光モジュール（10G/25G/40G/100G）の出力電力の測定方法

<p style="text-align:center;">
	<span style="color:#E56600;">&emsp;</span><a href="https://www.fs.com/jp/" target="_blank"><img src="https://media.fs.com/images/community/upload/kindEditor/202109/07/20210907-101427-1630995673-dknMY7cDpX.gif" alt="" width="800" height="90" title="" align="" /></a> 
</p>
<h2 class="Cou_tit_Subtitle">
	<span style="font-size:18px;">光トランシーバ（モジュール）の定義</span> 
</h2>
<p class="Cou_banner_txt" style="text-align:left;">
	<span style="font-size:14px;">&emsp;SFPトランシーバとは、電気信号と光信号の相互変換を実現し、SFPポートを有するスイッチングハブやLANカード、ルータなどに装着して機能する光モジュールの一種である。SFPトランシーバの外観は下記の図に示すように、小型で挿抜可能なものであり、LANケーブルや光ファイバーに接続することも可能である。</span><span style="font-size:14px;">そのなか、SFPはSmall Form-factor Pluggableの略で、MSA（マルチソースアグリーメント、メーカー間の合意）によって規定される電気的インターフェースである。</span> 
</p>
<p class="Cou_banner_txt" style="text-align:left;">
	<span style="font-size:14px;"> 
	<table style="width:100%;" cellpadding="2" cellspacing="0" border="1" bordercolor="#337FE5">
		<tbody>
			<tr>
				<td>
					<p style="text-align:center;">
						<span style="font-size:14px;">規格・仕様</span> 
					</p>
				</td>
				<td>
					<p style="text-align:center;">
						<span style="font-size:14px;">リンク</span> 
					</p>
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">10G SFP+</span> 
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/10g-sfp-plus-63" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/10g-sfp-plus-63</span></a></span><span style="font-size:14px;color:#337FE5;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">10G BiDi SFP+</span> 
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/bidi-sfp-plus-64" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/bidi-sfp-plus-64</span></a></span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">10G CWDM SFP+</span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/cwdm-sfp-plus-65" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/cwdm-sfp-plus-65</span></a></span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">10G DWDM SFP+</span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/dwdm-sfp-plus-66" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/dwdm-sfp-plus-66</span></a></span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">1G SFP</span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/1000base-sfp-81" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/1000base-sfp-81</span></a></span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">40G QSFP+</span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/qsfp-40g-transceivers-1360" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/qsfp-40g-transceivers-1360</span></a></span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">100G QSFP28</span> 
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<a href="https://www.fs.com/jp/c/qsfp28-100g-transceivers-1159" target="_blank"><span style="font-size:14px;color:#337FE5;"></span><span style="font-size:14px;color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/qsfp28-100g-transceivers-1159</span></a><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">25G SFP28</span> 
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<a href="https://www.fs.com/jp/c/25g-sfp28-transceivers-3215" target="_blank"><span style="font-size:14px;color:#337FE5;"></span><span style="font-size:14px;color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/25g-sfp28-transceivers-3215</span></a><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
			</tr>
			<tr>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;">10G SFP+ DAC</span><span style="font-size:14px;"></span><br />
				</td>
				<td style="text-align:center;">
					<span style="font-size:14px;"><a href="https://www.fs.com/jp/c/10g-sfp-dac-1114" target="_blank"><span style="color:#337FE5;">https://www.fs.com/jp/c/10g-sfp-dac-1114</span></a></span><span style="color:#337FE5;"></span><br />
				</td>
			</tr>
		</tbody>
	</table>
</span> 
</p>
<div class="new_community_blog_detail_underline">
</div>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	光モジュールを出荷する前に、信頼性の高い動作を提供できることを確認するために、出力電力、レシーバー感度、動作温度、バイアス電流などのトランシーバーモジュールのパラメーターのテストなど、いくつかのテストが必要です。たとえば、出力電力は、ネットワークスイッチに接続したときに光モジュールの正常な動作を確保するための重要なパラメーターです。ここでは、モジュールの出力電力の定義とその測定方法を紹介します。
</p>
<h2 class="tit_one community_blog_detail_tit_one">
	モジュールの出力
</h2>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	出力パワーとは、モジュールのトランスミッターの平均光出力パワーを指します。出力電力の単位はW、mW、またはdbmです。
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	トランスミッタの出力電力は、モジュールの重要なパラメータであり、伝送距離に影響を与える可能性があります。出力電力が小さすぎると、モジュールの受信端での入力電力がモジュールの受信感度よりも小さくなるため、モジュールは通常、信号光を受信できません。出力パワーが大きすぎる場合、入力光パワーの範囲に応じて減衰器を受信端に追加できますが、それに応じて必要なバイアス電流が大きくなり、信号品質とモジュールの寿命に影響します。
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	波長、伝送速度、距離が異なるモジュールでは、出力が異なる場合があります。モジュールの出力電力が正常範囲内にあるかどうかを判断するには、4つの方法があります。
