光模块的一些标志时间测试

已200G QSFPDD PSM8为例,梳理下测试光模块性能指标和测试方法:

1. Management Timing performance

1.1 IntL Assert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块在Rx光信号丢失也就是RX LOS比特位置1和中断IntL由高拉低的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个点击测试板上的INTL点,使用对应的GUI将其他标志mask后去掉需要断开通道的RX LOS的mask勾选再读取page11h,0x93这一个地址的值,此时测试板上IntL灯灭(IntL高电平),再将RX光纤连接的一个通道断开,读取0x93地址触发SDA,此时测试板上IntL灯亮(IntL低电平)报RX LOS触发IntL。

测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 51.872 200 Pass
200G QSFPDD PSM-002 30.334 200 Pass
200G QSFPDD PSM-003 102.956 200 Pass
200G QSFPDD PSM-004 87.031 200 Pass
200G QSFPDD PSM-005 126.615 200 Pass
200G QSFPDD PSM-006 25.258 200 Pass
200G QSFPDD PSM-007 88.626 200 Pass
200G QSFPDD PSM-008 23.065 200 Pass
200G QSFPDD PSM-009 100 200 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 101.916 200 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 140.224 200 Pass

测试图片:

1.2 IntL Deassert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块在Rx光信号恢复和中断IntL由低到高的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个点击测试板上的INTL点,使用对应的GUI将其他标志mask后去掉需要断开通道的RX LOS的mask勾选再读取page11h,0x93这一个地址的值,此时测试板上IntL灯亮(IntL低电平),再将RX光纤断开的一个通道连接,读取0x93地址触发SDA,此时测试板上IntL灯灭(IntL高电平)将RX恢复信号触发IntL。

测试结果:

SN Result(us) SPEC [us] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 267.321 500 Pass
200G QSFPDD PSM-002 214.658 500 Pass
200G QSFPDD PSM-003 229.022 500 Pass
200G QSFPDD PSM-004 141.875 500 Pass
200G QSFPDD PSM-005 143.870 500 Pass
200G QSFPDD PSM-006 141.875 500 Pass
200G QSFPDD PSM-007 140.279 500 Pass
200G QSFPDD PSM-008 140.279 500 Pass
200G QSFPDD PSM-009 141.077 500 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 142.274 500 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 141.476 500 Pass

测试图片:

1.3 Rx LOS Assert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块在在检测到光信号丢失后,将Rx-LOS位设置为1并将IntL拉低所花费的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器将需要测试的一个通道的接收端接入到分光器的OUT,拔分光器的IN端进行触发。

测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 36.076 100 Pass
200G QSFPDD PSM-002 34.796 100 Pass
200G QSFPDD PSM-003 20.886 100 Pass
200G QSFPDD PSM-004 33.9 100 Pass
200G QSFPDD PSM-005 33.501 100 Pass
200G QSFPDD PSM-006 22.528 100 Pass
200G QSFPDD PSM-007 21.011 100 Pass
200G QSFPDD PSM-008 33.461 100 Pass
200G QSFPDD PSM-009 16.543 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 26.917 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 31.067 100 Pass

测试图片:

1.4 TX Squelch Assert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从Tx输入信号丢失到squelched输出条件达到的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器,将需要测试通道的发射端接入分光器的OUT(light_out),使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个连接分光器,点击GUI中的Ctrl页的TX Force Squlch功能对应的测试通道(勾选此功能)进行触发。

测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 10.718 400 Pass
200G QSFPDD PSM-002 22.014 400 Pass
200G QSFPDD PSM-003 30.794 400 Pass
200G QSFPDD PSM-004 28.633 400 Pass
200G QSFPDD PSM-005 33.94 400 Pass
200G QSFPDD PSM-006 6.726 400 Pass
200G QSFPDD PSM-007 29.072 400 Pass
200G QSFPDD PSM-008 23.246 400 Pass
200G QSFPDD PSM-009 19.176 400 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 26.997 400 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 21.889 400 Pass

测试图片:

