光收发装置及应用该光收发装置的无线传输设备的制作方法
【专利摘要】一种光收发装置，包括探测器、放大电路、分路器、锁相环电路及控制电路，放大电路包括第一放大器及第二放大器，探测器接收一第一光信号并将第一光信号转换为第一电信号，第一电信号经第一放大器转换为第二电信号，第二电信号经第二放大器放大后转换为第三电信号，第三电信号经分路器后生成一第五电信号，第五电信号传输至锁相环电路，锁相环电路接收第五电信号并在第五电信号中恢复时钟信号，控制电路接收第五电信号及时钟信号后生成第一复位信号及一第二复位信号，第一复位信号传输至锁相环电路以重置锁相环电路，第二复位信号传输至第一放大器以重置第一放大器。一种无线传输设备，其实现了突发光信号的恢复和传输，满足了使用要求。
【专利说明】光收发装置及应用该光收发装置的无线传输设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种光收发装置及应用该光收发装置的无线传输设备。
【背景技术】
[0002]随着信息时代的到来，人们对网络的依赖越来越大，对通信带宽的需求也越来越高。吉比特无源光网络(Gigabit-Capable Passive Optical Network, GPON)技术因其米用无源技术，具有系统成本低和提供的带宽高等优点，从而越来越适合光纤到户(Fiber ToThe Home,FTTH)的需求。现在大部分小区的宽带网络建设一般采用GPON技术，而GPON技术需要铺设光纤，但在实际的网络建设过程中，网络建设运营商常常遇到网络建设区域受市政管理、居民反对，或建设区域为历史文物保护区域或建设区域地形复杂等各种原因而导致无法或不能铺设光纤，无法将信号引入和引出该区域，基于此，通信运营商只有希望采用无线传输设备来代替光纤。
[0003]然而，由于GPON技术的下行速率为2.5Gbps的连续信号，上行则为1.25bps的突发信号，而传统的无线传输设备无法实现突发信号的恢复和透明传输，其中，无法实现突发信号恢复的原因在于没有一种适合无线传输设备的光收发装置，现有的光收发装置为光线路终端(Optical Line Terminal, 0LT)收发模块,但该OLT收发模块需要介质访问控制(Medium Access Control,MAC)和OLT系统配合来提供有一定时序要求的复位(Reset)信号才能正常工作，而不同厂家采用的MAC芯片和OLT系统往往不一样，因此二者无法配合提供所需的复位信号，从而无线传输设备无法使用该OLT收发模块来实现突发信号的恢复，也间接导致了在无光纤的情况下，网络建设的运营商也没有办法将GPON信号引入小区，无法满足用户的使用要求。
实用新型内容
[0004]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种光收发装置，其通过内部的控制电路发出控制指令，实现了突发信号的恢复，满足了使用要求。
[0005]本实用新型还提供一种应用上述光收发装置的无线传输设备。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光收发装置，所述光收发装置包括探测器、放大电路、分路器、锁相环电路及控制电路，所述放大电路包括第一放大器及第二放大器，所述第一放大器与所述探测器及所述第二放大器电性连接，所述分路器与所述第二放大器及所述锁相环电路电性连接，所述探测器接收一第一光信号并将所述第一光信号转换为第一电信号，所述第一电信号经所述第一放大器转换为第二电信号，所述第二电信号经所述第二放大器放大后转换为第三电信号，所述第三电信号经所述分路器后生成一第五电信号，所述第五电信号传输至所述锁相环电路，所述锁相环电路在所述第五电信号中恢复时钟信号，所述控制电路与所述第一放大器及所述锁相环电路电性连接，所述控制电路接收所述第五电信号及时钟信号后生成一第一复位信号及一第二复位信号，所述第一复位信号传输至所述锁相环电路以重置该锁相环电路，所述第二复位信号传输至所述第一放大器以重置所述第一放大器。
[0007]其中，所述光收发装置还包括驱动电路及激光器，所述激光器与所述驱动电路电性连接，所述驱动电路接收外部的驱动信号并根据该驱动信号形成驱动电流，所述驱动电流驱动所述激光器发出第二光信号。
[0008]其中，所述光收发装置还包括复用器，所述复用器与所述激光器及所述探测器光路连通，所述复用器接收所述第一光信号，所述激光器发射第二光信号至所述复用器，所述复用器处理并分配所述第一光信号及所述第二光信号，所述第一光信号传输至所述探测器。
[0009]其中，所述探测器为光电探测器，所述控制电路为现场可编程门阵列。
[0010]其中，所述第一放大器为互阻放大器，用于将所述第一电信号转换为第二电信号并根据该第二电信号生成判决电平。
