通過在設計開始時包含可測試性“功能”，您可以在以后簡化測試設置和程序，無論您是在R＆amp; D，生產(chǎn)還是現(xiàn)場使用期間測試設備。我編制了一份包含10個設計測試（DFT）指南的清單，這些指南不僅可以幫助設計工程師，還可以幫助設計團隊的所有成員，他們可以影響產(chǎn)品的測試方式。

在設計的細節(jié)中，您可以使用一般技術來定位添加的測試點或組件可以提高可測試性的位置。首先，繪制一個包含光電產(chǎn)品主要模塊的圖表，并考慮每個模塊如何失效 - 失敗點。然后，確定對此產(chǎn)品進行故障排除的人可能會找到有缺陷的塊。接下來，考慮添加元素將有助于技術人員在最終設計中找到此故障。

如果可能，將每個塊分解為子塊或?qū)嶋H電路 - 并重復上述過程。然后，再次考慮任何有助于技術人員在子塊中發(fā)現(xiàn)故障的其他設計修改。

10條指南解釋了您可以進行的設計更改，以提高您計劃在產(chǎn)品中使用的光電模塊或電路的可測試性。為了使解釋簡單，我的描述假設設計是電路板，但大多數(shù)指南同樣適用于模塊，組件和整個系統(tǒng)。我還假設電路板 - 或包含電路板的完整系統(tǒng) - 提供診斷處理器和診斷固件，用于讀取寄存器和控制測試組件。

1。提供對光纖接收器和發(fā)射器的直接訪問。確保在光電轉換器（O/E）之后立即訪問電信號。在進行任何處理之前，您需要測試來自接收器的原始電子信號。如果可能，在O/E轉換器的輸出端添加電平檢測器，為處理器提供讀取檢測器輸出的方法。電平檢測器可以是簡單的R-C積分器，后跟ADC。對于光發(fā)射器，例如激光二極管，在電光（E/O）轉換器之前提供電接入。

布線O/E和E/O探測器輸出到卡邊緣和背板。電信系統(tǒng)將許多測試點路由到背板，因為技術人員花費大量時間在系統(tǒng)后面。技術人員需要額外的時間在設備機架周圍工作，以連接儀器以測試PCB邊緣的信號。因此，將信號放在兩個地方以便于訪問。

2。包括外部或內(nèi)部光反饋回路。當電路板包含O/E和E/O轉換器時，在電路板或整個系統(tǒng)中提供可以執(zhí)行環(huán)回測試的內(nèi)部固件。這種測試涉及從E/O轉換器發(fā)送已知數(shù)據(jù)，將光信號立即送回光接收器（O/E轉換器），并比較發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)。短的外部光纖電纜可以在發(fā)射器和接收器之間建立連接。電路板或系統(tǒng)必須提供連接，可能通過串行端口或LAN，以控制此類測試的操作。

需要測試的遠程系統(tǒng)可能需要板載光學反饋回路（圖1 ）。在正常操作中，光學開關保持在其A位置以接受外部光學信號。在測試模式下，固件將開關移至其B位置，以提供從發(fā)射器到接收器的反饋回路。同樣，測試固件必須執(zhí)行發(fā)送器到接收器的錯誤檢查。

如果必須使用這種內(nèi)置環(huán)路，則發(fā)送器的光學“預算”必須包含足夠的功率以允許大約一個環(huán)路中的2 dB損耗 - 開關損耗約1 dB，分光器損耗1 dB。您的設計預算必須包括開關和分配器的成本。

您的設計還應包括打開偏置激光器或冷卻激光二極管的環(huán)路電氣部分的電路。打開電氣回路幾乎總是比在電路的光學部件中打開回路更容易。開環(huán)比關閉循環(huán)更容易進行故障排除和測試，因為您可以在不受反饋影響的情況下測試各個電路元件。設計您的電子電路和光學系統(tǒng)，以便通過電氣或機械方式打開反饋和其他回路。因此，如果電子元件發(fā)生故障，您仍然可以機械地打開一個循環(huán)。

3。將內(nèi)部光學數(shù)據(jù)觸發(fā)器連接到高頻連接器。電路板上這些觸發(fā)信號的可用性可以節(jié)省將時鐘恢復模塊添加到典型數(shù)據(jù)通信分析儀或通信系統(tǒng)分析儀的費用。這些儀器進行眼圖測量并分析誤碼率。

4。使用連接器連接板載光學組件。如果可能，使用連接器代替熔接接頭連接電路板上的光學組件。標準連接器可在故障排除期間輕松訪問光路中的中間點。然而，連接器會使設計復雜化，因為它們會導致插入損耗，引起反射，產(chǎn)生極化效應等。因此，您必須確保任何添加的連接器不會顯著影響設計的性能。

