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    光模块眼图主要参数介绍

           1. 眼图的形成

           眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,由于形状像一个睁开的眼睛,因此被形象的称为眼图。

           示波器生成眼图需要通过测量大量的数据,然后再从其中恢复得到。示波器测量眼图中,经过前期的数据采集,其内存中可以获得完整的数据记录。然后,利用硬件或者软件对时钟进行恢复或提取得到同步时钟信号,用此时钟信号与数据记录中的数据同步到每个比特,通过触发恢复的时钟,把数据流中捕获的多个1 UI(单位间隔,相当于一个时钟周期)的信号重叠起来,也即将每个比特的数据波形重叠,最后得到眼图。

           2. 眼图结构与主要参数介绍

           眼图的主要参数包括:消光比、抖动、交叉点、上升沿时间、下降沿时间、margin。

    图1 眼图

           2.1 消光比

    图2 消光比

           消光比定义为眼图中“1”电平比“0”电平的值。根据不同的速率、传输距离、激光器类型,消光比要求不一样。消光比在光通信发射源的量测上是相当重要的参数,它的大小决定了通信信号的品质。消光比越大,代表在接收机端会有越好的逻辑鉴别率;消光比越小,表示信号较易受到干扰,系统误码率会上升。

           2.2 抖动

           抖动是描述了信号的水平波动,即信号的某特定时刻相对于其理想时间位置上的短期偏离,抖动是在高速数据传输线中导致误码的定时噪声。因此,在系统中尽可能的减少这种相关抖动,提升系统总体性能。单位是PS皮秒。眼图的抖动可以定性反映信号抖动的大小,抖动越小,表明信号的质量越好。

    图3 抖动

           2.3 交叉比

    图4 交叉比

           交叉比是测量交叉点振幅与信号“1”及“0”位准的关系,因此不同交叉比例关系可传递不同信号位准。也可以说,交叉点就是两个眼睛交叉的地方,它的比例反映了信号的占空比大小。一般标准的信号其交叉比为50%,即表示信号“1”及“0”各占一半的位准。随着交叉点比例关系的不同,表示不同的信号1或0传递质量的能耐。

           2.4 上升沿时间(Rise time)

           上升时间是分别以眼图上升沿20%至80%两块水平区间的时间,反应了信号上升沿变化的快慢。一般要求其上升时间不能大于信号周期的40%。

           上升时间 = 上升时间平均(80%时间位准 – 平均(20%时间位准),单位为ps(皮秒)。

    图5 上升时间

           2.5 下降沿时间(Fall time)

           下降时间是分别以眼图下降沿80%至20%两块水平区间的时间,反应了信号下降沿变化的快慢。

           下降时间(ps)= 上升时间平均(20%时间位准)-平均(80%时间位准)。

    图6 下降时间

           2.6 眼图模板容限(Eye Mask Margin)

           眼图MARGIN值表示眼图模板边缘可以扩充的大小,代表在最佳抽样点处眼图幅度张开的程度,无畸变眼图的开启度应为100%,但现实中的眼图形状各异,有高有矮。有胖有瘦,有快有慢,导致margin值不一样。MARGIN值越大,表明眼图越标准,信号质量越好。

           深圳市摩泰光电有限公司提供各种光模块产品。

    本内容最后修订时间:2020年02月28号