光通信産業におけるTCT温度サイクルチャンバーの応用

光通信産業におけるTCT温度サイクルチャンバーの応用

5Gの登場により、モバイルインターネットの急速な発展を実感するとともに、重要な基盤としての光通信技術も発展してきました。現在、中国は世界最長の光ファイバーネットワークを構築しており、5G技術の継続的な進歩に伴い、光通信技術はより広く使用されるようになるでしょう。光通信技術の発展は、人々がより高速なネットワーク速度を享受できるだけでなく、より多くの機会と課題をもたらします。たとえば、クラウドゲーム、VR、ARなどの新しいアプリケーションでは、より安定した高速ネットワークが必要であり、光通信技術はこれらのニーズを満たすことができます。同時に、光通信技術はより多くの革新の機会ももたらしました。たとえば、インテリジェント医療、インテリジェント製造などの分野では、光通信技術を使用して、より効率的で正確な操作を実現します。しかし、ご存知ですか？この驚くべき技術は、マクロ環境試験装置、特に急速温度変化試験室であるTC温度サイクル試験室の功績なしには実現できません。この記事では、光通信製品の信頼性試験品質マネージャー-急速温度変化実験室を紹介します。

まず、光通信について簡単に説明しましょう。光通信と呼ばれているから、結局は2つは概念ではないと言う人もいます。実際には、これらは同じ概念の2つです。光通信は、通信技術に光信号を使用することです。光通信は、光通信に基づいており、光ファイバー、光ケーブルなどの光デバイスを介してデータ伝送を実現します。光通信技術は、私たちが日常的に使用する光ファイバーブロードバンド、携帯電話の光センサー、航空宇宙における光測定など、幅広く使用されています。光通信は現代の通信分野の重要な部分になっていると言えます。では、なぜ光通信がこれほど普及しているのでしょうか。実際には、高速伝送、大きな帯域幅、低損失など、多くの利点があります。

一般的な光通信製品には、光ファイバー通信機器の光信号の送受信に使用される光ケーブル、ファイバースイッチ、ファイバーモデムなどが含まれます。温度センサー、ひずみセンサー、変位センサーなど、さまざまな物理量をリアルタイムで測定できる光ファイバーセンサーなど。エルビウムドープ光増幅器、エルビウムドープイッテルビウムドープ光増幅器、ラマン増幅器など、光信号の強度を拡大するために使用される光増幅器など。ヘリウムネオンレーザー、ダイオードレーザー、ファイバーレーザーなど、光通信の光源であり、高輝度、指向性、コヒーレントなレーザー光などのレーザーを生成するために使用されます。光信号を受信して​​電気信号に変換する光検出器、光リミッター、フォトダイオードなど、光受信機など。光スイッチ、光変調器、プログラマブル光アレイなど、光信号の伝送とルーティングを制御および調整するために使用される光コントローラーなど。携帯電話を例に、携帯電話における光通信製品の応用について説明します。

1. 光ファイバー：光ファイバーは一般的に通信回線の一部として使用され、伝送速度が速く、通信信号が外部干渉の影響を受けにくいなどの特性があるため、携帯電話通信の重要な部分となっています。

2. 光電変換器/光モジュール：光電変換器と光モジュールは、光信号を電気信号に変換する装置であり、携帯電話通信の非常に重要な部分でもあります。4Gや5Gなどの高速通信の時代には、高速で安定した通信のニーズを満たすために、このような機器の速度と性能を継続的に向上させる必要があります。

3. カメラモジュール：携帯電話のカメラモジュールには通常、CCD、CMOS、光学レンズなどの部品が含まれており、その品質と性能も携帯電話の光通信の品質に大きな影響を与えます。

4. ディスプレイ: 携帯電話のディスプレイでは一般的に OLED、AMOLED などの技術が使用されています。これらの技術の原理は光学に関連していますが、携帯電話の光通信の重要な部分でもあります。