并非所有光路都可以容納連接器。例如，當您將激光發(fā)射器的輸出連接到光學隔離器時，必須使用熔接接頭來減少反射回激光器的反射。用于代替熔接接頭的一對連接器會將過多的光反射回激光器，并且會破壞隔離器的目的。

5。使用包含電氣輸出的光學開關。一些光纖開關模塊將光學開關連接到電氣開關，以便兩者同時改變狀態(tài)。固件可以監(jiān)控電氣開關的信號，以確認相應的光學開關是否成功運行。

設置這樣的開關以提供可以監(jiān)控的邏輯電平。如果開關僅提供簡單的開閉觸點，則將連接到處理器的觸點連接到適當?shù)纳侠?a target="_blank">電阻，并將另一個觸點接地。這種布置提供了與開關位置相對應的邏輯電平。一些商用光纖開關提供內(nèi)置邏輯電路，為每個光開關輸出邏輯信號。

盡量減少設計中使用的開關數(shù)量。例如，使用單個1x8開關，而不是多個1x2或1x4開關。較少數(shù)量的交換機不僅可以減少組件數(shù)量，還可以減少測試多個交換機所需的固件復雜性。

6.Mount光纖連接器通過將光纖連接器以向下的角度放置，可以減少由于光纖彎曲半徑過小而導致的問題（圖2 ）。緊彎可以衰減光信號，并且隨著光纖移動，衰減可以顯著變化。角度安裝還可以減少因常常不可見的激光輻射而導致意外眼睛受傷的可能性。水平安裝的連接器使工程師或技術人員很容易被高功率激光束擊中眼睛。

您還可以通過使用激光連接器插頭或帽子來提高眼睛的安全性。柔韌的材料。使用這些設備可以輕松覆蓋或阻擋連接器，并且在將電纜連接到變送器之前，它們很容易拆卸。如果您的設計將激光器或發(fā)射器遠離電路板邊緣，請確保光學輸出不會遇到任何可能反射電路板損壞光線的光亮表面。

7。包括可以容納鉗式儀表的短纖維回路。鉗式儀表（圖3 ）會產(chǎn)生一個臨時的“宏彎”光纖。特定彎曲半徑

會導致光線從光纖核心進入光纖包層。儀表的光電探測器將檢測到任何逃逸的光線并指示是否存在光學信號。通過在光路中的關鍵點包括一些短光纖環(huán)，您可以使用鉗式儀表來檢查是否存在光信號。

因為宏彎技術在光信號中導致幾分貝的損失，你可以用它來引起光信號的小功率變化。進一步從儀表下游的功率測量應確認儀表已衰減信號。這種技術可以幫助您跟蹤光信號的路徑。如果在光纖中引入宏彎曲并且沒有觀察到下游衰減，則必須進行更多故障排除，以找出您觀察到的光信號的來源。

8。將備用光纖放入多個接頭托盤中。接頭托盤（圖4 ）可容納多余的光纖和光纜以及光纖接頭和連接器。一些光纖系統(tǒng)可能有數(shù)百根連接光纖和電纜，由于它們的連接性質(zhì)，它們的長度超出了你不能簡單地切斷的長度。而不是將所有多余的光纖和電纜放在一個可能變得混亂的托盤中，而是使用多個托盤并將多余的光纖分組，這對于您的系統(tǒng)來說是合乎邏輯的。如果某人懷疑光纖電路的某個部分出現(xiàn)故障并需要接觸特定光纖，他或她將使用較少的光纖進行分類。

9。確保您可以禁用前向糾錯。當您的設計包含前向糾錯（FEC）電路時，請確保固件診斷命令將禁用發(fā)送器的編碼操作和接收器的解碼操作。否則，F(xiàn)EC操作可以屏蔽位錯誤。 FEC每字節(jié)數(shù)據(jù)增加兩位或更多位，以實現(xiàn)錯誤檢測和糾錯。因此，數(shù)據(jù)鏈路可能產(chǎn)生許多錯誤，但如果FEC電路全部糾正，則很難找到錯誤的來源。您將在許多光通信系統(tǒng)中找到FEC，因為它可以提高系統(tǒng)性能

mance（參考文獻1）。

10。使用提供功率數(shù)據(jù)的激光器或FO發(fā)射器。某些光源使用簡單的比較器電路或功率監(jiān)視器輸出來指示發(fā)射器的通/不通狀態(tài)。不幸的是，這些輸出僅表明光源已經(jīng)發(fā)生故障。通過指定提供內(nèi)部ADC的光源，您將獲得更多有用的診斷信息。應用程序內(nèi)置的固件可以檢查ADC的輸出值并將其顯示或與之前存儲的信息進行比較，以指示功率輸出趨勢和變化。

這10個DFT技巧無法涵蓋光纖DFT技術的各個方面。 - 光學和光電系統(tǒng)，但它們應該幫助您提高您設計的產(chǎn)品的可測試性。成功的關鍵是說服設計師將測試作為設計的一部分，而不是事后的想法。