মডিউল কীভাবে তৈরি ও পরীক্ষা করা হয় · মডিউলের ভেতরে: লেজার ও রিসিভার · অপটিক্যাল ট্রান্সিভার ও ক্যাবল · ডকুমেন্টেশন · CodingBox
CodingBox ডকুমেন্টেশন

মডিউল কীভাবে তৈরি ও পরীক্ষা করা হয়

ট্রান্সিভারের ডেটাশিট 70 °C-এ বিশ বছরের আয়ু, এক ন্যানোমিটারের মধ্যে তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং সত্যিকারের মান থেকে 2 dB-এর মধ্যে DDM Tx-এর প্রতিশ্রুতি দেয়। সেই প্রতিশ্রুতি রক্ষা হবে কি না, তা নির্ভর করে কারখানার এমন একটি প্রক্রিয়ার ওপর, যা ক্রেতা কখনো দেখে না: চিপ স্ক্রিনিং, সাব-মাইক্রন অ্যালাইনমেন্ট, টেস্ট স্টেশনে ক্যালিব্রেশন, বার্ন-ইন এবং সবশেষে কোডিংয়ের ধাপ, যেখানে লেখা শনাক্তকরণ তথ্য পরে আপনি টেস্ট বেঞ্চে পড়েন। প্রক্রিয়াটি জানা থাকলে বোঝা যায় ভালো মডিউলের দাম কেন এত, সস্তা মডিউল কেন তাপমাত্রার চরম সীমায় বিকল হয়, এবং “ক্যালিব্রেশন ধ্রুবক” ও “কোডিং” বলতে বাস্তবে কী বোঝায়।

ওয়েফার থেকে মডিউল

laser / PD wafers ──► chip test & screening ──► TOSA / ROSA assembly ──► OSA test
                                                                             │
PCB assembly (SMT: driver, TIA, MCU, DSP, EEPROM) ──► board test ────────────┤
                                                                             ▼
                              module assembly ──► calibration & tuning ──► burn-in ──► final test ──► coding & label ──► QA sample ──► ship

চিপ

ধাপকী ঘটেকেন গুরুত্বপূর্ণ
ওয়েফার গ্রোথMOCVD পদ্ধতিতে InP-ভিত্তিক লেজার ও PD (1310/1550 nm); GaAs VCSEL; SiPh-এর জন্য Si/Ge ফটোডায়োডউপাদানই তরঙ্গদৈর্ঘ্য ও গতি ঠিক করে: লেজার
চিপ প্রোব টেস্টLIV কার্ভ (আলো বনাম কারেন্ট বনাম ভোল্টেজ): থ্রেশহোল্ড, স্লোপ এফিশিয়েন্সি, সিরিজ রেজিস্ট্যান্স; স্পেকট্রাম: কেন্দ্রীয় তরঙ্গদৈর্ঘ্য, সাইড-মোড সাপ্রেশন (SMSR)স্পেকের বাইরের ডাই বাদ দেওয়া হয়; LIV ডেটা APC টার্গেটের প্রাথমিক মান ঠিক করে দেয়
চিপ বার্ন-ইনউঁচু তাপমাত্রা ও কারেন্টে লেজারকে কৃত্রিমভাবে বুড়ো করা হয় (যেমন 85 °C-এ দশ থেকে কয়েকশো ঘণ্টা), যাতে শুরুর দিকেই বিকল হওয়া চিপ ছাঁটাই হয়বায়াস কয়েক শতাংশের বেশি সরে গেলে লেজারটি বাতিল করা হয়
বিনিংডাইগুলোকে তরঙ্গদৈর্ঘ্য (CWDM/LAN-WDM চ্যানেলের জন্য) ও পাওয়ার অনুযায়ী বাছাই করা হয়এ কারণেই কিছু চ্যানেল দুর্লভ