1.5 Tx Squelch Deassert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从Tx输入信号恢复到达到正常Tx输出状态的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器,将需要测试通道的发射端接入分光器的OUT(light_out),使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个连接分光器,点击GUI中的Ctrl页的TX Force Squlch功能对应的测试通道(去掉勾选此功能)进行触发。

测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 17.565 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-002 11 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-003 18.662 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-004 25.681 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-005 10.358 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-006 15.864 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-007 7.397 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-008 9.153 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-009 34.532 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 27.349 1500 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 18.571 1500 Pass

测试图片:

1.6 Tx Disable Assert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从Tx禁用位清除到0到光输出超过标称的90%的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器,将需要测试通道的发射端接入分光器的OUT(light_out),使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个连接分光器,点击GUI中的Ctrl页的TX Disable功能对应的测试通道(勾选此功能)进行触发。 测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 20.579 100 Pass
200G QSFPDD PSM-002 35.263 100 Pass
200G QSFPDD PSM-003 30.315 100 Pass
200G QSFPDD PSM-004 5.642 100 Pass
200G QSFPDD PSM-005 36.089 100 Pass
200G QSFPDD PSM-006 34.213 100 Pass
200G QSFPDD PSM-007 10.032 100 Pass
200G QSFPDD PSM-008 16.775 100 Pass
200G QSFPDD PSM-009 16.775 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 6.28 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 14.181 100 Pass

测试图片:

1.7 TX Disable Deassert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从Tx禁用位设置为1到光输出低于标称值的10%的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器,将需要测试通道的发射端接入分光器的OUT(light_out),使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个连接分光器,点击GUI中的Ctrl页的TX Disable功能对应的测试通道(去掉勾选此功能)进行触发。 测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 15.951 400 Pass
200G QSFPDD PSM-002 40.849 400 Pass
200G QSFPDD PSM-003 13.396 400 Pass
200G QSFPDD PSM-004 36.248 400 Pass
200G QSFPDD PSM-005 6.4 400 Pass
200G QSFPDD PSM-006 5.522 400 Pass
200G QSFPDD PSM-007 21.244 400 Pass
200G QSFPDD PSM-008 20.805 400 Pass
200G QSFPDD PSM-009 31.18 400 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 20.965 400 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 17.293 400 Pass

测试图片:

1.8 RX Output Disable Assert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从Rx输出禁用位清除到0,直到Rx输出超过标称值的90%的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器,将需要测试通道的发射端接入分光器的OUT,使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个连接测试板上RX信号的中心点上(RX_DATA_OUT),点击GUI中的Ctrl页的RX Output Disable功能对应的测试通道(勾选此功能)进行触发。 测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 16.064 100 Pass
200G QSFPDD PSM-002 11.164 100 Pass
200G QSFPDD PSM-003 9.757 100 Pass
200G QSFPDD PSM-004 13.303 100 Pass
200G QSFPDD PSM-005 7.158 100 Pass
200G QSFPDD PSM-006 7.996 100 Pass
200G QSFPDD PSM-007 7.741 100 Pass
200G QSFPDD PSM-008 3.096 100 Pass
200G QSFPDD PSM-009 4.564 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 4.245 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 1.532 100 Pass

测试图片:

1.9 RX Output Disable Deassert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从Rx输出禁用位设置为1到Rx输出降到额定值的10%以下的时间。

测试方法:将光模块插入测试板中,使用分光器,将需要测试通道的发射端接入分光器的OUT,使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个连接测试板上RX信号的中心点上(RX_DATA_OUT),点击GUI中的Ctrl页的RX Output Disable功能对应的测试通道(去掉勾选此功能)进行触发。 测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 4.893 100 Pass
200G QSFPDD PSM-002 16.513 100 Pass
200G QSFPDD PSM-003 11.574 100 Pass
200G QSFPDD PSM-004 7.597 100 Pass
200G QSFPDD PSM-005 9.353 100 Pass
200G QSFPDD PSM-006 5.961 100 Pass
200G QSFPDD PSM-007 6.36 100 Pass
200G QSFPDD PSM-008 6.12 100 Pass
200G QSFPDD PSM-009 8.036 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 11.866 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 6.12 100 Pass