5. 光センサー：光センサーは主に携帯電話の環境光検知、近接検知、ジェスチャー検知に使用され、携帯電話の光通信製品の重要製品でもあります。

光通信製品は、私たちの生活や仕事のあらゆる面を満たしていると言えます。しかし、光通信製品の製造および使用環境は、屋外での作業時の高温または低温の気象環境、または長時間の使用による熱膨張や収縮の変化など、変化することがよくあります。では、これらの製品の信頼性の高い使用はどのように実現されるのでしょうか。それは、今日の主役である急速温度変化試験チャンバー（光通信業界ではTCボックスとも呼ばれます）に言及する必要があります。光通信製品がさまざまな環境条件下でも正常に動作することを保証するには、光通信製品に対して急速温度変化テストを実行する必要があります。急速温度変化試験チャンバーは、さまざまな異なる温度および湿度環境をシミュレートし、急速な範囲内で現実世界の瞬間的な極端な環境変化をシミュレートできます。では、急速温度変化試験チャンバーは、光通信業界にどのように応用されているのでしょうか。

1. 光モジュールの性能テスト：光モジュールは、光トランシーバー、光増幅器、光スイッチなどの光通信の重要なコンポーネントです。急速温度変化テストチャンバーは、さまざまな温度環境をシミュレートし、さまざまな温度で光モジュールの性能をテストして、その適応性と信頼性を評価できます。

2. 光学デバイスの信頼性テスト：光学デバイスには、光ファイバー、光センサー、グレーティング、フォトニック結晶、フォトダイオードなどが含まれます。急速温度変化テストチャンバーは、これらの光学デバイスの温度変化をテストし、テスト結果に基づいて信頼性と寿命を評価できます。

3. 光通信システムシミュレーションテスト：急速温度変化テストチャンバーは、温度、湿度、振動など、光通信システム内のさまざまな環境条件をシミュレートして、システム全体のパフォーマンス、信頼性、安定性をテストできます。

4. 技術研究開発：光通信業界は技術集約型産業であり、常に新しい技術と新製品を開発する必要があります。急速温度変化試験室は、新製品の性能と信頼性をテストするために使用でき、新製品の開発と市場投入を加速するのに役立ちます。

まとめると、光通信業界では、急速温度変化試験室は通常、光モジュールと光デバイスの性能と信頼性をテストするために使用されます。次に、急速温度変化試験室を使用してテストする場合、異なる光通信製品には異なる標準が必要になる場合があります。以下は、いくつかの一般的な光通信製品の急速温度変化試験標準です。

1. 光ファイバ：共通テスト規格 一般的な光ファイバ急速温度変化テスト規格には、次のものがあります。 IEC 61300-2-22：この規格では、光ファイバ部品の安定性と耐久性のテスト方法を定義しています。セクション4.3では、光ファイバ部品の熱安定性テスト方法を規定しています。これは、測定と評価のための光ファイバ部品の急速な温度変化の場合です。 GR-326-CORE：この規格では、温度が変化する環境での光ファイバーコネクタとアダプタの信頼性を評価するための熱安定性テストを含む、光ファイバコネクタとアダプタの信頼性テスト要件を規定しています。 GR-468-CORE：この規格では、温度サイクルテスト、加速老化テストなど、光ファイバコネクタの性能仕様とテスト方法を定義しており、さまざまな環境条件下での光ファイバーコネクタの信頼性と安定性を検証します。 ASTM F2181：この規格では、高温高湿の環境条件下でのファイバ故障テスト方法を定義しており、ファイバの長期耐久性を評価します。また、GB/T 2423.22-2012 などの上記規格は、急激な温度変化や長期間の高温高湿環境における光ファイバーの信頼性をテストおよび評価しており、大多数のメーカーが光ファイバー製品の品質と信頼性を確保するのに役立ちます。

2. 光電変換器/光モジュール：一般的な急速温度変化試験規格は、GB/T 2423.22-2012、GR-468-CORE、EIA/TIA-455-14、IEEE 802.3です。これらの規格は主に光電変換器/光モジュールの試験方法と具体的な実施手順をカバーしており、さまざまな温度環境での製品の性能と信頼性を確保できます。その中でも、GR-468-CORE規格は、温度サイクル試験、湿熱試験、その他の環境試験を含む光変換器と光モジュールの信頼性要件に特化した規格で、光変換器と光モジュールは長期使用において安定した信頼性の高い性能を維持することが求められます。