অপটিক্যাল সাব-অ্যাসেম্বলি

সাবমাউন্টে ডাই অ্যাটাচ, ওয়্যার বন্ডিং, তারপর সেই ধাপ, যা দাম ঠিক করে দেয়: অ্যাক্টিভ অ্যালাইনমেন্ট। লেজার চালু অবস্থায় একটি লেন্স এবং/অথবা ফাইবার স্টাব সাব-মাইক্রন ধাপে সরিয়ে কাপল হওয়া পাওয়ার সর্বোচ্চ করা হয়, তারপর লেজার ওয়েল্ডিং বা UV ইপক্সিতে আটকে দেওয়া হয়। হারমেটিক প্যাকেজ ক্যাপ-ওয়েল্ড করা হয় এবং লিক টেস্ট হয়; তৈরি OSA-এর লঞ্চ পাওয়ার, এক্সটিংকশন রেশিও ও আইয়ের আকার মাপা হয়, আর রিসিভারের ক্ষেত্রে রেসপনসিভিটি ও সংবেদনশীলতা (অপটিক্যাল প্যাকেজিং)। COB ইঞ্জিন এর বদলে ঢালাই করা লেন্স অ্যারের নিচে খোলা ডাই পিক-অ্যান্ড-প্লেস করে (চিপ-অন-বোর্ড)।

ক্যালিব্রেশন ও টিউনিং

তাপমাত্রা চেম্বার, অপটিক্যাল পাওয়ার মিটার, BER টেস্টার ও রেফারেন্স রিসিভারসহ একটি টেস্ট স্টেশনে ফার্মওয়্যারকে শেখানো হয় তার কাঁচা সংখ্যাগুলোর অর্থ কী:

ক্যালিব্রেট করা বিষয়পদ্ধতিকোথায় সংরক্ষিত
Tx পাওয়ার মনিটরকয়েকটি সেটিংয়ে পাওয়ার মিটার দিয়ে প্রকৃত লঞ্চ পাওয়ার মাপা হয়; মনিটর PD-এর রিডিংকে dBm-এ মিলিয়ে নেওয়া হয়অভ্যন্তরীণ ক্যালিব্রেশন: ফার্মওয়্যারের টেবিল; বাহ্যিক ক্যালিব্রেশন: A2h Tx_PWR স্লোপ/অফসেট
APC টার্গেট25 °C-এ লঞ্চ পাওয়ার নির্ধারিত মানে না পৌঁছানো পর্যন্ত বায়াস সমন্বয় করা হয়; টার্গেট সংরক্ষণ করা হয়ফার্মওয়্যার
তাপমাত্রা অনুযায়ী মডুলেশন কারেন্ট / DSP সেটিংনিম্ন, কক্ষ ও উচ্চ তাপমাত্রায় আই ও এক্সটিংকশন রেশিও অপ্টিমাইজ করা হয় (“3-তাপমাত্রা” টেস্ট); লুক-আপ টেবিল লেখা হয়ফার্মওয়্যার
Rx পাওয়ার মনিটরমডিউলের তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ক্যালিব্রেট করা আলো কয়েকটি লেভেলে ঢোকানো হয়; ফটোকারেন্টকে dBm-এ মিলিয়ে নেওয়া হয়অভ্যন্তরীণ: ফার্মওয়্যার; বাহ্যিক: A2h Rx_PWR(4..0) পলিনোমিয়াল
তাপমাত্রা সেন্সরচেম্বারের রেফারেন্সের সঙ্গে মিলিয়েস্লোপ/অফসেট
Vcc, বায়াস ADCনিখুঁত মাপের সোর্সের সঙ্গে মিলিয়েস্লোপ/অফসেট
থ্রেশহোল্ডডিজাইন অনুযায়ী অ্যালার্ম/সতর্কতার সীমা লেখা হয়A2h 0–39 / QSFP পেজ 03h / CMIS পেজ 02h
তরঙ্গদৈর্ঘ্য (DWDM, LR4)চ্যানেল গ্রিডে না আসা পর্যন্ত TEC সেট পয়েন্ট সূক্ষ্মভাবে সমন্বয় করা হয়; লকার ক্যালিব্রেট করা হয়ফার্মওয়্যার