[0011]其中，所述第二放大器为限幅放大器，该第二放大器根据所述判决电平放大所述第二电信号并限制了放大的幅值，以获得第三电信号。
[0012]其中，所述控制电路生成关断信号，所述关断信号包括O和I两种模式，所述控制电路预设一切换周期，该控制电路还接收一输入的延时信号，所述延时信号及所述切换周期共同控制所述关断信号的模式切换。
[0013]本实用新型还提供一种无线传输设备，包括光分配网络及光线路终端，所述无线传输设备还包括上述的光收发装置，所述光分配网络发送第一光信号至所述光收发装置，所述光收发装置与所述光线路终端电性连接。
[0014]其中，所述第三电信号经所述分路器后还生成一第四电信号，所述第四电信号传输至所述光线路终端，所述光线路终端接收所述第四电信号并发出一第三光信号。
[0015]其中，所述关断信号传输至所述光线路终端，当所述光线路终端接收到的关断信号为O时，该光线路终端停止接收所述第四电信号；当所述光线路终端接收到的关断信号为I时，该光线路终端接收所述第四电信号。
[0016]本实用新型实施例提供的无线传输设备，所述第二放大器根据所述第一放大器生成的判决电平对所述第二电信号进行限幅放大并生成第三电信号(LVTTL标准信号)，所述第三电信号经所述分路器分成第四电信号及第五电信号，所述光线路终端接收所述第四电信号并发出第三光信号。所述控制电路根据所述锁相环电路恢复的时钟信号及第五电信号生成第二复位信号重置前一个判决电平，以生成新的判决电平。所述控制电路还产生关断信号至所述光线路终端，从而消除了无信号传输时的背景噪声，所述关断信号的切换可根据一输入的延时信号进行调节，满足实际应用中不同模块或设备的需要。本实用新型实施例提供的无线传输设备，实现了突发光信号的恢复和传输，满足了使用要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本实用新型实施例提供的无线传输设备的模块图。
[0019]图2是本实用新型实施例提供的无线传输设备的结构模块图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]请参阅图1，本实用新型实施例提供一种无线传输设备100，其包括光分配网络(Optical Distribut1n Network, ODN) 200、光收发装置 300 及光线路终端(Optical LineTerminal，0LT) 400。所述0DN200发送第一光信号至所述光收发装置300，所述光收发装置300与所述0LT400电性连接，该光收发装置300接收处理所述第一光信号，并将处理后的信号发送至所述0LT400。
[0022]在本实用新型的实施例中，所述第一光信号可为波长1310nm的突发光信号，所述突发光信号为不连续光信号，且不同时刻传输的突发光信号的幅值大小不同。
[0023]请一并参阅图2，在本实用新型的实施例中，所述无线传输设备所述光收发装置300包括驱动电路302、激光器303、复用器304、探测器305、放大电路306、分路器308、锁相环(Phase Locked Loop, PLL)模块 309 及控制电路 310。
[0024]在本实用新型的实施例中，所述光收发装置300还包括电源模块(图未示)，所述电源模块与所述探测器305、放大电路306、锁相环(Phase Locked Loop, PLL)模块309及控制电路310电性连接。该电源模块可与一电源电性连接，并接收一输入的电压(如3.3V电压)，并对电压进行相应的滤波处理以提供给上述各元件，保证这些元件的工作需求。
[0025]在本实用新型的实施例中，所述驱动电路302可为激光驱动电路，其与所述激光器303电性连接，所述驱动电路302接收外部的驱动信号并根据该驱动信号形成驱动电流，其中，所述驱动信号可为速率为2.5Gbps的电平式晶体管-晶体管逻辑电路(LevelTransistor-Transistor Logic, LVTTL)标准信号。所述驱动电路302将所述驱动电流传输至所述激光器303，以驱动该激光器303。所述驱动电路302还同时监测所述激光器303是否正常运行。
[0026]在本实用新型的实施例中，所述激光器303与所述驱动电路302电性连接并与所述复用器304光路连通，所述激光器303接收所述驱动电路302传输过来的驱动电流并在该驱动电流的驱动下发出一第二光信号。所述第二光信号可为波长1490nm的连续光信号，该第二光信号传输至所述复用器304。
[0027]在本实用新型的实施例中，所述复用器304与所述激光器303、探测器305及所述0DN200光路连通。所述复用器304同时处理所述第一光信号及第二光信号，其将所述第一光信号传输至所述探测器305并将所述第二光信号传输至所述0DN200。
