一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，特别是光传输网、移动前传、移动回传、固定宽带接入、大客户专线接入等通信领域，尤其涉及一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块。
【背景技术】
[0002]通信网干线传输容量的不断扩大及速率的不断提高使得光纤通信成为现代信息网络的主要传输手段。在现在的光通信网络中，作为核心光电子器件之一的光收发模块的种类越来越多，要求也越来越高，复杂程度也以惊人的速度发展。
[0003]同时，越来越多的光纤通信应用场景要求光收发模块不仅能传输其所承载的业务信号，同时还要能传输各种管理与监控信号。由于承载的业务千差万别，为了使管理与监控信息不依赖于业务信号，传统的方法是开辟一个专门的波长信道来传输监控信号。
[0004]传统光收发模块不具备同时传输业务信号与监控信号功能，使得运营商在各种需要传输监控信号的应用场景不得不增加额外的光缆与通道资源，不得不增加额外的光收发模块以及分合波设备，这些都给运营商带来诸如投入成本上升，频谱利用率不高，多标准和多协议的不统一，设备费用昂贵等问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提出了一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块，能够很好的解决【背景技术】中的上述问题。本方案通过将监控信号采用幅度调制加载到所承载业务信号的包络上，与承载业务信号共享光缆与通道资源，能够最大限度的节约通道资源，而且透传监控信号与承载业务信号协议无关，具有高度的使用灵活性，对需要传输监控信号的应用场景，是最具经济效益的解决方案。
[0006]本实用新型采用的技术方案是:
[0007]—种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块，所述光模块，包括发送单元和接收单元；所述发送单元，包括用于将基带监控信号调制成低速电压调制信号的低速基带幅度过调制电路、用于将低速电压调制信号变换成低速电流调制信号的激光器驱动电路、用于加载低速电流调制信号的激光器、用于将业务信号生成高速电脉冲信号的电吸收信号调制电路、用于由高速电脉冲信号控制是否吸收由激光器发出的光波的电吸收调制器；所述接收单元，包括用于接收来自外部光网络的光信号并将光信号转换成电流信号的雪崩光电二极管、用于将主路电流脉冲信号转换成电压脉冲信号的跨导放大器、用于对电压脉冲信号整形恢复出接收业务信号的限幅放大器、用于将支路电流信号变换成与主路电流信号成比例的电流脉冲信号的镜像电流电路、用于将电流脉冲信号解调出接收基带低速监控信号的低频解调电路；
[0008]其中，所述低速基带幅度过调制电路通过激光器驱动电路与激光器连接，所述电吸收信号调制电路与电吸收调制器连接，所述激光器与电吸收调制器连接；所述雪崩光电二极管的其中一输出端口通过跨导放大器与限幅放大器连接，所述雪崩光电二极管的另一输出端口通过镜像电流电路与低频解调电路连接。
[0009]其中，所述低速基带幅度过调制电路，包括用于决定基带幅度过调制信号的调制深度的第一数模转换器和第二数模转换器、以及用于调制基带幅度过调制信号幅度的幅度调制器；
[0010]其中，所述第一数模转换器的输出和第二数模转换器的输出分别连接所述幅度调制器的输入。
[0011]其中，所述低频解调电路，包括用于滤除电流脉冲信号中的高频业务信号以保留低频监控信号的低通滤波电路、用于将低频电流信号转换成低频电压信号的跨导放大电路、用于将低频电压信号恢复出接收基带低频监控信号的比较判决电路；
[0012]其中，所述低通滤波电路通过跨导放大电路与比较判决电路连接。
[0013]其中，所述镜像电流电路采用镜像电流源以产生一路与主路电流大小相等的支路电流，或者采用电流采样电路以将主路电流通过电流/电压变换电路转换成与主路电流成比例的电压信号。
[0014]—种光通信系统，包括，第一光收发模块及第二光收发模块，所述第一光收发模块通过光通信网络与第二光收发模块连接；
[0015]其中，所述第一光收发模块及第二光收发模块均为上述所述的光模块。
[0016]有益效果:
[0017]本实用新型所述的一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块，包括发送单元和接收单元；所述发送单元，包括用于将基带监控信号调制成低速电压调制信号的低速基带幅度过调制电路、用于将低速电压调制信号变换成低速电流调制信号的激光器驱动电路、用于加载低速电流调制信号的激光器、用于将业务信号生成高速电脉冲信号的电吸收信号调制电路、用于由高速电脉冲信号控制是否吸收由激光器发出的光波的电吸收调制器；所述接收单元，包括用于接收来自外部光网络的光信号并将光信号转换成电流信号的雪崩光电二极管、用于将主路电流脉冲信号转换成电压脉冲信号的跨导放大器、用于对电压脉冲信号整形恢复出接收业务信号的限幅放大器、用于将支路电流信号变换成与主路电流信号成比例的电流脉冲信号的镜像电流电路、用于将电流脉冲信号解调出接收基带低速监控信号的低频解调电路。可见，本实用新型所述的光模块由于监控信号是加载在光业务信号包络上，因此，无需额外增加光通路，能最大限度共享现有光缆与管道资源；由于监控信号是加载在光业务信号包络上，因此，该方案与通信协议无关，极具灵活性；由于无需外部额外增加光功能单元，该方案成本最优，最具经济价值。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块的内部结构功能框图。
[0019]图2是本实用新型【具体实施方式】提供的低频基带幅度过调制电路的功能框图。
[0020]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的低频解调电路的功能框图。
[0021]图4是本实用新型【具体实施方式】提供的一种点对点通信应用场景。
[0022]图5是本实用新型【具体实施方式】提供的发送基带监控信号的波形图。
[0023]图6是本实用新型【具体实施方式】提供的低速电压调制信号的波形图。
[0024]图7是本实用新型【具体实施方式】提供的携带监控信号信息的承载业务信号的波形图。
[0025]图中:
[0026]10:第一光收发模块；20:第二光收发模块；
[0027]11:激光器；21:雪崩光电二极管；
[0028]12:电吸收调制器；22:镜像电流电路；
[0029]13:激光器驱动电路；23:跨导放大器；
[0030]14:低频基带幅度过调制电路；24:限幅放大器；
[0031]15:电吸收信号调制电路；25:低频解调电路；
[0032]30:光通信网络；
[0033]141:第一数模转换器；
[0034]142:第二数模转换器；
[0035]143:幅度调制器；
[0036]251:低通滤波电路；
[0037]252:跨导放大电路；
[0038]253:比较判决电路。
【具体实施方式】
[0039]下面结合实施例和附图对本实用新型做出详细说明。
[0040]图1是本实用新型【具体实施方式】提供的一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块的内部结构功能框图。如图1所示，本实用新型提出了一种基于幅度调制的带内透传监控信号的光模块，包括发送单元和接收单元；所述发送单元，包括用于将基带监控信号调制成低速电压调制信号的低频基带幅度过调制电路14、用于将低速电压调制信号变换成低速电流调制信号的激光器驱动电路13、用于加载低速电流调制信号的激光器11、用于将业务信号生成高速电脉冲信号的电吸收信号调制电路15、用于由高速电脉冲信号控制是否吸收由激光器11发出的光波的电吸收调制器12 ;所述接收单元，包括用于接收来自外部光网络的光信号并将光信号转换成电流信号的雪崩光电二极管21、用于将主路电流脉冲信号转换成电压脉冲信号的跨导放大器23、用于对电压脉冲信号整形恢复出接收业务信号的限幅放大器24、用于将支路电流信号变换成与主路电流信号成比例的电流脉冲信号的镜像电流电路22、用于将电流脉冲信号解调出接收基带低速监控信号的低频解调电路25。
[0041]以下结合附图1，对本实用新型所述光模块的内部结构及各功能单元互连做进一步说明。
[0042]所述低速基带幅度过调制电路14通过激光器驱动电路13与激光器11连接，所述电吸收信号调制电路15与电吸收调制器12连接，所述激光器11与电吸收调制器12连接；所述雪崩光电二极管21的其中一输出端口通过跨导放大器23与限幅放大器24连接，所述雪崩光电二极管21的另一输出端口通过镜像电流电路22与低频解调电路25连接。
[0043]如图1所示，所述光模块承载业务信号的信号流向为:
[0044]Txl是发送业务信号，Txl通过电吸收信号调制电路15生成高速电脉冲信号Vxl，Vxl控制电吸收调制器12去吸收或不吸收由激光器11发出的光波，达到使输出光脉冲码流受电脉冲码流控制的目的。光脉冲码流通过外部光网络30进行传送，雪崩光电二极管21接收来自外部光网络30的光脉冲码流，主路电流脉冲1x2通过跨导放大器23转换成电压脉冲Vx2，Vx2通过限幅放大器24进行整形，恢复出接收业务信号Rx2。
[0045]需要说明的是，电吸收调制器12是利用半导体中激子吸收效应制作而成的光信号调制器件，响应速度快，工作功耗低。雪崩光电二极管21是一种P-N结型的光检测二极管，利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号，能将光脉冲转换成电流脉冲。
[0046]如图1所示，所述光模块传输的低速监控信号的信号流向为:
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