专利名称：激光器发光指示电路及带发光指示功能的光网络单元的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光通信技术领域，具体地说，是涉及一种可以对激光器的工作状
态实现实时监控的激光器发光指示电路以及具有激光器发光指示功能的光网络单元。
背景技术：
以太无源光网络即EP0N，是由IEEE 802. 3工作小组在2000年11月成立的EFM(Ethernet in the First Mile)研究小组提出的，其标准IEEE 802. 3ah已于2004年6月颁布。同其它无源光网络PON技术相比，EPON技术同样采用点到多点的用户网络拓扑结构，利用光纤实现数据、语音和视频的全业务接入的目的。由于目前IP网络的普遍建设，基于以太网技术的元器件比较简单成熟，更易于大规模应用。 2008年年初电信运营商明确提出了"光进铜退"的发展策略，在包交换网络成为主流的今天，继承了以太网技术的EPON将发挥巨大的作用，将有力推动我国信息化建设的进程。随着EPON解决方案在全球范围内的大规模部署，服务供应商也越来越注重能够让他们管理和维持其网络效率、降低OperatingE邓enditure(运营性支出OPEX)、提高可靠性与加强故障排除能力的性能。因此，支持EPON系统光链路监控功能的光网络单元ONU模块将对于EPON系统的推广具有重要战略意义和巨大市场前景。 由于光网络单元ONU在突发模式下，激光器仅仅在相对较短的时间周期内导通，而此时的发射光功率监控反映的是其发光时段的光功率的平均值，这样就无法判断是否有处于客户端的光模块长发光。由于EPON是P2MP工作网络， 一个局端OLT接收多个客户端ONU的发射信号，接收方式采用的是时分方式，因此，增加光网络单元ONU的发光指示功能非常重要，它可以进一步监控是否有长发光的ONU，避免其造成网络中其他单元无法与局端进行通信以及通信错误的情况。 时至今日，国内基于EPON技术的铺设越来越多、对成本和质量的要求也越来越严格。在这种背景下，以极低成本实现带有激光器发光指示功能的以太无源光网络单元将具有很大的市场前景和实用价值。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种对光网络单元中激光器的工作状态进行实时监
控的发光指示电路，不仅满足了快速指示要求，而且有助于降低模块电路的硬件成本。 为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现 —种激光器发光指示电路，包括电源、半导体激光器和比较电路；所述比较电路的
两路输入端分别与激光器的负端和一参考电压一一对应连接，比较电路的输出端连接发光
指示信号输出接口 ，输出激光器当前是否发光的指示信号。 进一步的，所述激光器的负端连接比较电路的同相输入端，所述参考电压连接比较电路的反相输入端。 又进一步的，所述参考电压由分压电路对电源分压获得；所述分压电路的一端连接电源，另 一端接地，分压节点连接所述比较电路的其中 一路输入端。 再进一步的，所述分压电路为由两个分压电阻连接而成的电阻分压电路。 更进一步的，所述比较电路优选采用一颗高速比较器进行设计，在其电源端、同相
输入端和反相输入端上均连接有滤波电路，以提高所述激光器发光指示电路的抗干扰能力。 基于上述激光器发光指示电路的组建形式，本实用新型还提供了一种采用所述激光器发光指示电路设计的光网络单元，通过对光网络单元中半导体激光器的负端电压进行采集，进而通过比较电路与事先设定的参考电压进行比较，从而生成发光指示信号输出至客户端，以实现对激光器工作状态的实时指示功能。 与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型的激光器发光指
示电路结构简单，成本低廉，应用于光网络系统中可以在系统光网络单元ONU使能信号失
效或是模块失控的情况下，判断出网络中是否有长发光的光网络单元。由此可以帮助网络
管理单元找出光纤链路中发生故障的位置，从而简化维护工作，提高系统的可靠性。 结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点
将变得更加清楚。
图1是光网络单元中半导体激光器的工作原理示意图； 图2是本实用新型所提出的激光器发光指示电路的一种实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地说明。 半导体激光器是一个电流器件，当通过它的正向电流超过阈值电流时，它就会发
出激光。图1为半导体激光器在目前光网络单元0NU中的典型应用，其中，半导体激光器U1
的正端连接电源Vcc，负端连接偏置(BIAS)和调制(MOD)电流信号。当流过激光器U1的正
向电流超过阈值电流时，激光器U1发光；没有超过阈值电流时，激光器U1不发光。 在使用过程中发现半导体激光器U1在其发光和关断时，其负端电平会发生变
化。基于半导体激光器U1的这一特性，本实用新型提出了一种对所述半导体激光器U1的
负端电平进行采样，进而通过比较电路将其与预先设定的参考电压进行比较，根据比较电
路的输出结果来反映激光器是否发光的全新指示电路设计方式，从而实现了对激光器工作
