《可插拔光收發(fā)合一模塊可靠性評價方法》

T/GDEIIAxx—2024

可插拔光收發(fā)合一模塊可靠性評價方法

1范圍

本標準規(guī)定了可插拔光收發(fā)合一模塊術語、定義、可靠性評價的一般要求、可靠性試驗程序和可靠

性評價方法。

本文件適用于強度調制和相位調制可插拔光收發(fā)合一模塊的可靠性試驗和評價。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T2689.1-1981壽命試驗和加速壽命試驗的圖估計法（用于威布爾分布）

GB/T2828計數抽樣檢驗程序

GB/T4086.2-1983統(tǒng)計分布數值表分布表

GB/T5080.1-2012可靠性試驗第1部分：試驗條件和統(tǒng)計檢驗原理

GB/T5080.4-1985設備可靠性試驗可靠性測定實驗的點估計和區(qū)間估計方法（指數分布）

GB/T5080.6-1996設備可靠性試驗恒定失效率假設的有效性檢驗

YD/T1766-2016光通信用光收發(fā)合一模塊的可靠性試驗失效判據

YD/T2798.1-2015用于光通信的光收發(fā)合一模塊測試方法第1部分：單波長型

YD/T2798.2-2020用于光通信的光收發(fā)合一模塊測試方法第2部分：多波長型

YD/T3539.1-2019400Gbit/s相位調制光收發(fā)合一模塊第1部分：2×200Gbit/s

TelcordiaGR-468-CORE（2004）用于通信設備中的光電子期間的一般可靠性保證要求

3術語和定義

YD/T2798.1-2015、YD/T2804.1-2015、YD/T2798.2-2020、YD/T3538.4-2023、YD/T3539.1-2019、

YD/T2618.1-2013界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1失效率failurerate

產品工作到t時刻后的單位時間內發(fā)生失效的概率。

3.2定時截尾試驗方案fixedtimeterminatedtestplan

從試驗開始到規(guī)定試驗截止時間（或動作次數）就停止的壽命試驗方案。

3.3點估計pointestimation

由子樣的多個數據確定一個統(tǒng)計量，用它來估計總體的未知參數。

3.4區(qū)間估計intervalestimation

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從點估計值出發(fā)，按給定的概率值建立包含待估計參數的區(qū)間。

