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MEMS光开关模块切换时间测试报告

上传时间:2023-10-30   浏览次数:1132

本报告分别对 MEMS 1xN MxN 两种系列产品进行切换时间测试,具体结果见下文。

 1. 1XN MEMS 光开关模块纯光路切换时间测试

1.1. 测试原理框图

    MEMS光开关模块纯光路切换测试,输入端接光源,待测通道经光电探测器后接示波器通道 1 和通道 2;系统框图如下图所示:


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1.2 测试步骤

1)光源从端口 COM 端口输入,从端口 CH1~CHn 输出,输出的光经光电转换器转换成电信号,最后将其显示在示波器上;

2)示波器的纵轴为电压、横轴为时间,示波器设为扫描方式;

3)对光开关进行通道切换,记录示波器在这段时间内的曲线,可从中计算出切换时间t,


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1.3 测试结果

1) 电路未滤波,光开关在切换过程有轻微抖动

通道 1 切换到通道 2:                           通道 2 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 5:                           通道 5 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 8:                          通道 8 切换到通道 1:

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小结:在电路未滤波的情况下,1xN MEMS 光开关模块任意通道之间的切换时间约 3ms 左右。



2)电路滤波,光开关在切换过程未有抖动

通道 1 切换到通道 2:                   通道 2 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 5:                         通道 5 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 8:                         通道 8 切换到通道 1:

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小结:去抖动的情况下,1xN MEMS 光开关模块任意通道之间的切换时间约 5ms 左右。综上所述,1xN MEMS 光开关模块任意通道的切换时间建议设置为 5ms。



2.  1XN MEMS 光开关模块含控制信号时间的切换测试

2.1. 测试原理框图

光开关的 COM 端接光电探测器,然后再接示波器通道 1,控制信号接示波器通道 2,;

系统框图如下图所示:

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2.2.测试步骤

1)光源从端口 CH1~CHn 端口输入,从端口 COM 输出,输出的光经光电转换器转换成电信号,最后与控信号同时显示在示波器上;

2)示波器的纵轴为电压、横轴为时间,示波器设为扫描方式;

3)通过控制信号,对光开关进行通道切换,记录示波器在这段时间内的曲线,可从中计算出切换时间 t,

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2.3. 测试结果

1) TTL 数据位电平控制切换

通道 1 切换到通道 2:                     通道 2 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 5:                     通道 5 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 8:                    通道 8 切换到通道 1:

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小结:根据上述波形图可知,整个模块从接收信号到切换完毕总时间约 10ms,其中模块内部 TTL 软硬件处理时间需要 5ms,光路切换时间约 5ms。


2)串口控制切换(波特率 115200)

通道 1 切换到通道 2:               通道 2 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 5:                    通道 5 切换到通道 1:

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通道 1 切换到通道 8:                    通道 8 切换到通道 1:

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小结:根据上述波形图可知,整个模块从接收信号到切换完毕总时间约 7.5ms,其中模块内部串口软硬件处理时间需要 2.5ms,光路切换时间约 5ms。


3. MEMS MXN(M+N≤32)光开关模块含控制信号的切换测试

3.1. 测试原理框图MEMS MXN 光开关模块的输入端接光源,输出端口出光经光电探测器后接示波器通道1,控制信号接示波器通道 2;系统框图如下图所示:

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3.2.测试步骤

1)光源从端口 IN 端口输入,从端口 OUT 输出,输出的光经光电转换器转换成电信号,最后与控信号同时显示在示波器上;

2)示波器的纵轴为电压、横轴为时间,示波器设为扫描方式;

3)通过串口下发程控指令,对光开关进行通道切换,记录示波器在这段时间内的曲线,可从中计算出切换时间 t,

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3.3. 测试结果

1)串口控制切换(波特率 115200)

通道 IN1→OUT1 切换到 IN1→OUT8:       通道 IN1→OUT8 切换到IN1→OUT1:

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通道 IN4→OUT1 切换到 IN4→OUT2:       通道 IN4→OUT2 切换到IN4→OUT1:

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通道 IN4→OUT1 切换到 IN4→OUT8:       通道 IN4→OUT8 切换到IN4→OUT1:

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小结:根据上述波形图可知,整个模块从接收信号到切换完毕总时间约 8ms,其中模块内部串口软硬件处理时间需要 3ms,光路切换时间约 5ms。
  


4. 测试总结

通过上述试验测试,我们得知:

1、1XN MEMS 光开关模块纯光路切换时间为,带滤波电路切换时间约为 5ms,不带的切换时间约为 3ms。综合寿命测试其他试验结论建议使用切换时间为 5ms 的配置电路。

21XN  MXN MEMS 光开关模块任意通道之间切换时间基本相同。

3、1XN 和 MXN MEMS 光开关模块的软硬件处理时间约 5ms。

4MXN(M+N≤32)光开关模块软硬件处理加光路切换的总时间(按照目前的控制方案可实现 10ms 切换需求场景。