[0028]在本实用新型的实施例中，所述探测器305可为光电探测器，其与所述放大电路306电性连接，所述探测器305接收所述第一光信号并将其转换为第一电信号后传输至所述放大电路306。其中，所述第一电信号为电流信号。
[0029]在本实用新型的实施例中，所述放大电路306包括第一放大器316及第二放大器326，所述第一放大器316可为互阻放大器，其与所述探测器305、所述第二放大器326及所述控制电路310电性连接。所述第一放大器316接收所述第一电信号并将其转换为第二电信号，其中，所述第二电信号为电压信号。所述第二电信号具有峰值电平和底部电平，所述第一放大器316通过检测所述第二电信号的峰值电平和底部电平而生成判决电平，所述第二电信号及所述判决电平均传输至所述第二放大器326。由于所述的第二电信号为突发的电压信号，不同时刻的信号幅值大小不同，因此在每次获得一个第二电信号前，都需要先将所述判决电平置0，所述第一放大器316再根据每一个传输过来的第二电信号的峰值电平和底部电平重新生成一判决电平。所述控制电路310控制将所述第一放大器316的判决电平置O。
[0030]在本实用新型的实施例中，所述第二放大器326可为限幅放大器，其与所述分路器308电性连接。所述第二放大器326接收所述第一放大器316传输过来的第二电信号及判决电平，并根据判决电平的值对所述第二电信号进行处理(如，限幅、放大)后生成第三电信号，并将该第三电信号传输至所述分路器308。所述第三电信号为LVTTL标准信号，由于在放大过程中限制了幅值，因而放大后不同时刻的第三电信号的幅值均相等。
[0031]在本实用新型的实施例中，所述分路器308与所述第二放大器326及所述锁相环电路309电性连接。所述分路器308接收所述第二放大器326传输过来的第三电信号并将该第三电信号分成第四电信号及第五电信号，所述第四电信号及第五电信号均为速率为
1.25Gbps的LVTTL标准信号,其中所述第四电信号传输至所述0LT400,所述第五电信号传输至所述锁相环电路309。所述0LT400接收第四电信号后发出第三光信号，所述第三光信号为波长1310nm的突发光信号。因此，与不同时刻传输的幅值大小不同的所述第一光信号相比，所述第三光信号的功率得到了放大且不同时刻的第三光信号的幅值均相等。
[0032]在本实用新型的实施例中，所述锁相环电路309与所述分路器308及所述控制电路310电性连接，所述锁相环电路309接收所述分路器308传输过来的第五电信号并在该第五电信号中恢复时钟信号，随后将所述时钟信号及所述第五电信号一起传输至所述控制电路310。其中，所述时钟信号具有固定时钟周期。
[0033]在本实用新型的实施例中，所述控制电路310可为现场可编程门阵列(Field —Programmable Gate Array, FPGA),其与所述第一放大器316、锁相环电路309及0LT400均电性连接。所述控制电路310接收所述时钟信号及所述第五电信号，并根据该时钟信号及该第五电信号生成控制信号。具体为，所述控制电路310接收到所述电源模块的电能后产生第一复位信号及第二复位信号，所述第一复位信号传输至所述锁相环电路309使其复位，以使所述锁相环电路309能快速跟踪上第五电信号上的时钟信号；所述第二复位信号传输至所述第一放大器316，以将所述第一放大器316的判决电平置O。此后，当所述控制电路310每次检测到一个第五电信号传输结束,经过一预设时间后再生成第一复位信号和第二复位信号。较佳地，所述预设时间可为5个时钟周期。
[0034]在本实用新型的实施例中，所述控制电路310还生成关断信号，所述关断信号传输至所述0LT400以控制该0LT400。所述关断信号包括I和O两种模式，所述控制电路310第一次接收所述电源模块的电压后将所述关断信号置为1，此时所述0LT400可正常接收所述第四信号并发出第三光信号。当所述控制电路310检测到所述第五电信号传输结束时，其将关断信号置0，此时所述0LT400停止接收信号，从而消除了在电路中无信号传输时的背景噪声。所述控制电路310还控制将所述关断信号置1，以令所述0LT400重新接收第四信号。具体为，所述控制电路310预设一切换周期并接收一输入的延时信号，所述切换周期及延时信号共同控制所述关断信号的模式切换。其中，较佳地，所述切换周期为96个时钟周期。此时，当所述延时信号为0，则关断信号较所述切换周期提前24个时钟周期将其自身的模式从O切换为1，即在所述关断信号置O后的72(即96-24 = 72)个时钟周期置I ;当所述延时信号为24，则关断信号较所述切换周期延时O个时钟周期将其自身的模式从O切换为1，即在所述关断信号置O后的96的时钟周期后置I ;当所述延时信号为32，则关断信号较所述切换周期延时8个时钟周期将其自身的模式从O切换为1，即在所述关断信号置O后的104(即96+8 = 104)个时钟周期后置I。对于其他的延时信号数值，以此类推进行处理。可以理解的是，所述切换周期还可设定为其他数值的时钟周期，以满足实际应用中不同模块或设备的需要。
