最近经常有小伙伴会问到，SHF误码仪除了眼图信号质量好，灵活性强，方便芯片级别测试外，还有没有其他没解锁的功能，刚好最近也遇到有客户咨询SHF的接收端压力测试方案，所以趁着这个机会，整理了一下SHF误码仪的另一个功能：抖动注入功能，主要用在光模块研发阶段测试中。

本文共分为四个部分：

一.接收端压力测试必要性及条件

我们知道，40G/100G中短距离光模块的测试，除了正常产线测试的发射端眼图、光功率、接收端误码以及对传误码率，研发测试时，还会测试接收端压力灵敏度SRS(Stressed Receiver Sensitivity)以及抖动容限测试(JTOL)。接收端压力测试很重要，如果这个测试没做好，后期可能会出现比较棘手的互连问题或者误码丢包等问题。

光信号从发射端耦合到光纤，然后在光纤中传输一段距离到达接收端，这个过程中受到发射端带宽、码间串扰、以及光纤损耗、色散等影响，到接收端时的眼图变得比较劣化。而接收端压力测试，也就是模拟真实场景，人为构造符合一定条件的光眼，然后给到接收端并测试接收端的误码性能。

另一方面，系统中难免会存在抖动的影响，抖动频率或幅度过大时，有可能造成接收端的CDR不能正确追踪信号，从而导致CDR失锁。这个时候，就需要进行接收端的抖动容忍度测试，以检测接收端是否能从容面对可能的抖动。

压力测试，首先得人为构造一个满足一定条件的恶化的光眼，以下是从IEEE802.3ba中摘取的100G LR4/ER4的接收端压力眼所需要满足的条件，即：

• VECP：1.8 dB(LR4)或者3.5(ER4)

• J2：0.3 UI

• J9：0.47 UI
  

可以参考下图，左边是一个接近理想的光眼，右图是经过恶化后的压力眼。

▲理想眼图                                                     ▲压力眼

在给出压力眼条件的同时，IEEE802.3ba也给出了建议的系统搭建方案来实现这个压力眼条件，这个条件看起来还是很复杂的，总共分为三个部分，以下简单介绍：

但实际上，协议中规定的搭建方案只是一个建议方案，只要客户搭建的方案能够产生符合以上三个条件的光眼即可，不一定要每个条件都一一对应。

那么搭建好这个压力眼后，该怎么检测是否满足要求呢？

这个压力眼的VECP/J2/J9的检测，一般都用采样示波器来测试。有些误码仪接收端分析误码的时候，也可以分析对应的J2/J9，这个时候，也可以用误码仪来测试J2/J9。

如果不满足要求的话，那么对应的参数怎么设置以及通过什么方式去调节呢？

以100G LR4为例，单路速率是25.78125Gbps：

1、设置BPG正确码型(PRBS31即可)以及速率到25.78125Gbps；

2、先把正弦抖动以及正弦干扰源关掉，将光的ER调到spec规定的最小值(100G ER4，是4dB)，通过调节EO转换器的AC电平幅度；

3、将正弦干扰源频率设置在100Mhz到2Ghz之间；

4、按照如下图中的公式注入正弦抖动，频率范围在10Mhz到10*LB；

5、最后反复调节正弦干扰源以及高斯噪声，直到将VECP/J2/J9 调节到目标值为止。

开始接收端压力灵敏度(SRS)测试：

信号校准好后，就可以开始接收端压力灵敏度测试了，压力灵敏度测试同正常的灵敏度测试一样，即通过光衰减少接收端的光功率，一直到出现误码为止(或是客户自定义的误码率)。

开始接收端抖动容忍度(JTOL)测试：

接收端压力灵敏度测完后，可以直接开始抖动容忍度测试；抖动容忍度测试主要是为了测试接收端CDR是否能追踪信号的抖动。

测试的时候，建议保持在无误码状态下，依照下面正弦抖动的公式，频率从100khz扫描到10*LB，在每个扫描点上，增加抖动幅度一直到出现误码为止。扫描完成后，可以得到一组频率与幅度的点，如果这些点都在下图的上面，则可以认为接收端抖动容忍度测试通过。

www.402.com公司的战略合作伙伴SHF有完备的100G 接收端压力测试方案；相对于其他方案，这种方案更贴近协议规定的搭配，并且也更加灵活，最大限度的允许客户根据客户当前的条件进行选配或升级。

方案介绍如下：

• AWG：Arbitrary wave generator，任意波形发生器，可以产生协议规定范围的正弦抖动以及高斯噪声，同时也可以产生其他信号比如矩阵波、三角波等。

• Clock：时钟，用来产生一个时钟给到BPG生成数据信号，速率可以根据用户自己来设定。

• BPG：Bit pattern generator，码型发生器，可以产生PRBS以及其他自定义码型。

• Sinewave interferer：正弦干扰，即一个正弦波发生器，AWG以及时钟都可以实现。

• Tunable E/O with directional coupler：带tap coupler的可调波长电光转换器。
  

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抖动注入实现的难点不在低频率的部分，而是高频率的部分。查阅了公开资料，目前没有厂家能够做到500Mhz以上的正弦抖动注入，这样如果客户需要用到更高频率的抖动注入就比较着急。而由于SHF时钟的抖动调制接口高带宽，可以允许注入抖动的频率高达1G hz，并且幅度可达60ps，这样就能施加更多的抖动压力。支持53G baud PAM4的抖动压力测试，也完全没问题。下图是SHF 时钟78120所能支持的高频率抖动以及幅度。

最后，放一张图帮助理解J2/J9/VECP，供参考▼