DDM-এর ±2–3 dB নির্ভুলতা আসে এখান থেকেই, আর এ কারণেই শুধু কক্ষ তাপমাত্রায় ক্যালিব্রেট করা মডিউল 65 °C-এ ভুল মান দেখায় (নির্ভুলতা ও সীমাবদ্ধতা, ক্যালিব্রেশন)।

মডিউলকে যেসব টেস্টে উত্তীর্ণ হতে হয়

টেস্টকী মাপা হয়স্ট্যান্ডার্ড / মেট্রিক
আই ডায়াগ্রাম বনাম মাস্ক (NRZ)রাইজ/ফল, জিটার, ওভারশুট, এক্সটিংকশন রেশিওসংশ্লিষ্ট PMD-এর IEEE 802.3 / FC মাস্ক
TDECQ (PAM4)রেফারেন্স ইকুয়ালাইজারের পরে আই বন্ধ হওয়ার মাত্রাIEEE 802.3 ক্লজ 121+
OMA ও গড় পাওয়ারস্পেকের সীমার মধ্যে লঞ্চ পাওয়ারPMD টেবিল
এক্সটিংকশন রেশিও1 ও 0 লেভেলের অনুপাতPMD অনুযায়ী ≥ 3.5–9 dB
তরঙ্গদৈর্ঘ্য, SMSR, স্পেকট্রাল প্রস্থচ্যানেলের মধ্যে কেন্দ্রীয় λ; সিঙ্গেল-মোডের বিশুদ্ধতাঅপটিক্যাল স্পেকট্রাম অ্যানালাইজার
RIN, চার্পলেজারের নয়েজ ও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কম্পনদীর্ঘ পাল্লার PMD
সংবেদনশীলতা / স্ট্রেসড সংবেদনশীলতাঅ্যাটেনুয়েটর দিয়ে ইনপুট পাওয়ার বদলে BER মাপা, সবচেয়ে খারাপ ওয়েভফর্মেBER টেস্টার (BERT), 10⁻¹² বা FEC-পূর্ব লক্ষ্যমান
ডিসপারশন পেনাল্টিসর্বোচ্চ ফাইবার দৈর্ঘ্যে বা ইমুলেটরে BERদীর্ঘ পাল্লার PMD
তিন-তাপমাত্রার ফাংশনাল টেস্টওপরের সবকিছু −5/25/70 °C-এ (বা রেটেড পরিসরে)প্রকৃত মডিউলকে শুধু কক্ষ তাপমাত্রায় কাজ করা মডিউল থেকে আলাদা করে
পাওয়ার খরচ, ইনরাশপাওয়ার ক্লাসের সঙ্গে তুলনাSFF-8431 / QSFP-DD হার্ডওয়্যার স্পেসিফিকেশন
দুই-তারের ইন্টারফেস ও DDM যাচাইমেমোরি ম্যাপ পড়া যায়, মান যুক্তিসংগত, ফ্ল্যাগ কাজ করেSFF-8472 / SFF-8636 / CMIS
যান্ত্রিকঢোকানোর বল, ল্যাচ, কেজ EMI, কানেক্টরের সহনশীলতাSFF হার্ডওয়্যার স্পেসিফিকেশন

ডিজাইনের (প্রতিটি ইউনিটের নয়) কোয়ালিফিকেশন চলে Telcordia GR-468-CORE অনুযায়ী: তাপমাত্রার সাইকেলিং, আর্দ্র তাপ, যান্ত্রিক ধাক্কা ও কম্পন, এবং নমুনার ওপর দ্রুতগতির এজিং, যা থেকে আয়ুর পূর্বাভাস পাওয়া যায় এবং ডেটাশিট পরে সেটিই উদ্ধৃত করে।

