专利名称：突发式光波长变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及光骨干网、光城域网及光接入网等光通信网中对光突发信号进行再生与波长变换的突发式光波长变换器。
背景技术：
随着现代信息化社会及通信网的发展，整个通信网承载的信息容量越来越大，对整个通信网的要求也越来越高。目前在通信网中，大容量的信息传输已几乎全都采用光纤传输技术，利用波分复用技术(WDM)单纤传输速率可达数十Tb/s的量级，已基本解决信息传输的技术问题；但在交换与路由结点设备，仍然是完全依赖电处理技术，已越来越成为整个通信网的瓶颈；因此，将路由与交换功能从目前传统的电域向光域转移，以解决基于电处理技术的“电子瓶颈”问题，这将是将来通信网的发展趋势。要实现将信号交换功能由电域向光域转移，首先要面临的一个问题便是改变目前光纤通信传输中只能采用连续比特流的状况而采用突发式光信号传输。在传统的光纤传输技术中，为了便于实现稳定的接收与时钟提取，从而实现高性能的比特流接收与恢复，采用了信道编码技术。通过信道编码技术将非平衡的、突发式随机的信息流，变成“0”、“1”码平衡、稳定、连续的比特流，这种比特流只能是用于点到点稳定的光纤链路传输。如果要在光域实现交换与路由功能，这种连续、稳定的光比特流传输方式已不再适合，而必须是突发的光比特流传输方式。需要采用光突发传输的另一个应用领域，是采用时分多址技术的各类光接入网系统，在这些系统中当多个光远端(OUN)向同一个光局端(OLT)进行光通信时，不同的远端必须分配在不同的时间内发送上行信号才能使整个系统正常、稳定地运行，因此，远端必须是以一个一个的光突发包的方式向局端发送。在上述光突发工作环境下，当光信号因传输质量劣化、波长选路或因成本等方面需要而进行波长变换时，就需要突发式光波长变换器(burst mode transponder)。
从已发表的文献及专利查询情况来看，目前还没有见到突发式光波长变换器(bursttransponder)的报道资料和专利申请。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的空白，设计一种能满足光突发工作环境下完成突发式光波长变换功能的突发式光波长变换器。
本发明是这样来实现的本发明突发式光波长变换器，包括光突发接收装置和光突发发送装置，其特征在于所述的光突发接收装置包括光电检测器、直流耦合前置放大器、突发电脉冲信号整形恢复电路；光电检测器，将突发式光脉冲信号转变为突发式电脉冲信号；直流耦合前置放大器，将光电检测器输出的微弱突发式电脉冲信号进行没有损失地放大；突发电脉冲信号整形恢复电路，将放大的突发电脉冲信号进行整形恢复；所述的光突发发送装置包括接收光突发接收装置输出的突发光脉冲信号的直流耦合驱动电路，与直流耦合驱动电路输出端相连、产生突发光脉冲信号的激光器，使激光器正常工作的激光器偏置电路。
根据本发明，在光突发工作环境下，由于传输质量劣化、波长选路或因成本等因素，可以将具有丰富频谱分量的突发光信号没有损失地放大并改变其波长。
所述的光突发接收装置还包括快速时钟提取电路、判决电路；快速时钟提取电路，从输入的整形恢复后的脉冲信号中，快速提取时钟信号；判决电路，将整形恢复后的脉冲信号作为待判决的输入信号，根据输入的时钟信号，对整形恢复后的脉冲信号进行判决。
根据本发明，可以对突发光信号进行3R(再放大、再整形、再定时)处理。
所述的光突发发送装置还包括对激光器发送波长进行控制的波长控制功能模块。
根据本发明，可以按照需要，发送特定波长的突发光信号。
所述的光突发发送装置还包括与激光器偏置电路相连的关断控制电路。
根据本发明，可对激光器的关断或正常工作进行控制。
四
附图1本发明的原理框图。
附图2本发明一实施例的原理框图。
五具体实施例方式为更好地理解本发明的技术方案，以下结合附图和实施例作进一步描述。如附图1所示，本发明的突发式光波长变换器包括光电检测器、直流耦合前置放大器、突发电脉冲信号整形恢复电路、快速时钟提取电路、判决电路、直流耦合驱动电路、激光器、激光器偏置电路、波长控制模块。对于不需要进行重定时判决的突发式光变换器，不包括快速比特时钟提取电路和判决电路。对于不需要特定发送波长的突发式光变换器不需要波长控制模块。
突发式光信号首先进入光电检测器，转变为微弱的电突发式脉冲信号；由光电检测器输出的微弱的电突发式脉冲信号直流耦合至前置放大器进行放大；由直流耦合前置放大器放大后的信号由突发电脉冲信号整形恢复电路对信号进行整形恢复处理，形成比较理想的电脉冲信号；经过整形恢复的信号分成两路，一路输入快速比特时钟提取电路实现时钟信号的快速提取恢复；一路输入到判决电路的输入端，作为待判决的数据信号，将快速比特时钟提取电路提取恢复出来的时钟信号作为判决时钟输入到判决时钟的输入端；从判决电路输出的信号便是突发光脉冲信号；将经过判决电路判决后的数据信号输入到直流耦合驱动电路，对于不需要进行重定时判决的突发式光模块，不需要快速比特时钟提取电路与判决电路，而直接由突发电脉冲信号整形恢复电路输出的整形恢复信号输入到直流耦合驱动电路；再由直流耦合驱动电路驱动激光器产生新的突发光信号，实现了突发式光波长变换器功能。波长控制模块主要是完成再发送完光突发信号时激光器发送波长的控制，使之满足系统要求。对于不需要发送特定波长的场合，可以不需要波长控制模块。