测试图片:

1.10 Mask Assert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从各标志的掩码位集设置为1直到IntL中断由低变高的时间。

测试方法:光模块插入测试板中,使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个点击测试板上的INTL点,通过GUI页面点击相应标志的mask(勾选此功能)触发; 测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 4.751 100 Pass
200G QSFPDD PSM-002 11.694 100 Pass
200G QSFPDD PSM-003 1.999 100 Pass
200G QSFPDD PSM-004 23.544 100 Pass
200G QSFPDD PSM-005 20.112 100 Pass
200G QSFPDD PSM-006 21.189 100 Pass
200G QSFPDD PSM-007 10.854 100 Pass
200G QSFPDD PSM-008 19.793 100 Pass
200G QSFPDD PSM-009 21.309 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 17.917 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 18.795 100 Pass

测试图片:

1.11Mask Deassert Time

测试要求:需要测试的时间是光模块从各标志的掩码位集清除为0直到IntL中断由高变低的时间。

测试方法:光模块插入测试板中,使用示波器两个探头,一个接测试板上的SDA脚,一个点击测试板上的INTL点,通过GUI页面点击相应标志的mask(去掉勾选此功能)触发; 测试结果:

SN Result(ms) SPEC [ms] Pass/Fail
RT
200G QSFPDD PSM-001 2.556 100 Pass
200G QSFPDD PSM-002 10.537 100 Pass
200G QSFPDD PSM-003 4.87 100 Pass
200G QSFPDD PSM-004 14.925 100 Pass
200G QSFPDD PSM-005 18.596 100 Pass
200G QSFPDD PSM-006 10.455 100 Pass
200G QSFPDD PSM-007 19.513 100 Pass
200G QSFPDD PSM-008 24.422 100 Pass
200G QSFPDD PSM-009 16.601 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0010 25.898 100 Pass
200G QSFPDD PSM-0011 19.952 100 Pass

测试图片:

2. I2C timing

2.1 100kHz

测试方法:用I2C管理工具将速率设置为100kHz,再读光模块进行I2C时序相关测试;

测试结果:

Item(100KHz) Result(us) SPEC
Min(us)
SPEC
Max(us)
Pass/Fail
RT
Clock Pulse Width Low 5.004 4.7 Pass
Clock Pulse Width
High
4.525 4 Pass
START Hold Time 5.483 4 Pass
START Set-up Time 4.923 4.7 Pass
Data In Hold Time 0.519 0 Pass
Data in Set-up
Time
4.352 0.25 Pass
STOP Set-up Time 6.6 4 Pass
Input Rise Time 0.48 0 1 Pass
Input Fall Time 0.16 0 0.3 Pass

测试图片 (100K):

Clock Frequency Clock Pulse Width Low
Clock Pulse Width High START Hold Time
START Set-up Time Data In Hold Time
Data in Set-up Time Input Rise Time
Input Fall Time STOP Set-up Time

2.2 400kHz

测试方法:用I2C管理工具将速率设置为400kHz,再读光模块进行I2C时序相关测试;

测试结果:

Item(100KHz) Result(us) SPEC
Min(us)
SPEC
Max(us)
Pass/Fail
RT
Clock Pulse Width Low 1.42 1.3 Pass
Clock Pulse Width
High
1.14 0.6 Pass
START Hold Time 1.68 0.6 Pass
START Set-up Time 1.76 0.6 Pass
Data In Hold Time 0.68 0 Pass
Data in Set-up
Time
1 0.1 Pass
STOP Set-up Time 1.95 0.6 Pass
Input Rise Time 0.28 0 0.3 Pass
Input Fall Time 0.16 0 0.3 Pass

测试图片 (400K):

Clock Frequency Clock Pulse Width Low
Clock Pulse Width High START Hold Time
START Set-up Time Data In Hold Time
Data in Set-up Time Input Rise Time
Input Fall Time STOP Set-up Time