100 Gb/s通信系统物理层测试应用指南

图5a. 使用BER轮廓进行眼图模板测试。BER=10-6轮廓，也就是外部黄色-橙色轮廓，对应5×10-5命中率。

图5b. BERTScope使用30 Gb/sec信号获得的J9的BER轮廓。

表4. 100 GbE加压接收机灵敏度测试条件汇总。所有压力装置的影响总和必须满足垂直眼图闭合及J2和J9抖动规范。

3.2. 光接口接收机测试

远距离和扩展距离4×25 Gb/s拓扑(100GBASE-LR4和100GBASE-ER4)的光接口接收机压力测试类似，但ER4要求更高的灵敏度和强健性，参见表4。图6说明了怎样把校准后的压力水平施加到测试信号中，表4汇总了各种压力。在这些数据速率下，生成满足标准的压力水平非常棘手。通过选项STR，BERTScope可以使用内部损伤系统，生成满足标准的加压信号，把基于可调谐激光器的信号驱动到被测光接口接收机设备中(参见图6)。

首先，配置BERTScope驱动Mach-Zehnder (MZ)光调制器，然后调谐MZ偏置，优化1/0对称度，但不要超过表4中给出的光调制幅度(OMA)。

根据图1中的模板把正弦曲线抖动(SJ)应用到码型发生器时钟，保证接收机能够追踪低频抖动。

图6. 直接来自BERTScope的正弦曲线干扰源驱动激光器进行光接口接收机测试。

图7. 正弦曲线抖动压力模板。

[图示内容：]

Amplitude: 幅度

Sinusoidal jitter: 正弦曲线抖动

Frequency: 频率

使用四阶Bessel-Thompson滤波器，生成符号间干扰(ISI)。根据IEEE802.3ba压力调节模块规定，这种19 GHz低通滤波器特点从测试发生器输出中去掉了高阶谐波，以便在测量垂直眼图闭合代价和数据相关抖动(DDJ)中实现更加统一的测量方式。

使用精确高斯噪声发生器，应用随机抖动(RJ)。通过增加噪声，然后把信号传送给限制放大器，可以在信号上施加高斯RJ。对这些数据速率下要求的精度，限制器AM到PM转换是应用RJ的理想方式。

尽管已经发布的标准中还没有要求，但随着我们在25+ Gb/s中获得更多的经验，预计规范中将要求观察随机噪声(RN)。通过在信号中增加精确的高斯噪声，还可以引入RN，当然没有限制器。

把垂直眼图闭合代价(VECP)设置成表4给出的水平需要多个步骤。光学VEC的计算公式如下：

其中眼高EH(2.5×10-3)是在某个BER下规定的垂直眼图张开水平。尽管概念上有些麻烦，但EH(BER)定义的精确度要高于平均峰峰值电压摆幅。它相当于2.5×10-3的多个BER轮廓之间眼图中心的垂直距离，在BERTScope或装有80SJNB软件的DSA8300上可以简便地测量这一指标。

在设置VECP后调谐J2和J9抖动电平。J2和J9指明了抖动分布的特点。高概率抖动、99%的分布包含在J2中，因此J2等于在BER = 2.5×10-3时规定的总抖动(TJ)。另一方面，J9表明抖动分布尾部以低概率RJ为主，外部的十亿分之一；因此J9等于BER = 2.5×10-10时的TJ。

在信号中增加正弦曲线干扰(幅度调制)，直到达到J2要求，参见图8。

图8. 在装有80SJNB的DSA 8300软件上测量J2的实例。

图9. 在测试J2后，J9电平为0.35 UI，为满足J9规范，增加335 fs rms RJ。

由于J2和J9之间BER不一致性很宽，即使少量的rms RJ，就会把J9提高到要求的电平，而对J2的影响则非常小。例如，在图9中，如果在设置J2后J9电平是0.35 UI，那么为满足0.47 UI J9规范，要增加0.12 UI的RJ，即335 fs的rms RJ。必需特别注意，保证信号源固有的Rj低于332 fs，否则就会不可能实现图9所示的同时侦听J2和J9。为了增加超过仪器噪底的非常少量的Rj，我们使用精密rj噪声源，把飞秒级的RJ增加到信号路径中。为了侦听J9抖动电平，需要增加的Rj增量一般非常小。这一步至关重要，因为在校准工作中要作为一个系统使用BERTScope发生器和DSA8300采样示波器。

把加压的信号发送到复制的系统中，如图11所示，另外还要一起传送其它三个串扰信号。