[0035]综上所述，本实用新型实施例提供的无线传输设备100，所述第二放大器326根据所述第一放大器316生成的判决电平对所述第二电信号进行限幅放大并生成第三电信号(LVTTL标准信号)，所述第三电信号经所述分路器308分成第四电信号及第五电信号，所述0LT400接收所述第四电信号并发出第三光信号。所述控制电路310根据所述锁相环电路309恢复的时钟信号及第五电信号生成第二复位信号将前一个判决电平置0，以生成新的判决电平。所述控制电路310还产生关断信号至所述0LT400，从而消除了无信号传输时的背景噪声，所述关断信号的切换可根据一输入的延时信号进行调节，满足实际应用中不同模块或设备的需要。本实用新型实施例提供的无线传输设备100，通过所述控制电路310发出控制指令，实现了突发光信号的恢复和传输，满足了使用要求。
[0036]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种光收发装置，其特征在于，所述光收发装置包括探测器、放大电路、分路器、锁相环电路及控制电路，所述放大电路包括第一放大器及第二放大器，所述第一放大器与所述探测器及所述第二放大器电性连接，所述分路器与所述第二放大器及所述锁相环电路电性连接，所述探测器接收一第一光信号并将所述第一光信号转换为第一电信号，所述第一电信号经所述第一放大器转换为第二电信号，所述第二电信号经所述第二放大器放大后转换为第三电信号，所述第三电信号经所述分路器后生成一第五电信号，所述锁相环电路接收所述第五电信号并在该第五电信号中恢复时钟信号，所述控制电路与所述第一放大器及所述锁相环电路电性连接，所述控制电路接收所述第五电信号及时钟信号后生成一第一复位信号及一第二复位信号，所述第一复位信号传输至所述锁相环电路以重置该锁相环电路，所述第二复位信号传输至所述第一放大器以重置所述第一放大器。
2.根据权利要求1所述的光收发装置，其特征在于，所述光收发装置还包括驱动电路及激光器，所述激光器与所述驱动电路电性连接，所述驱动电路接收外部的驱动信号并根据该驱动信号形成驱动电流，所述驱动电流驱动所述激光器发出第二光信号。
3.根据权利要求2所述的光收发装置，其特征在于，所述光收发装置还包括复用器，所述复用器与所述激光器及所述探测器光路连通，所述复用器接收所述第一光信号，所述激光器发射第二光信号至所述复用器，所述复用器处理并分配所述第一光信号及所述第二光信号，所述第一光信号传输至所述探测器。
4.根据权利要求3所述的光收发装置，其特征在于，所述探测器为光电探测器，所述控制电路为现场可编程门阵列。
5.根据权利要求1所述的光收发装置，其特征在于，所述第一放大器为互阻放大器，用于将所述第一电信号转换为第二电信号并根据该第二电信号生成判决电平。
6.根据权利要求5所述的光收发装置，其特征在于，所述第二放大器为限幅放大器，该第二放大器根据所述判决电平放大所述第二电信号并限制了放大的幅值，以获得第三电信号。
7.根据权利要求1所述的光收发装置，其特征在于，所述控制电路生成关断信号，所述关断信号包括O和I两种模式，所述控制电路预设一切换周期，该控制电路还接收一输入的延时信号，所述延时信号及所述切换周期共同控制所述关断信号的模式切换。
8.一种无线传输设备，包括光分配网络及光线路终端，其特征在于，所述无线传输设备还包括如权利要求1至7任意一项所述的光收发装置，所述光分配网络发送第一光信号至所述光收发装置，所述光收发装置与所述光线路终端电性连接。
9.根据权利要求8所述的无线传输设备，其特征在于，所述第三电信号经所述分路器后还生成一第四电信号，所述第四电信号传输至所述光线路终端，所述光线路终端接收所述第四电信号并发出一第三光信号。
10.根据权利要求9所述的无线传输设备，其特征在于，所述关断信号传输至所述光线路终端，当所述光线路终端接收到的关断信号为O时，该光线路终端停止接收所述第四电信号；当所述光线路终端接收到的关断信号为I时，该光线路终端接收所述第四电信号。
【文档编号】H04B10/40GK204013550SQ201420221358
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】梁伟坚 申请人:梁伟坚, 中国移动通信集团广东有限公司清远分公司