件”，开启码发生器和示波器电源;YD/T 973一1998关断注:VI为激光器偏v电流监侧端取样电压值，v，为激光器背光电流监侧端取样电压值。图1光发送模块眼图测试配置原理图b)根据被测光发送模块的调制比特率(155 520kb/s或622 08okb/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2-1的码伪随机序列.随机误码

11、率设定在10-10枪出阻抗为50a，使得测试设备正常工作;c)将被测光发送模块擂人侧试板，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盆。侧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;确定被侧光发送模块的工作条件，侧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、背光检测电流测试光发送模块的预偏置电流、背光检测电流，其检侧端口已经将电流量转换成电压盘，需给出被测光发送模块的电流电压转换系数。侧试配置。侧试配置同图1,侧试步骤同4.3.2第(2)款之的a),b),c)项。当被测光发送模

12、块进人正常工作时，用直流电压表分别测里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vm,v，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。测试条件同4.3.2第(2)款之。(4)平均发送光功率测试侧试配置侧试输出平均光功率配置见图2,测试步骤按图准备好测试系统。按4.3.2第(2)款之的a),b),c)项操作，待测试系统进人正常工作后，用光功率计测量光发送模块的出纤光功率。Yu/T 973一1998切断图2愉出平均光功率测试配置测试条件同4.3.2第(2)款之。(5)消光比侧试随着光通信技术的发展，消光比的侧试有两种方法，一种以原理方式侧试，一种以统计方式测试。为了叙述

13、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”。侧试方法一测试配置测试配置同图2。侧试步骤a)按图2准备好侧试系统。按4.3.2第(2)款之的a),b),c)项操作，待侧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里;。)将示波器接入测试系统，光发送模块翰人信号为全零码，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V.;d)向光发送模块输人码源信号，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V.;e)按下列公式计算消光比Ex:Ex=一lolgvw/VB (dB)”“(1)侧

14、试条件在额定平均抽出光功率下，其他同4.3.2第(2)款之。测试方法二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。测试步骤a)按图2准备好测试系统。按4.3.2第(2)款之的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。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。(6)关断功能试验YD/T 973一1998试验配置试验配置同图1,试验步骤a)按图1准备好测试系统。按4.3.2第(2)款之的a),b),c)项操作，待测试系统进人正常工作;b)在被侧光发送模块

15、的关断功能端输人一设定电平;c)观察示波器，其正常眼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。试验条件同4.3.2第(2)款之。5光接收模块的技术要求和侧试方法5.飞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项目单位技术要求标称比特率kb/s155 520(STM-1-)622 080(STM-4)工作波长范围.m1000-1650最小灵敏度“dB.局内局间STM-1一26一31-一37STM-4一26一31最小过载点AR-一8一10高沮劣化dBSTM-1一1.0STM-4一2.0。侧试条件:误码率是1 X 10-0PRBS,

16、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传翰特性参数表项目参数单位技术要求物出特性抽出抖动Ui_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，特别需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

17、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、需要特别强调的普示标志、产品出厂日期;(2)包装的防展、防压措施;(3)光发送模块和光接收模块的防静电措施。B-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

18、可操作的规范或要求。YD/T 973一1998附录A(提示的附录)光接收模块无光告.伯号逻辑电平与翰入光功率关系光接收模块无光告警信号逻辑电平与输人光功率关系如图A1所示。告，信号抽出逻辑电平0一一一-一一一针一PF Ps S光接收棋块抽人光功率图A1光接收模块无光告警信号逻辑电平与翰人光功率关系关系图说明:当光接收模块的翰人光功率从灵敏度光功率点下降，模块告警翰出尚维持在TTL0(或“1”)电平，翰人光功率继续下降到P，时，模块告替输出电压翻转到TTL1(或“。，)电平，此时PF为下限告警光功率。模块输人光功率由PF点回升，模块告警输出仍维持在TTL1(或“。)电平，当箱人光功率回升到Pa点

