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MEMS光開關模塊切換時間測試報告

上傳時間:2023-10-30   瀏覽次數:753

本報告分別對 MEMS 1xN MxN 兩種系列產品進行切換時間測試,具體結果見下文。

 1. 1XN MEMS 光開關模塊純光路切換時間測試

1.1. 測試原理框圖

    MEMS光開關模塊純光路切換測試,輸入端接光源,待測通道經光電探測器后接示波器通道 1 和通道 2;系統框圖如下圖所示:


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1.2 測試步驟

1)光源從端口 COM 端口輸入,從端口 CH1~CHn 輸出,輸出的光經光電轉換器轉換成電信號,最后將其顯示在示波器上;

2)示波器的縱軸為電壓、橫軸為時間,示波器設為掃描方式;

3)對光開關進行通道切換,記錄示波器在這段時間內的曲線,可從中計算出切換時間t,


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1.3 測試結果

1) 電路未濾波,光開關在切換過程有輕微抖動

通道 1 切換到通道 2:                           通道 2 切換到通道 1:

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通道 1 切換到通道 5:                           通道 5 切換到通道 1:

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通道 1 切換到通道 8:                          通道 8 切換到通道 1:

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小結:在電路未濾波的情況下,1xN MEMS 光開關模塊任意通道之間的切換時間約 3ms 左右。



2)電路濾波,光開關在切換過程未有抖動

通道 1 切換到通道 2:                   通道 2 切換到通道 1:

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通道 1 切換到通道 5:                         通道 5 切換到通道 1:

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通道 1 切換到通道 8:                         通道 8 切換到通道 1:

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小結:去抖動的情況下,1xN MEMS 光開關模塊任意通道之間的切換時間約 5ms 左右。綜上所述,1xN MEMS 光開關模塊任意通道的切換時間建議設置為 5ms。



2.  1XN MEMS 光開關模塊含控制信號時間的切換測試

2.1. 測試原理框圖

光開關的 COM 端接光電探測器,然后再接示波器通道 1,控制信號接示波器通道 2,;

系統框圖如下圖所示:

1QAKB$1U5V0K@R1XENL[PRL.png


2.2.測試步驟

1)光源從端口 CH1~CHn 端口輸入,從端口 COM 輸出,輸出的光經光電轉換器轉換成電信號,最后與控信號同時顯示在示波器上;

2)示波器的縱軸為電壓、橫軸為時間,示波器設為掃描方式;

3)通過控制信號,對光開關進行通道切換,記錄示波器在這段時間內的曲線,可從中計算出切換時間 t,

({KG@2B_TUOLTWPE3H%JWZ1.png

2.3. 測試結果

1) TTL 數據位電平控制切換

通道 1 切換到通道 2:                     通道 2 切換到通道 1:

)$A_P%`06B[%@EEM6M}ZE9F.png        NLI`Y221{)U[)BRMSGRAGB1.png

通道 1 切換到通道 5:                     通道 5 切換到通道 1:

R]$VZ2L(@K7Y{(~YCG3PC%Q.png             @ABG4ZVV66SU(X952QH7_HA.png

通道 1 切換到通道 8:                    通道 8 切換到通道 1:

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小結:根據上述波形圖可知,整個模塊從接收信號到切換完畢總時間約 10ms,其中模塊內部 TTL 軟硬件處理時間需要 5ms,光路切換時間約 5ms。


2)串口控制切換(波特率 115200)

通道 1 切換到通道 2:               通道 2 切換到通道 1:

Y5NX{ZR6]%$KQVV1347$$ZG.png       X0C5M~%N8(X)Q]JK(WF6JMA.png

通道 1 切換到通道 5:                    通道 5 切換到通道 1:

}X4C_PU`X)T1MF__WE0N)LF.png       ]E)WGZG5U{}6K)IE{K}SMUB.png

通道 1 切換到通道 8:                    通道 8 切換到通道 1:

HLUIF[HQTRJ%RL0S%~}7{C4.png       H57)RB9IM3ZW[IY0X3VEWQT.png

小結:根據上述波形圖可知,整個模塊從接收信號到切換完畢總時間約 7.5ms,其中模塊內部串口軟硬件處理時間需要 2.5ms,光路切換時間約 5ms。


3. MEMS MXN(M+N≤32)光開關模塊含控制信號的切換測試

3.1. 測試原理框圖MEMS MXN 光開關模塊的輸入端接光源,輸出端口出光經光電探測器后接示波器通道1,控制信號接示波器通道 2;系統框圖如下圖所示:

S0Z)PD}]5[{9FED9A$3_Q@B.png

3.2.測試步驟

1)光源從端口 IN 端口輸入,從端口 OUT 輸出,輸出的光經光電轉換器轉換成電信號,最后與控信號同時顯示在示波器上;

2)示波器的縱軸為電壓、橫軸為時間,示波器設為掃描方式;

3)通過串口下發程控指令,對光開關進行通道切換,記錄示波器在這段時間內的曲線,可從中計算出切換時間 t,

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3.3. 測試結果

1)串口控制切換(波特率 115200)

通道 IN1→OUT1 切換到 IN1→OUT8:       通道 IN1→OUT8 切換到IN1→OUT1:

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通道 IN4→OUT1 切換到 IN4→OUT2:       通道 IN4→OUT2 切換到IN4→OUT1:

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通道 IN4→OUT1 切換到 IN4→OUT8:       通道 IN4→OUT8 切換到IN4→OUT1:

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小結:根據上述波形圖可知,整個模塊從接收信號到切換完畢總時間約 8ms,其中模塊內部串口軟硬件處理時間需要 3ms,光路切換時間約 5ms。
  


4. 測試總結

通過上述試驗測試,我們得知:

1、1XN MEMS 光開關模塊純光路切換時間為,帶濾波電路切換時間約為 5ms,不帶的切換時間約為 3ms。綜合壽命測試其他試驗結論,建議使用切換時間為 5ms 的配置電路。

2、1XN  MXN MEMS 光開關模塊任意通道之間切換時間基本相同。

3、1XN 和 MXN MEMS 光開關模塊的軟硬件處理時間約 5ms。

4、MXN(M+N≤32)光開關模塊軟硬件處理加光路切換的總時間(按照目前的控制方案可實現 10ms 切換需求場景。


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