高精度与高功率密度齐头并进，解锁数据中心测试的未来蓝图

为了餍足高速数据传输需要，发达进展，在这个过程当中的关头感化日趋呈现。完成电信号与光旌旗灯号之间的高效转换需求正确的测试解决计划，尤其是可以或许对高度集成的光器件施行测试的解决计划。光器件可以或许高效转换电信号和光旌旗灯号，在支持当代数据中央进展过程当中的感化举足轻重。尤其是用户关于更高速率、更小尺寸和更大数据流量的需要不息增进，推动了高度集成的光器件的长足进展。这些进步前辈的器件将浩繁性能和元器件整合在一起，有助于打造高效的小型化体系。

图 1. 对集成的光器件施行测试需求少量高精度的偏置信号源

测试高度集成的光器件需求用到少量高精度的偏置信号源。以图 1 所示为例，对集成的可调谐波长激光源施行测试，需要为激光二极管供应周详的电流源，以确稳固的保光学功能。另外，在测试过程当中还需要为每一个加热器供应高精度的偏置信号源，以便精准调理半导体光放大器（SOA）的波长。异样，相关光收发信机也需求接纳多个可以或许与相位操纵电极精准同步的高精度偏置信号源，以便将电信号正确转换为光旌旗灯号。

为了测试可调谐激光源和相关接收机的光功率和波长，工程师要经由过程异常精致的偏置扫描来实现细致的表征。是以，他们会遇到测试时候显著延伸以及热效应带来预感以外的波长偏移等题目。为了解决这种题目，一种无效计划是尽可能收缩每一个扫描步调的继续时候，完成倏地扫描。

光器件测试的必要性

光器件是高速数据传输体系的命根子。无论是把光旌旗灯号转换成电信号的接收机，仍是对数据举行载波整形而后编码到光载波上的调制器，这些元器件构成为了当代通讯网络的基石。人们不懈地寻求更高的数据传输速度，但愿数据中央拥有更大带宽，如许的需要给光器件带来了伟大的担负。测试这些元器件的关头意思在于确保它们在数据中央的静态环境下维持可靠性、卓越的功能和兼容性。

对光器件施行测试是保障元器件可以或许禁受磨练完成继续运转的关头行动。严峻的测试有助于发明元器件中大概存在的缺点、缝隙或功能范围，以便工程师美满设想并实行改良。跟着数据中央架构的不息进级以及对能效请求的进一步进步，测试关于尽最大大概下降光器件的功耗并优化热特点有着庞大意思。

正确的测试另有助于考证理论模子和仿真进程，确保这些元器件在理想场景中的体现与预期符合。工程师必需确信光器件可以或许在种种条件下可靠地事情，圆满应答温度变迁、功率动摇和旌旗灯号失真等情形。

除了确保单个元器件的稳重性，测试关于进步全部体系的集成度也意思庞大。经由过程在测试阶段发明并解决兼容性、旌旗灯号完整性和互操作性等题目，可以或许防止在数据中央安排的前期阶段涌现潜伏隐患。

遵照行业规范和法例相当首要，周全的测试是餍足甚至逾越这些基准请求的关头。无论规范触及的是光功率电平、信噪比仍是比特误码率，测试都能确保光器件吻合行业制订的严峻规范。

从本质上讲，光器件测试的重要性远远超过了品质操纵，成为了进步数据中央网络才能一个战略性行动。经由过程对元器件施行严峻的测试，工程师为推进立异扫清了阻碍，可以或许进一步晋升数据中央根底办法的服从、可靠性和团体功能，制胜将来。

光器件测试面对的挑衅

在数据中央环境下实现庞杂的光器件直流（DC）偏置测试对工程师而言存在诸多挑衅。本文旨在理会这些挑衅，看看工程师会遇到哪些阻碍。

精度请求：操纵偏置电压和电流需求的精度是一个非常大的挑衅。光器件与生俱来就对偏置变迁异常敏感，请求的精度程度超出了传统测试设置装备摆设的极限。因为光器件的容差小，又拥有静态特点，是以达到并坚持需要的精度很有难度。

静态运转前提：数据中央环境是一个静态环境，温度、功率和旌旗灯号前提的动摇都是常态。在如许的静态运转条件下坚持稳固的直流偏置至关有难度。光器件必需一直如一地靠得住运转，即便在偏置电平倏地变迁的情况下也是云云，是以对这些元器件举行测试就异常有需要。

调制器的非线性特点：调制器作为光通信体系中的关头元器件，其非线性特点会让测试流程变庞杂。传统的测试设置装备摆设大概需求赞助能力正确捉拿和再现庞杂的调制特点，如许可能会致使实践操纵条件下的调制器功能评价不正确。