3.5置信度confidencelevel

隨機的置信區(qū)間包含參數真值的概率。

3.6平均失效前時間meantimetofailure,MTTF

產品失效前時間的期望。

3.7失效判據failurecriterion

預先定義的接受確證失效的條件。

4可靠性指標

除非另有規(guī)定，可插拔光收發(fā)合一模塊的可靠性指標可從以下指標中任選其一及以上。

——平均失效前時間

——失效率

5光模塊性能指標

5.1平均發(fā)送光功率

在發(fā)射側參考點所測得的光模塊發(fā)射端耦合進光纖的偽隨機序列光信號的平均功率。

5.2光接收靈敏度

在不同調制速率下，滿足比特差錯率為一定值時，光模塊接受部分所能接收到的最小平均光功率。

5.3過載光功率

在不同調制速率下，滿足比特差錯率為一定值時，光模塊接收部分所能接收到的最大平均光功率。

5.4光信噪比容限

接收光功率在最佳接收范圍內，比特容差率達到規(guī)定值時接收端可以容忍的最小光信噪比。

5.5外眼光調制幅度

平均發(fā)射光功率P3與平均發(fā)射光功率P0的比值。

5.6光發(fā)送轉換時間

外眼光調制幅度上升時間Tr和下降時間Tf中的較大值。

其中：

Tr——外眼光調制幅度從20%上升到80%的時間，單位為ps；

Tf——外眼光調制幅度從80%下降到20%的時間，單位為ps；

5.7邊模抑制比

對于單縱模激光器，主縱模峰值光功率Px與最大次縱模峰值光功率Ps之比。

2

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5.8消光比

平均發(fā)射光功率P3與平均發(fā)射光功率P0的比值。

5.9四電平脈沖幅度調制信號發(fā)送色散眼閉合度

發(fā)射機通過最長光通道傳輸后的垂直眼圖閉合程度。

5.10相對強度噪聲光調制幅度

在規(guī)定的光反射情況下，相對于光調制幅度的相對強度噪聲。

5.11外眼光調制幅度接受靈敏度

在規(guī)定的調制速率下，滿足規(guī)定的比特差錯率時，光模塊所能接受的最小平均光功率對應的光調制

幅度。

6分布假設

評定可插拔光收發(fā)合一模塊的平均失效前時間和失效率時，假設失效時間的分布服從指數分布。

7抽樣

7.1抽樣原則

可插拔光收發(fā)合一模塊可靠性試驗的抽樣原則如下：

1）應從合格批次的可插拔光收發(fā)合一模塊產品中進行抽樣；

2）推薦采用隨機抽樣的方式，或按GB/T2828要求進行抽樣。

7.2抽樣數量

抽樣數量應大于等于20。

8失效判據

當可插拔光收發(fā)合一模塊處于工作狀態(tài)時，當出現(xiàn)以下任意一項時判定為失效：

1）可插拔光收發(fā)合一模塊的光接口或電接口性能指標超出相關標準協(xié)議規(guī)范；

2）可插拔光收發(fā)合一模塊無法正常工作，或者表面出現(xiàn)明顯損傷；

3）模塊制造商或設備制造商制定的可插拔光收發(fā)合一模塊其他失效判據。

9可靠性試驗方法

9.1可靠性試驗應力選擇

對可插拔光收發(fā)合一模塊起主要影響的應力參數主要包括：機械應力（表1）和環(huán)境應力（表2）

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表1機械應力參數

參數參數來源指標內容

沖擊應力技術說明、相關標準要求沖擊加速度、沖擊方向、沖擊次數

振動應力技術說明、相關標準要求振動加速度、振動頻率、振動方向

插拔應力技術說明、相關標準要求插拔次數

表2環(huán)境應力參數

參數參數來源指標內容

溫度技術說明、相關標準要求溫度范圍

濕度技術說明、相關標準要求濕度范圍

溫度變化率技術說明、相關標準要求范圍、變化率

根據可插拔光收發(fā)合一模塊的實際應用場景，可考慮增加靜電放電和電磁兼容等試驗。

針對在液冷環(huán)境下工作的可插拔光收發(fā)合一模塊，上述試驗需要在對應冷卻介質環(huán)境下開展。

9.2可靠性試驗剖面制定

對于單任務的可插拔光收發(fā)合一模塊，根據光收發(fā)合一模塊的任務剖面中所經歷的環(huán)境時序，制定

可插拔光收發(fā)合一模塊的應力剖面；

對于多任務的可插拔光收發(fā)合一模塊，首先分別對每個任務繪制環(huán)境應力剖面，然后根據每個任務

出現(xiàn)的頻率，對相應任務的應力剖面的持續(xù)時間進行加權，最后得到可插拔光收發(fā)合一模塊的多任務綜

合應力剖面，具體如圖1所示。

圖1多任務綜合應力剖面構造方法

10獲取試驗數據

通過定時截尾試驗將抽樣的可插拔光收發(fā)合一模塊產品在給定的試驗環(huán)境下，工作到規(guī)定時間。定

時截尾試驗的截止時間需要綜合考慮試驗成本、試驗周期、數據收集的可靠性等因素進行確定。產品參

數的測試方法及要求需符合可插拔光收發(fā)合一模塊產品測試標準規(guī)定。

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用定時方法測試時，若某測試間隔(tk1,tk)中測得的失效數為rk，則該測試間隔內的第j個產品的

失效時間tj計算如下：

tktk1（）

tjtk1j,j1,2,...,rk1

rk1

式中，tk1和tk為相鄰的兩個測試時刻。

在給定試驗截尾時間下，對所有產品的失效時間按照從小到大排序為

t1t2...tr（2）

式中：

r——可靠性試驗中發(fā)生失效的樣品總數，單位/個；

ti——第i個樣品失效的時間，單位/h。

在可插拔光收發(fā)合一模塊可靠性試驗過程中，由非產品自身原因（如設備原因、人為原因、意外事

故等）造成的產品失效不計入失效數內。

11數據有效性判定

在失效時間分布服從指數分布假設前提下，參照GB/T5080.6-1996要求對試驗數據作統(tǒng)計有效性檢

驗。

12可靠性評價指標計算

12.1點估計

在定時截尾試驗條件下，可插拔光收發(fā)合一模塊平均失效前時間MTTF點估計見公式（3）

r

t(nr)

Ti（3）

MTTFr,ni1

rr

式中，

n——試驗樣品的總數，單位/個；

Tr,n——到給定截止時間后所累計的試驗時間，單位/h；

r——可靠性試驗中發(fā)生失效的樣品總數，單位/個；

ti——第i個樣品失效的時間，單位/h；

τ——試驗截尾時間，單位/h。

可插拔光收發(fā)合一模塊在定時截尾試驗條件下，失效率點估計見公式（4）

1rr

（4）

r

MTTFTr,n

ti(nr)

i1

12.2區(qū)間估計

在定時截尾試驗條件下，可插拔光收發(fā)合一模塊平均失效前時間MTTF的區(qū)間估計見公式（5）

5

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r

2ti(nr)

2T

r,ni1（）

MTTFL225

(2r2)(2r2)

