Как модули производят и тестируют

Даташит трансивера обещает двадцать лет при 70 °C, длину волны в пределах нанометра и Tx в DDM в пределах 2 дБ от правды. Выполнит ли он обещание, зависит от заводского процесса, которого покупатель никогда не видит: отбор кристаллов, субмикронная юстировка, калибровка на тестовой станции, прогон и финальный шаг кодирования, который записывает идентификацию, читаемую потом на столе. Знание процесса объясняет, почему хорошие модули стоят столько, почему дешёвые отказывают на краях температур и что физически значат «константы калибровки» и «кодирование».

От пластины до модуля

пластины лазеров / PD ──► тест и отбор кристаллов ──► сборка TOSA / ROSA ──► тест OSA
                                                                                  │
сборка платы (SMT: драйвер, TIA, MCU, DSP, EEPROM) ──► тест платы ────────────────┤
                                                                                  ▼
                       сборка модуля ──► калибровка и настройка ──► прогон ──► финальный тест ──► кодирование и наклейка ──► выборочный QA ──► отгрузка

Кристаллы

Оптическая сборка

Посадка кристалла на подложку, разварка, затем шаг, задающий цену: активная юстировка — при включённом лазере линза и/или волоконный стаб двигаются субмикронными шагами до максимума введённой мощности, затем фиксируются лазерной сваркой или УФ-клеем. Герметичные корпуса запечатывают сваркой крышки и проверяют на утечку; готовую OSA меряют по мощности запуска, коэффициенту гашения, форме глаза, а у приёмников — по чувствительности и отклику (Оптическая упаковка). Движки COB заменяют это установкой голых кристаллов под литую линзовую матрицу (Chip-on-board).

Калибровка и настройка

На тестовой станции с термокамерой, измерителем оптической мощности, тестером BER и опорным приёмником прошивку учат, что значат её сырые числа:

Отсюда берётся точность DDM ±2–3 дБ — и поэтому модуль, откалиброванный только при комнатной температуре, врёт при 65 °C (Точность и ограничения, Калибровка).

Тесты, которые модуль должен пройти

Квалификация конструкции (не каждой единицы) идёт по Telcordia GR-468-CORE: термоциклирование, влажное тепло, удар и вибрация, ускоренное старение выборки для прогноза срока службы, который затем указывает даташит.

Прогон и отсев

Готовые модули работают часы — сутки при повышенной температуре под трафиком; DDM логируется; единицы, у которых уплывают ток, мощность или ошибки, снимаются. Шаг дорогой и первым выкидывается дешёвыми производителями — поэтому статистика полевых отказов дешёвой оптики год выглядит нормально, а потом взлетает (Отказы).

Кодирование: последний шаг

Только теперь записывается идентификация: имя вендора, партномер, серийник, код даты, коды соответствия, длины, длина волны, опции, контрольные суммы — либо свои, либо бренд заказчика, для которого делается партия. Контрактные производители делают один физический модуль и кодируют его под много имён; OEM-брендированные получают вендорские сигнатуры в вендорской области. Это та же операция, что CodingBox выполняет на столе (Перекодировка EEPROM, Поля вендора), — завод просто делает её, когда калибровка уже на месте.

Что разделяет классы

Ничего из этого не видно в байтах идентификации; видно в поведении DDM по температуре и в частоте отказов через год.

В CodingBox

Входной контроль на столе повторяет малую часть заводского финального теста: прочитать идентификацию и суммы, убедиться, что значения DDM живые и правдоподобны относительно типовых значений, записать базу в базу кодов. Партия, у которой Tx или ток одинаковы у всех единиц или температура никогда не меняется, не прошла заводской шаг, который якобы прошла.