19、时，模块告警翰出由“1(或邹勺电平翻转到TTL0(或气勺电平，光接收模块取消了无光告警，尸R为上限告替光功率。附录B(提示的附录)SDH光接收模块、光发送模块用光电胎件技术要求B1目的光接收模块、光发送模块通常是由光电器件和该器件的外围电路组成。光接收模块、光发送模块能否满足所规定的技术要求，在很大程度上取决于光电器件的技术指标。对于光模块的使用者不必测试光电器件的技术指标，对于光模块的制造者，为要实现光模块的技术要求.衡t光电器件的技术指标是十分重要的。为要满足SDH 155Mb/s,622Mb/s光收发模块的技术要求，将对光电器件的技术要求以附录形式附于本标准之后.以供参考。BZ应用范围本

20、要求适用于光模块制造单位对光电器件选择时参考。B3引用标准ITU-T建议G. 957有关光接口参数规范。YD/T 973一1998B4光发送模块用光派器件技术要求B4.1光源类型根据光模块应用场合，可选用发光管(LED),多模傲光器(MLM LD)、单模激光器(SLM LD)、动态单纵模激光器(DFB-LD),B4.2工作波长范围根据光模块应用场合，可在1260nm- 1580nm范围内选择。B4. 3最大平均发送光功率根据光模块应用场合对平均发送功率几的技术要求，选择光源器件的平均发送功率应大于几的两倍。B4. 4最大rms谱宽(nm)最大rms谱宽要求是对发光管和多模激光器而言，不同的光源

21、和不同的应用场合有不同的谱宽要求。LED在35nm-80nm范围、多模激光器在1. 7nm-14. 5nm范围。B4. 5最大一20dB谱宽(nm)最大一20dB谱宽要求是对单模光源而言，不同的光源和不同的应用场合有不同的要求，通常按lnm要求。B4. 6最小边模抑制比(dB)最小边模抑制比要求是对单模光源而言，一般应)30dB.B4.7阑值电流当SDH 155Mb/s和622Mb/s光发送模块内部选用无致冷光源时，要求激光器的阔值电流0.9A/W,B5. 7工作温度范围要求探测器件的工作温度范围为一40一十850C,YD/T 973一1998附录C(提示的附录)SDH再生器的抖动特性要求c1

22、抖动转移函橄图C1为再生器的抖动转移特性曲线。P抖动转移fm拓串图C1再生器转移特性曲线不同速率的人测试条件见表C1,表C1测试条件STM等级(类型)f,kH吕尸,dBSTM-1(A)1300.1STM-1(B)300.1STM-4(A)5000.1STM-4(B)300.1表中:(A)为A类型接收机;(B)为B类型接收机。C2抖动容限图C2为再生器的抖动容限特性模板曲线。表C2不同速率下测试条件的f和f.值及对应的幅度STM等级(类型)五,kHzfo,kHzAUI-Az,UISTM-1(A)656.50.151. 5STM-1(B)121.20.151.5STM-4(A)250250. 15

23、1. 5STM-4(B)121.20.151.5表中:(A)为A类型接收机r(B)为B类型接收机。YD/T 973一1998抖动栩度A,一-20dB/decfo f,图C2抖动幅度与频率关系翔率附录D(提示的附录)CID功能侧试方法由于系统的交流藕合，其低频特性会受到影响，信号基线会因图案信号的不同而漂移，从而导致系统抗连续信号能力降低。为测试3R接收模块的CID功能，可以加以下顺序的码信号到系统，考察系统的抗连续的能力。信号图案由A,B,C,D组成，按图D1的顺序发送。A.全连“0信号，长度大于726itsB码密度为1/2的伪随机码，长度大于2 000bitsC.全“1，长度大于726itsD.被测系统STM等级恤头的第一列字节边月、吮.、勺、甸勺，勺|10101010NX、J|.10 l0Xl0N0 ，l图D1帧头第一列字节结构