3. 光センサー：一般的な急速温度変化試験規格は、GB/T 27726-2011、IEC 61300-2-43、IEC 61300-2-6です。これらの規格は主に、光センサーの温度変化試験の試験方法と具体的な実施手順をカバーしており、さまざまな温度環境での製品の性能と信頼性を確保できます。その中で、GB/T 27726-2011規格は、中国の光センサーの性能試験方法の規格であり、光ファイバーセンサーの環境試験方法も含まれており、光センサーはさまざまな作業環境で安定した性能を維持することが求められています。IEC 60749-15規格は、電子部品の温度サイクル試験の国際規格であり、光センサーの急速温度変化試験の参考値でもあります。

4.レーザー：一般的な急速温度変化試験規格は、GB/T 2423.22-2012「電気電子製品の環境試験パート2：試験番号：温度サイクル試験」、GB/T 2423.38-2002「電気部品の基本試験方法パート38：耐熱試験（IEC 60068-2-2）」、GB/T 13979-2009「レーザー製品の性能試験方法」、IEC 60825-1、IEC/TR 61282-10などの規格で、主にレーザーの温度変化試験方法と具体的な実施手順をカバーしています。さまざまな温度環境での製品の性能と信頼性を確保できます。その中で、GB/T 13979-2009規格は、中国におけるレーザー製品の性能試験方法の規格であり、温度変化下でのレーザーの環境試験方法が含まれており、さまざまな作業環境でレーザーが安定した性能を維持することを要求しています。IEC 60825-1規格は、レーザー製品の完全性に関する仕様があり、レーザーの急速な温度変化テストに関する関連規定もあります。さらに、IEC/TR 61282-10規格は、レーザーの環境保護方法を含む光ファイバー通信システムの設計ガイドラインの1つです。

5. 光コントローラ：一般的な急速温度変化テスト規格は、GR-1209-COREとGR-1221-COREです。GR-1209-COREは光ファイバー機器の信頼性規格で、主に光接続の信頼性テスト用であり、光接続システムの信頼性実験を規定しています。その中で、急速温度サイクル（FTC）はテストプロジェクトの1つで、急速に変化する温度条件下で光ファイバーモジュールの信頼性をテストすることです。テスト中、光コントローラは-40°C〜85°Cの範囲で温度サイクルを実行する必要があります。温度サイクル中、モジュールは正常な機能を維持し、異常な出力を生成してはならず、テスト時間は100温度サイクルです。GR-1221-COREは光ファイバー受動デバイスの信頼性規格で、受動デバイスのテストに適しています。その中で、温度サイクルテストはテスト項目の1つであり、光コントローラを-40°C〜85°Cの範囲でテストする必要があり、テスト時間は100サイクルです。これらの規格は両方とも、温度変化の環境における光コントローラの信頼性テストを規定しており、過酷な環境条件下での光コントローラの安定性と信頼性を判断できます。

一般に、異なる急速温度変化試験規格は異なる試験パラメータと試験方法に焦点を当てる可能性があるため、特定の製品の用途に応じて対応する試験規格を選択することをお勧めします。

最近、光モジュールの信頼性検証について議論する際に、矛盾した指標があります。光モジュール検証の温度サイクルの回数は、10 回もあれば、20 回、100 回、さらには 500 回もあります。

2 つの業界標準における周波数の定義:

これらの標準への参照には明確なソースがあり、正確です。

5Gフォワード光モジュールの場合、サイクル数は500で、温度は-40℃～85℃に設定されていると私たちは考えています。

以下は、GR-468(2004)の原文にある上記10/20/100/500の説明です。

スペースが限られているため、この記事では光通信業界における急速温度変化試験室の使用について紹介します。急速温度変化試験室やその他の環境試験装置の使用時にご質問がある場合は、ぜひ私たちと話し合い、一緒に学んでください。