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光模块常见故障解决方案&安装指南

2021年07月24日 96

光模块在使用过程中,难免会出现各种各样的问题,当我们通过光纤将光模块与光模块进行连接时,出现了光口灯不亮、光口灯是红色,或者告警、光模块失效等情况,那么到底是光模块的哪里出现了故障呢?是光模块发射端故障还是接收端故障?是光模块本身内部的问题?还是外部使用不当导致故障呢?本文对光模块的常见故障进行了汇总,并给出了相对应的解决方案,帮助大家对光模块在使用中的故障进行检测与排查。

光模块常见内部故障及解决方案

在日常使用光模块的过程中,我们可能会遇到光功率差、眼图不良、接收端不良、工作电流不良、程序编程失败等内部故障。当遇到上述故障时,我们可以通过对光模块外观检查,看光模块是否存在明显损坏,或利用一些工具与一个完好的光模块进行检测对比等方法来排查光模块故障。

以下内容以飞速(FS)1G SFP光模块为例进行光模块故障原因、对应的故障检测方法以及故障解决方案进行详细说明。

故障一:光模块光功率性能劣化

光模块光功率劣化性能故障可能导致光模块出现以下现象:

1、偏置电流在正常范围内,光功率超出 / 低于控制范围;

2、没有灯亮,BIAS 值显示为0,或者BIAS短路,数值很大,显示为90mA~150mA;

3、调试过程中有灯亮起,但光功率无变化;

若光模块出现上述第一种现象,则可能是因为光模块TOSA发射组件损坏、TOSA PINs PD+焊接不良,或功率和电阻与偏置电流不匹配,对应解决办法有:更换光模块的TOSA发射组件、重新焊接加固TOSA PINs PD+,或调整功率与电阻;

若光模块出现上述第二种现象,也有可能是因为TOSA PINs PD+焊接不良,或存储芯片出现故障、LD- /LD+ 线上的磁珠受损,对应解决办法有:重新焊接加固TOSA PINs PD+、更换光模块上的存储芯片、重新连接LD- /LD+ 线上相同类型的磁珠;

若光模块出现上述第三种现象,也有可能是因为TOSA发射组件损坏,或TOSA PINs LD- 焊接不良,此时采取更换TOSA发射组件,或重新焊接加固TOSA PINs PD+即可。

故障二:光模块眼图不良

光模块眼图不良一般有消光率不良、眼图散射、图形不规则、或无眼图几种现象。

造成消光率不良的原因有消光比过大或过小,此时则应该更换TOSA发射组件,或降低/提高光功率电阻;

造成光模块眼图散射的原因有TOSA损坏、驱动芯片性能不佳,或信号阻抗不匹配,此时则应更换光模块内部TOSA、更换驱动芯片,或改变前端匹配电阻;

当光模块眼图出现图形不规则现象时,则需要修改上拉/下拉电阻和匹配电阻的值;

当光模块在检测中出现无眼图现象,则是因为TOSA损坏,或前端的匹配电阻焊接不良,此时更换受损的TOSA组件,或重新焊接加固匹配电阻即可。

光模块眼图不良

故障三:光模块接收端性能不佳

光模块接收端性能不佳,主要有灵敏度低(甚至完全没有灵敏度),或报警功能障碍两种现象。

造成光模块出现灵敏度低,或灵敏度失效的原因较多,常见的有ROSA组件被损坏、ROSA引脚OUT+ 和 OUT- 接触不良、光源消光比太小、磁珠焊接不良或漏贴、限幅放大器芯片损坏或性能差,针对上述原因,解决方法有:更换光模块中的ROSA组件、重新焊接加固ROSA、将消光比调整为10+、重新粘贴磁珠、更换限幅放大器;

当光模块出现报警功能障碍,主要原因为ROSA组件被损坏,或报警电阻不匹配,此时只需要更换ROSA组件,或更改报警电阻值即可。

故障四:光模块工作电流性能不佳

光模块工作电流性能不佳的现象有三种:

1、开路工作电流小于70mA; 造成上述情况的主要原因为光模块MOS损坏、或该程序尚未被烧录,此时只需更换MOS管,或重新烧录程序即可。

2、工作电流大于300mA; 当光模块出现上述情况时,则需更换组件,或观察元件之间是否存在连锡或贴片不良的情况。

3、短路动作电流大于500mAV; 造成上述情况的主要原因为TOSA\ROSA或者芯片内部短路,或是PCBA的各种元件中还有锡的存在,或PCBA的VCC和GND短路,当遇到这些情况时,则需要更换损坏的TOSA/ROSA或芯片,若是PCBA元件中还存在有锡的情况,则需将锡均匀的分开,若是PCBA的短路造成的电流过大,那只能选择报废PCBA,这种故障无法被修复。

故障五:光模块程序编程失败

光模块程序编程失败的现象主要有三种:

1、程序不能被烧录; 造成光模块出现上述现象的原因主要有MOS管性能或贴片不好、保存芯片性能或补丁不好,此时则需更换、重新粘贴MOS或保存芯片。

2、程序可以烧录但没有ID; 造成光模块出现上述现象的原因主要为保存芯片元件坏或漏贴,此时则需要重新粘贴相同类型的组件。

3、模块或外壳短路; 模块包括TOSA、ROSA和PCBA,其中只有TOSA是金属的,与外壳相连,若光模块出现模块或外壳短路,则需更换TOSA组件,然后观察是否短路,如果短路,就是PCBA或TOSA受到损坏,此时,需更换 TOSA 或报废 PCBA。

光模块常见外部故障及解决方案

除了光模块内部故障外,光模块在使用过程中的操作也有可能造成光模块的外部故障,主要表现有以下四种:

1、电源灯不亮; 此种现象多为电源故障,需检查电源线或更换电源。

2、链接灯不亮;

检查光纤线路是否完好,设备接口与光纤跳线连接松动,光纤跳线与耦合器,断纤;

检查光纤线路损耗是否过大,是否超出所用发射/接收对的损耗预算;

检查光接口是否正确连接,远方本地TX和RX连接,远方本地RX和TX连接;

检查光纤跳线是否正确,确保连接器类型与设备接口(APC/UPC/PC)匹配,光纤类型(MMF/SMF)与设备类型匹配,支持的传输长度与链路距离匹配。

3、电路链接灯不亮;

检查网线是否为断路器;

检查连接类型是否匹配(计算机等设备使用交叉线,交换机、集线器等设备使用直线);

检查设备传输速率是否匹配。

4、严重网络包; 收发器的电源端口与网络设备接口不匹配或两端设备接口的传输方式(半双工/全双工)不匹配; R

J-45 头扭曲问题;

光纤连接问题,光纤跳线未对齐,或耦合器与跳线不匹配。

光模块安装指南

避免光模块的内部故障可能并不容易,但是通过一些光模块的安装方法指南,我们可以减少安装过程中可能由外部引起的不必要的故障。

首先在光模块安装之前,我们需要进行仔细的检查:

1、检查导电金属,一个好的收发模块应该看起来明亮整洁;

2、检查捆包扣是否完好;

3、检查光模块端口接口,确保里面没有明显的问题;

4、检查跳线的插芯是否损坏。

光模块安装指南

完成初步的检查,确保相关设备与模块均无问题后,再开始光模块的安装。光模块如何进行安装连接呢?下文将继续对光模块的安装步骤进行讲解。

步骤1:取下准备安装光模块的设备插槽的防尘塞;

(Tips:若没有准备立马安装光模块,请勿拔下设备插槽上的防尘塞,否则会造成设备端口被污染)

步骤2:将光模块水平插入设备插槽中,若听到“咔哒”声则光模块被正确插入;

步骤3:取下准备好的光纤跳线的防尘帽,对光纤插芯进行清洁;

步骤4:取下光模块防尘帽;

步骤5:将跳线插入光模块接口;

步骤6:对链路另一端的光模块重复上述步骤; 步骤7:检查端口LED状态。

结论

当插入的光模块但无法正常工作时,可能是其中的光学元件故障或安装过程中操作不当多造成的。我们应该了解有关光模块故障排查和光模块测试程序的基本信息,并采取对应的方法来解决这些光模块故障。为避免光模块在使用过程中可能存在的故障,飞速(FS)的每一个光模块在送达客户之前都会在各类网络设备中进行全面测试,以确保其具有良好品质。

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