状态的实时监控。 下面以光网络单元0NU为例，通过一个具体的实施例来详细阐述所述激光器发光指示电路的具体组建结构及其工作原理。 实施例一，传统的光网络单元0NU —般都是由主控电路、半导体激光器和激光驱动器等部分组成，为了协助网络管理单元对光纤链路中的光网络单元进行统一监控，需要光网络单元具备激光器的发光指示功能。目前，在设计激光器U1发光指示电路时所面临的技术难点主要体现在以下两个方面 1、采用低成本方案解决激光器发光指示信号的产生问题； 2、激光器发光的时刻与激光器发光指示信号的产生时刻，以及激光器关断的时刻与激光器发光指示信号的消失时刻的时间差应尽量的小。 为解决上述技术问题，本实施例提出了如图2所示的激光器发光指示电路结构。[0026] 在本实施例的激光器发光指示电路中包含有一个比较电路，具体可以采用一颗高速比较器U2实现，如图2所示。所述比较器U2的同相输入端IN+通过电阻R3连接激光器Ul的负端LD-，反相输入端IN-连接参考电压Vref，电源端VCC连接光网络单元中的直流电源VCCT，输出端Q连接光网络单元的发光指示信号输出接口 。比较器U2通过对激光器Ul的负端电平和参考电压Vref进行比较，进而将产生的比较结果作为激光器U1的发光指示信号TXJNDICATION，输出至外部系统，供网络管理单元探测和使用，以表明该光网络单元ONU中激光器的工作状态。 为了实现实时监控，发光指示信号TX_INDICATION反映的激光器工作状态要尽可能的与激光器的实际工作状态同步，因此需要对参考电压Vref的幅值进行合理选择，使发光指示信号TX_INDICATION的电平跳转时间与实际发光时间的差值能够满足系统用户的要求。同时，所述参考电压Vref还要同时兼顾信号产生和消失与激光器发光和关闭的实际时间的同步。 在本实施例中，所述参考电压Vref可以采用分压电路对直流电源VCCT进行分压的形式获得。如图2所示，所述分压电路可以具体采用两个分压电阻R1、R2连接而成。将所述电阻分压电路的一端与直流电源VCCT连接，另一端接地，其分压节点连接比较器U2的反相输入端IN-，通过配置分压电阻R1、R2的比值，即可获得所需要的参考电压Vref。[0029] 为了提高激光器发光指示电路工作的可靠性，优选在所述比较器U2的电源端VCC、反相输入端IN-和同相输入端IN+上均设置一滤波电路，比如滤波电容Cl、 C2、 C3，以提高电路的抗干扰能力。 当然，所述比较器U2与激光器Ul、参考电压Vref的连接关系并不仅限于图2所示的举例，将比较器U2的两路输入端对调连接在激光器U1的负端LD-和参考电压Vref之间，同样可以满足实时发出发光指示信号TX_INDICATION的设计要求。[0031] 本实施例以光网络单元中的激光器在发光和关断时其负端的电平变化为依据，来生成发光指示信号，以反映激光器是否发光，电路结构简单，成本低，实时性好，可以广泛应用于GPON、EPON等系统的光网络单元设计中。 应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求一种激光器发光指示电路，其特征在于包括电源、半导体激光器和比较电路；所述比较电路的两路输入端分别与激光器的负端和一参考电压一一对应连接，比较电路的输出端连接发光指示信号输出接口。
2. 根据权利要求1所述的激光器发光指示电路，其特征在于所述激光器的负端连接比较电路的同相输入端，所述参考电压连接比较电路的反相输入端。
3. 根据权利要求1或2所述的激光器发光指示电路，其特征在于所述参考电压由分压电路对电源分压获得；所述分压电路的一端连接电源，另一端接地，分压节点连接所述比较电路的其中一路输入端。
4. 根据权利要求3所述的激光器发光指示电路，其特征在于所述分压电路为由两个分压电阻连接而成的电阻分压电路。
5. 根据权利要求3所述的激光器发光指示电路，其特征在于所述比较电路为一高速比较器，在其电源端、同相输入端和反相输入端上均连接有滤波电路。
6. —种带发光指示功能的光网络单元，包括电源和半导体激光器；其特征在于所述激光器的负端连接一比较电路的其中一路输入端，所述比较电路的另一路输入端连接一参考电压，比较电路的输出端连接光网络单元的发光指示信号输出接口。
7. 根据权利要求6所述的带发光指示功能的光网络单元，其特征在于所述激光器的负端连接比较电路的同相输入端，所述参考电压连接比较电路的反相输入端。
8. 根据权利要求6或7所述的带发光指示功能的光网络单元，其特征在于所述参考电压由分压电路对电源分压获得；所述分压电路的一端连接电源，另一端接地，分压节点连接所述比较电路的其中 一路输入端。
9. 根据权利要求8所述的带发光指示功能的光网络单元，其特征在于所述分压电路为由两个分压电阻连接而成的电阻分压电路。
10. 根据权利要求8所述的带发光指示功能的光网络单元，其特征在于所述比较电路为一高速比较器，在其电源端、同相输入端和反相输入端上均连接有滤波电路。
专利摘要本实用新型公开了一种激光器发光指示电路及带发光指示功能的光网络单元，包括电源、半导体激光器和比较电路；所述比较电路的两路输入端分别与激光器的负端和一参考电压一一对应连接，比较电路的输出端连接发光指示信号输出接口，输出激光器当前是否发光的指示信号。本实用新型的激光器发光指示电路结构简单，成本低廉，应用于光网络系统中可以在系统光网络单元ONU使能信号失效或是模块失控的情况下，判断出网络中是否有长发光的光网络单元。由此可以帮助网络管理单元找出光纤链路中发生故障的位置，从而简化维护工作，提高系统的可靠性。
文档编号H04Q11/00GK201541332SQ20092028229
公开日2010年8月4日 申请日期2009年11月28日 优先权日2009年11月28日
发明者吴锡贵, 张华 , 王洪义, 程磊 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司