附图2是一实施例。如附图2所示，突发式光信号输入到光电检测器，转变为微弱的电突发式脉冲信号；光电检测器的工作电流由反馈偏置电路提供，利用反馈提供偏置可有效降低光电检测器的噪声。由光电检测器输出的微弱的电突发式脉冲信号经直流耦合前置放大器对微弱的电突发式脉冲信号进行幅度放大，以便整形恢复处理。直流耦合前置放大器后接微分电路、限幅放大电路、斯密特触发电路，微分电路、限幅放大电路、斯密特触发电路一起构成突发电脉冲信号整形恢复电路，对直流耦合前置放大器输出的电脉冲信号进行整形处理，形成形状和性能比较好的脉冲波形。斯密特触发电路输出的信号已经是经过直流耦合前置放大器放大、微分电路、限幅放大电路、斯密特触发电路构成的突发电脉冲信号整形恢复电路进行再放大、再整形处理的2R信号。将2R信号分为两路输出，一路用来连接快速比特时钟提取电路，实现快速的时钟提取；一路作为待判决的数据信号，经过延迟器作适当的延迟。延迟器对待判决的信号作适当的延迟，其作用是由于快速比特时钟提取电路需要一定的响应时间，才能提取出稳定的时钟信号，如果带判决信号直接输入到数据判决电路，判决时钟还没有稳定，容易造成信号判决出错而丢失码字。对待判决信号作适当延迟，以等待时钟信号稳定后再输入到判决电路可以有效减少码字丢失。经判决电路输出的信号便为3R再生信号。将判决电路输出3R再生信号经直流耦合驱动电路后驱动激光器产生突发的调制光脉冲信号。本实施例采用温控波长控制电路来控制激光器的工作温度，以实现发送波长的稳定，也可采用波长锁定器或其他波长控制方式。激光器偏置电路为激光器提供正常工作的偏置电流，以使激光器的工作满足系统性能要求。关断控制电路通过控制激光器偏置电路为激光器正常工作提供的偏置电流，可实现无信号发送时激光器的有效关断。
权利要求
1.一种突发式光波长变换器，包括光突发接收装置和光突发发送装置，其特征在于所述的光突发接收装置包括光电检测器、直流耦合前置放大器、突发电脉冲信号整形恢复电路；光电检测器，将突发式光脉冲信号转变为突发式电脉冲信号；直流耦合前置放大器，将光电检测器输出的微弱突发式电脉冲信号进行没有损失地放大；突发电脉冲信号整形恢复电路，将放大的突发电脉冲信号进行整形恢复；所述的光突发发送装置包括接收光突发接收装置输出的突发光脉冲信号的直流耦合驱动电路，与直流耦合驱动电路输出端相连、产生突发光脉冲信号的激光器，使激光器正常工作的激光器偏置电路。
2.根据权利要求1所述的突发式光波长变换器，其特征在于所述的光突发接收装置还包括快速时钟提取电路、判决电路；快速时钟提取电路，从输入的整形恢复后的脉冲信号中，快速提取时钟信号；判决电路，将整形恢复后的脉冲信号作为待判决的输入信号，根据输入的时钟信号，对整形恢复后的脉冲信号进行判决。
3.根据权利要求2所述的突发式光波长变换器，其特征在于所述的光突发接收装置还包括将待判决的输入信号作适当的延迟后输出到判决电路的延迟器。
4.根据权利要求2所述的突发式光波长变换器，其特征在于所述的光突发接收装置还包括与直流耦合前置放大器相连的、向光电检测器提供工作电流的反馈偏置电路。
5.根据权利要求1所述的突发式光波长变换器，其特征在于所述的光突发发送装置还包括对激光器发送波长进行控制的波长控制功能模块。
6.根据权利要求1～5所述之一的突发式光波长变换器，其特征在于所述的光突发发送装置还包括与激光器偏置电路相连的关断控制电路。
7.根据权利要求6所述的突发式光波长变换器，其特征在于所述的突发电脉冲信号整形恢复电路可以由微分电路、限幅放大电路、斯密特触发电路构成。
全文摘要
本发明涉及突发式光波长变换器，是一种对光突发信号进行再生与波长变换的突发式光波长变换器。主要通过光电检测器将突发式光脉冲信号转变为突发式电脉冲信号；通过直流耦合前置放大器将光电检测器输出的电脉冲信号进行没有损失地放大；通过突发电脉冲信号整形恢复电路将放大的突发电脉冲信号进行整形恢复；并通过包括直流耦合驱动电路和激光器等的光突发发送装置将经过整形恢复处理的再生信号输出。本发明可应用于包括光突发交换网、光包交换网、波分复用无源光网络等各类光突发环境下需要实现突发式光/电/光变换的通信网。
文档编号H04B10/12GK1567802SQ0312947
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月24日 优先权日2003年6月24日
发明者肖鹏程, 易河清, 潘素敏, 陈兵 申请人:上海博为光电科技有限公司