বার্ন-ইন ও স্ক্রিনিং

তৈরি মডিউল উঁচু তাপমাত্রায় ট্রাফিকসহ কয়েক ঘণ্টা থেকে কয়েক দিন চালানো হয়; DDM লগ করা হয়; যেসব ইউনিটের বায়াস, পাওয়ার বা এরর সরে যায়, সেগুলো বাদ দেওয়া হয়। এই ধাপ ব্যয়বহুল এবং কম খরচের উৎপাদকেরা সবার আগে এটিই বাদ দেয়; এ কারণেই সস্তা অপটিক্সের মাঠ পর্যায়ের বিকল হওয়ার পরিসংখ্যান এক বছর ঠিক দেখায়, তারপর হঠাৎ বেড়ে যায় (বিকল হওয়া)।

কোডিং: শেষ ধাপ

এখন, এই ধাপেই কেবল শনাক্তকরণ তথ্য লেখা হয়: ভেন্ডরের নাম, পার্ট নম্বর, সিরিয়াল নম্বর, ডেট কোড, কমপ্লায়েন্স কোড, দৈর্ঘ্য, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, অপশন, চেকসাম; হয় নির্মাতার নিজের নামে, নয়তো যে গ্রাহকের জন্য ব্যাচটি তৈরি, তার ব্র্যান্ডে। কন্ট্রাক্ট ম্যানুফ্যাকচারাররা একই ফিজিক্যাল মডিউল তৈরি করে বহু নামে কোড করে; OEM ব্র্যান্ডের মডিউলে ভেন্ডর এলাকায় ভেন্ডরের সিগনেচার বসানো হয়। CodingBox টেস্ট বেঞ্চে ঠিক এই কাজটিই করে (EEPROM রিকোডিং, ভেন্ডর ফিল্ড); কারখানা শুধু এটি করে ক্যালিব্রেশন ডেটা আগে থেকেই বসানো অবস্থায়।

গ্রেডগুলোর মধ্যে পার্থক্য কোথায়

প্রক্রিয়াপূর্ণ গ্রেডের উৎপাদককম খরচের উৎপাদক
চিপ স্ক্রিনিং ও বার্ন-ইনহ্যাঁকখনো কখনো
অ্যাক্টিভ অ্যালাইনমেন্টের মান±0.5 µm, ওয়েল্ডিংইপক্সি, বড় সহনসীমা
ক্যালিব্রেশন3টি তাপমাত্রায়, প্রতিটি মডিউলের জন্যকক্ষ তাপমাত্রায় বা ব্যাচ ধরে
DDM Txমাপা মানকখনো কখনো একটি ধ্রুবক সংখ্যা (DDM লেভেল)
আইসোলেটর1310/1550-এ আছেকখনো কখনো বাদ দেওয়া হয়
মডিউলের বার্ন-ইনহ্যাঁখুব কম
রেটেড তাপমাত্রা পরিসরে টেস্টহ্যাঁপ্রায়ই নয়
ট্রেসেবিলিটিসিরিয়াল নম্বরের সঙ্গে যুক্ত টেস্ট রেকর্ডনেই

এর কিছুই শনাক্তকরণ তথ্যের বাইটে দেখা যায় না; এটি ধরা পড়ে তাপমাত্রার সঙ্গে DDM-এর আচরণে এবং এক বছর পরের বিকল হওয়ার হারে।

CodingBox-এ

টেস্ট বেঞ্চে আগত মালের পরীক্ষা কারখানার চূড়ান্ত টেস্টের একটি ছোট অংশের পুনরাবৃত্তি: শনাক্তকরণ তথ্য ও চেকসাম পড়া, DDM-এর মান সচল এবং সাধারণ মানের সঙ্গে সংগতিপূর্ণ কি না যাচাই করা, আর বেসলাইন রেকর্ড করা Code database বিভাগে। যে ব্যাচের সব ইউনিটে Tx পাওয়ার বা বায়াস হুবহু এক, অথবা যার তাপমাত্রা কখনো বদলায় না, সেই ব্যাচ কারখানার যে ধাপ পার করেছে বলে দাবি করে, আসলে সেখানেই ব্যর্থ।


এই নিবন্ধে কোনো অশুদ্ধ তথ্য বা ভুল পেলে সংশ্লিষ্ট অংশটি নির্বাচন করুন এবং Ctrl+Enter চেপে ।