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光接入网中的光收发模块性能测试系统研究

作　者: 夏星星
导　师: 纪越峰
学　校: 北京邮电大学
专　业: 军事通信学
关键词: 光收发模块 性能测试 cadence 光接入网
分类号: TN915.63
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着人们对网络容量和数据传输速率要求越来越高,光接入网由于具有高带宽、高抗干扰性、高速率和低成本等优势,在现代通信中发挥着关键作用。光收发模块由于是完成光电转换的基础器件在光接入网领域担当着核心的角色。光收发模块在光接入网业务的推广以及有关光通信的项目研究中使用相当广泛。全面、准确地测试光收发模块的性能是正确、可靠地使用光收发模块的前提。本论文结合实验室软硬件条件,设计了一种光收发模块性能测试系统,并进行了实物测验,为光收发模块的进一步研究和应用打下良好的基础。本论文首先对其研究背景、国内外研究现状进行分析。然后给出本论文的研究意义所在。其次对光收发模块的测试指标进行了系统阐述,为了便于测试方案的设计,对各项指标分类,涵盖了光收发模块光和电,发送和接收各方面的主要性能指标。光收发模块是一种高速光电器件,高速率发送和接收必然存在复杂的电磁耦合与信号杂扰,为此选择功能强大的高速电路设计软件Cadence并在设计电路布局布线时进行PCB总体设计和抗干扰设计。本论文采用模块化设计思想,使测试系统既能测试光收发模块的波形级数据又能测试端到端的通信。最后,利用所设计的测试系统对论文研究中使用的光收发模块进行测试验证,测试的性能指标包含光、电、收、发的各个方面,测试结果表明测试系统能够稳定工作,能够综合测试各项指标,具有通用性,并且测出的数据结果良好,验证了设计方案的可行性。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 论文研究背景  9-11
    1.1.1 光通信的发展  9
    1.1.2 宽带接入技术的发展  9-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 本论文研究意义  13
  1.4 研究内容和章节安排  13-14
    1.4.1 研究内容  13-14
    1.4.2 章节安排  14
  1.5 本章小结  14-15
第二章 光收发模块及测试指标  15-27
  2.1 光收发模块的应用  15-17
    2.1.1 通信中的光电转换  15
    2.1.2 光收发模块在接入网中的应用  15-17
  2.2 光收发模块技术  17-19
    2.2.1 光收发模块的特点  17-18
    2.2.2 光收发模块的原理  18-19
  2.3 光收发模块发射部分的测试指标  19-21
    2.3.1 发射光波长  20
    2.3.2 平均光功率  20-21
    2.3.3 消光比  21
  2.4 光收发模块接收部分的测试指标  21-23
    2.4.1 接收灵敏度  21-22
    2.4.2 饱和光功率  22
    2.4.3 动态范围  22
    2.4.4 差分接收信号幅度  22-23
  2.5 光收发模块收发闭环的测试指标  23-25
    2.5.1 互相通信  23-24
    2.5.2 误码率  24
    2.5.3 时间参数  24-25
  2.6 本章小节  25-27
第三章 光收发模块测试系统设计  27-49
  3.1 测试系统的功能  27
  3.2 测试系统的组成  27-29
  3.3 测试系统电路板原理设计  29-42
    3.3.1 原理图设计工具  29-30
    3.3.2 光收发模块部分  30-34
    3.3.3 端到端通信部分  34-37
    3.3.4 信号显示与接口部分  37-39
    3.3.5 电源部分  39-42
  3.4 测试系统电路板PCB设计  42-47
    3.4.1 PCB设计工具  42-43
    3.4.2 总体设计  43
    3.4.3 抗干扰设计  43-47
  3.5 本章小结  47-49
第四章 光收发模块的测试和结果分析  49-57
  4.1 测试系统接口概述  49-50
  4.2 测试设备  50
  4.3 发射部分的测试  50-51
    4.3.1 测试配置  50
    4.3.2 测试结果和结论  50-51
  4.4 接收部分的测试  51-53
    4.4.1 测试配置  51-52
    4.4.2 测试结果和结论  52-53
  4.5 收发闭环部分的测试  53-55
    4.5.1 测试配置  53-54
    4.5.2 测试结果和结论  54-55
  4.6 本章小结  55-57
第五章 总结  57-59
参考文献  59-61
致谢  61-63
攻读硕士学位期间发表论文  63

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 接入网 > 光缆接入网
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