</p>
<h2 class="tit_one community_blog_detail_tit_one">
	モジュールの出力電力を測定する4つの方法
</h2>
<h3 class="new_community_detaile_section_h3 new_community_detaile_section_h3_1">
	1. スイッチを介したDDM情報の読み取り
</h3>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	DDMはDigital Diagnostic Monitoringの略で、送信および受信された信号のステータスに関する重要な情報をユーザーに提供します。モジュールの内部動作電圧、温度、受信機電力、送信機バイアス電流、および送信機電力をリアルタイムで監視することにより、このアプローチにより障害の分離とエラー検出を改善できます。
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	*モジュール光学系のDDM情報を表示するコマンドは、スイッチごとに異なる場合があります。操作前に仕様を参照してください。
</p>
<p>
	<br />
</p>
<p style="text-align:center;">
	<img src="https://media.fs.com/images/community/upload/wangEditor/201910/26/_1572054181_SX45yOpN1J.jpg" title="_1572054181_SX45yOpN1J.jpg" alt="DDM info.jpg" /> 
</p>
<p style="text-align:center;">
	図1. Ciscoスイッチに接続されたSFPトランシーバーの特定の情報
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	図1に示すように、SFPモジュールのTx電力（出力電力）は-3.55 dBmであり、アラーム範囲1 dBm〜-13.5 dBmに収まるため正常であることを示しています。
</p>
<h3 class="new_community_detaile_section_h3 new_community_detaile_section_h3_1">
	2.アイダイアグラム測定
</h3>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	出力光パワーはアイダイアグラムからも確認できます。以下は、 <a href="https://www.fs.com/jp/c/qsfp28-100g-transceivers-1159" target="_blank">100G QSFP28 モジュール</a>のアイダイアグラムテストです。
</p>
<p style="text-align:center;">
	<img src="https://media.fs.com/images/community/upload/wangEditor/201910/26/_1572054452_1xPFZHQRNX.jpg" title="_1572054452_1xPFZHQRNX.jpg" alt="eye diagram.jpg" /> 
</p>
<p style="text-align:center;">
	図2.アイダイアグラム測定プロセス
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	1. テストボードは、エラー検出器からの電気信号を光信号に変換し、モジュールに送信します。そして最後に、その信号はファイバーケーブルに沿ってオシロスコープに流れます;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	2. エラー検出器は、アイダイアグラムが生成されるオシロスコープに同期クロック信号を送信します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	3. 光オシロスコープは、光モジュールと同じフィルタ速度と中心波長を設定するものとします。生成されたアイダイアグラム情報（出力光パワー、消光比など）がコンピューターに配信されます。
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	バイアス電流を調整して、テスト対象の100G QSFP28モジュールが通常の出力電力を維持できるようにします。
</p>
<h3 class="new_community_detaile_section_h3 new_community_detaile_section_h3_1">
	3. 光スペクトラムアナライザー
</h3>
<p>
	<br />
</p>
<p style="text-align:center;">
	<img src="https://media.fs.com/images/community/upload/wangEditor/201910/26/_1572059166_N5a5Z9DQpi.png" title="_1572059166_N5a5Z9DQpi.png" alt="optical spectrum.png" /> 
</p>
<p style="text-align:center;">
	図3.光スペクトルアナライザーでテストされたQSFP-40G-ER4
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	1. 光モジュールに応じて、FC-LCおよびFC-SCコネクタから選択します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	2. シンプレックスファイバケーブルのFC側を光スペクトルアナライザの「光入力」インターフェイスに接続します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	3. シンプレックスファイバケーブルのLC側をトランシーバのTxインターフェイスに接続します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	4. 「自動」ボタンを押して、アナライザーにコアパラメーター（出力光パワーを含む）を読み取らせ、次に中心波長とサイドモード抑圧比（SMSR）を読み取ります; 図3は、テストされたもジュールの出力電力が2.8dBmであることを示しています。
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	5. 読み取りが終了したら、ケーブルとファイバモジュールを取り外します。
</p>
<h3 class="new_community_detaile_section_h3 new_community_detaile_section_h3_1">
	4. 光パワーメーター
</h3>
<p style="text-align:center;">
	<img src="https://media.fs.com/images/community/upload/wangEditor/201910/26/_1572054604_jmTGCgyjO4.png" title="_1572054604_jmTGCgyjO4.png" alt="power meter.png" /> 
</p>
<p style="text-align:center;">
	図4.光パワーメーターによる光パワー測定
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	1. モジュールのファイバタイプ、コネクタ、中心波長を確認します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	2. <a href="https://www.fs.com/jp/c/optical-power-meter-35" target="_blank">光パワーメーター</a>の適合コネクタを選択します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	3. 最適な光ファイバケーブルを選びます;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	4. ネットワークスイッチの電源を入れ、スイッチポートを通常の管理状態に維持します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	5. モジュールの中心波長に合わせてパワーメーターのテスト波長を変更します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	6. 光モジュールをスイッチのポートに挿入し、光ファイバーケーブルを介してトモジュールをパワーメーターのアダプターに接続します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	7. 画面で結果を読み取ります。「dBm/w」ボタンを押して、表示単位を変更します。
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	出力電力が異常な場合は、具体的な理由を見つけてください。ここに、異常な出力電力の原因と対策を示します。
</p>
<h2 class="tit_one community_blog_detail_tit_one">
	異常出力の原因と対策
</h2>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	1. 光モジュール自体が破損してから交換します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	2. 光ファイバケーブルの端面またはモジュールの光ファイバインターフェイスが汚れた後、光ファイバークリーナーで清掃します;
</p>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	3. 接続が不十分なため接続に失敗し、ステップごとにトラブルシューティングを行います。
</p>
<h2 class="tit_one community_blog_detail_tit_one">
	結論
</h2>
<p class="blog_p padding_top_none community_blog_detail_p community_blog_detail_p1">
	光モジュールのパラメーターテストは非常に重要であり、モジュールの出力パワーやその他の重要なパラメーターを確認できます。モジュールの出力パワーは、DDM情報の読み取り、アイダイアグラム測定、光スペクトラムアナライザー、光パワーメーターなどのさまざまな方法で取得できます。
</p>