接收机灵敏度：光接收机担任将光旌旗灯号转换为电信号，它轻易遭到偏置电平变迁的影响。在接受机上维持稳固、正确的偏置电平是一项异常庞杂且细腻的事情，由于就算是细微的误差也会影响旌旗灯号品质，继而影响全部通讯体系的可靠性。正确地捉拿与光对应的大电流变迁也极具挑战性。

通道密度越来越高：高度集成的光器件拥有更多的测试端口和元器件，需求少量高精度电源和伟大的空间。比方，一体化可调谐激光源需要为激光二极管供应周详电流源，能力确保稳固的光功能，还需要为加热器供应高精度的偏置信号源，以便精准调理波长。相干光调制器也需求接纳多个可以或许与相位操纵电极精准同步的高精度偏置信号源，以便将电信号正确转换为光旌旗灯号。

对理想天下的仿真：在实验室环境下仿真理想场景异常拥有挑战性。工程师必需确保测试前提可以或许正确反应数据中央运转过程当中的庞杂情况。这包孕仿真光器件在数据中央实践运转中大概遇到的种种变迁，比方负载变迁和环境温度动摇。

总之，对数据中央的光器件施行直流偏置测试面对多重挑衅，此中包孕密度、精度、静态前提、非线性特点、灵敏度、高速数据传输需乞降对实在场景的仿真。应答这些挑衅需求接纳立异的要领和特地的设置装备摆设，而源表模块（SMU）在打破这些庞杂阻碍方面发挥了关头感化。

对光器件睁开高精度、高功率密度的测试

为了应答数据中央环境下光器件直流偏置测试面对的多方面挑衅，工程师将眼光转向了多功能 SMU。接下来本文会细致探究SMU 在帮助工程师应答这些挑战时所发扬的关头感化。

高精度和稳定性

SMU 的精巧的地方在于它能正确丈量偏置电压和电流。SMU 拥有超高精度，使得工程师可以或许极端正确地配置和坚持偏置电平。SMU 还具有卓着的稳定性，确保光器件取得同等且靠得住的偏置前提。SMU 可通过低噪声直流旌旗灯号下降引入不必要滋扰的危险，这些滋扰可能会影响测试效果的准确度。

智能触发操纵

图 2. 可以或许灵巧同步的智能触发体系流程图

SMU 长于静态偏置操纵，这是处置在静态数据中央条件下运转的光器件时用到的一项关头性能。有些 SMU 另有其余性能，比方用于高速时序操纵的智能触发体系，如图 2 所示。SMU 的静态才能使得工程师可以或许仿真偏置电平的倏地变迁，重修光器件在高速数据传输环境下面对的实在场景。这不仅能确保测试的准确性，还能洞察光器件在静态运转条件下的功能。

调制器的非线性特点

SMU 能治理调制器的非线性特点。凭仗 SMU 的可编程性和高精度等上风，工程师可以或许正确捉拿和再现调制器的调制特点。经由过程供应稳固、可控的偏置环境，SMU 能够深刻阐发调制器的功能，确保测试结果与实践预期坚持同等。

接收机灵敏度

SMU 的一大上风是能解决接收机的灵敏度题目，由于它们可以或许举行需要的微调操纵，以便为接收机供应稳固的偏置前提。借助 SMU，工程师能够定制偏置参数来立室光接收机的灵敏度，确保在较宽的电流范围下和可重复测试条件下的测试精度。需求分外指出的是，纵然偏置电平涌现纤细误差，光接收机的功能也会遭到影响，在这类情况下，SMU 的精密度就显得尤其关头。

高功率密度的、紧凑的形状设想

图 3. 20 通道偏置解决计划配置示例

如图 3 所示， 基于高通道密度对SMU举行形状尺寸设想，能为用户节减珍贵的机架空间尽量减少测试体系的占地面积。有些灵巧的 SMU支撑混搭模块设置完成灵巧扩大成为了脉冲发生器和数字化性能的一体化SMU 解决计划可以或许缩小所需测试仪器数目减少体系的占地面积。SMU玲珑形状尺寸供应多通道、高精度的电流偏置，以应对光器件测试面对挑衅不但精度高，还易于集成能够简化光器件的测试评价流程节减少量空间，同时进步测试服从。

SMU 有助于在实验室环境理想天下实在场景举行仿真。得益于 SMU静态和可编程特点，工程师能够重修实在数据中央运转种种前提。无论是仿真负载变迁、环境温度动摇仍是其余静态要素，SMU异常灵巧，能确保靠近实在场景的条件下对光器件举行测试。

要想解决光器件直流偏置测试中遇到种种挑衅包孕密度、精度、智能触发操纵、非线性特点、灵敏度、高速数据传输乞降实在场景的仿真等难题关于工程师而言，SMU 是一种弗成或缺的利器。SMU 的多功能和高精度这两大特点关于在环境下可靠地测试高性能起到了相当首要感化。

作者：是德科技产物营销司理Gobinath Tamil Vanan