式中：

MTTFL——平均失效前時間MTTF的單側置信下限值；

22

(2r2)——置信度為、自由度為(2r2)的分布函數值，可通過附錄B查詢得到。

在定時截尾試驗條件下，可插拔光收發(fā)合一模塊失效率的區(qū)間估計見公式（6）

2(2r2)2(2r2)

（6）

Ur

2Tr,n

2ti(nr)

i1

式中：

U——失效率的單側置信上限值。

6

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附錄A

（規(guī)范性附錄）

定時截尾試驗過程記錄表

表A.1定時截尾試驗過程記錄表

產品型號

產品名稱

和規(guī)格

生產廠家出廠日期試驗地點

試驗時間年月日時至年月日時

試驗條件

樣品數

序號失效時間失效樣品編號失效現(xiàn)象失效原因備注

試驗人員

試驗負責人試驗單位年月日

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附錄B

（資料性附錄）

2分布數值表

置信度為p，自由度為的2分布圖形見圖B.1，分位數見表B.1。

2

2

212/21/22

():(/2)edp

02(/2)

圖B.1置信度為p，自由度為的2分布圖形

表B.12分布分位數表

p

0.600000.650000.700000.750000.800000.850000.900000.95000

10.708330.873461.074191.323301.642372.072252.705543.84146

21.832582.099642.407952.772593.218883.794244.605175.99146

32.946173.283113.664874.108344.641635.317056.251397.81473

44.044634.437694.878435.385275.988626.744887.779449.48773

55.131875.573076.064436.625687.289288.115209.2363611.07050

66.210766.694767.231147.840808.558069.4461010.6446412.59159

77.283217.806128.383439.037159.8032510.7479012.0170414.06714

88.350538.909369.5244610.2188511.0300912.0270713.3615715.50731

99.4136410.0060010.6563711.3887512.2421513.2880414.6836616.91898

1010.4732411.0971411.7807212.5488613.4419614.5339415.9871818.30704

1111.5298312.1836312.8986713.7006914.6314215.7671017.2750119.67514

8

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p

0.600000.650000.700000.750000.800000.850000.900000.95000

1212.5838413.2661014.0111014.8454015.8119916.9893118.5493521.02607

1313.6355714.3450615.1187215.9839116.9848018.2019819.8119322.36203

1414.6852915.4209216.2221017.1169318.1507719.4062421.0641423.68479

1515.7332216.4940117.3216918.2450919.3106620.6030122.3071324.99579

1616.7795417.5646318.4178919.3688620.4650821.7930623.5418326.29623

1717.8243918.6329919.5110220.4886821.6145622.9770324.7690427.58711

1818.8679019.6993120.6013521.6048922.7595524.1554725.9894228.86930

1919.9102020.7637621.6891322.7178123.9004225.3288527.2035730.14353

2020.9513721.8264822.7745523.8276925.0375126.4975828.4119831.41043

2121.9915022.8876123.8577924.9347826.1711027.6620129.6150932.67057

2223.0306623.9472624.9390226.0392727.3014528.8224530.8132833.92444

2324.0689225.0055426.0183727.1413428.4287929.9791932.0069035.17246

2425.1063526.0625227.0959628.2411529.5533231.1324633.1962436.41503

2526.1429827.1183128.1719229.3388530.6752032.2824934.3815937.65248

2627.1788828.1729629.2463330.4345731.7946133.4294735.5631738.88514

2728.2140829.2265530.3192931.5284132.9116934.5735836.7412240.11327

2829.2486230.2791431.3908832.6204934.0265735.7149937.9159241.33714

2930.2825431.3307732.4611733.7109135.1393636.8538339.0874742.55697

3031.3158632.3815033.5302334.7997436.2501937.9902540.2560243.77297

22

注：本表對于自由度和置信度p給出分布的分位數p。對于自由度和置信度超出本表范圍的，

2

可參照GB/T4086.2-1983查詢。例：對于6和p0.8，p8.55806。

_________________________________

9

ICS35.020

CCSL70

T/GDEIIA

團體標準

T/GDEIIAxx—XXXX

可插拔光收發(fā)合一模塊可靠性評價方法

Reliabilityevaluationmethodsforpluggabletransceivermodule

征求意見稿

XXXX–XX–XX發(fā)布XXXX–XX–XX實施

廣東省電子信息行業(yè)協(xié)會發(fā)布

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T/GDEIIAxx—2024

可插拔光收發(fā)合一模塊可靠性評價方法

1范圍

本標準規(guī)定了可插拔光收發(fā)合一模塊術語、定義、可靠性評價的一般要求、可靠性試驗程序和可靠

性評價方法。

本文件適用于強度調制和相位調制可插拔光收發(fā)合一模塊的可靠性試驗和評價。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

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GB/T5080.4-1985設備可靠性試驗可靠性測定實驗的點估計和區(qū)間估計方法（指數分布）

GB/T5080.6-1996設備可靠性試驗恒定失效率假設的有效性檢驗

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