一种基于频率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，尤其涉及一种基于频率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频率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频率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]—种基于频率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频率调制信号的低速频率调制电路、用于将低速频率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速频率解调电路；
[0008]其中，所述低速频率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速频率解调电路连接。
[0009]其中，所述低速频率调制电路，包括用于产生调频载波的第一载波发生器和第二载波发生器、以及用于生成低速频率调制信号的模拟开关；
[0010]其中，所述第一载波发生器的输出和第二载波发生器的输出分别连接所述模拟开关的输入。
[0011]其中，所述低速频率解调电路，包括用于滤除电流脉冲信号中的高速业务信号以保留低速监控信号的低通滤波电路、用于将低速电流信号转换成低速电压信号的跨导放大电路、用于只允许特定频率载波通过的第一带通滤波器和第二带通滤波器、用于将两个互不相关的模拟信号实现相乘功能的第一乘法器和第二乘法器、用于产生本振载波的第一本地载波和第二本地载波、用于滤除高于截止频率成分以保留低频基带信号成分的第一低通滤波器和第二低通滤波器、以及用于恢复接收基带监控信号的比较判决器；
[0012]其中，所述低通滤波电路的输出与跨导放大电路的输入连接，所述跨导放大电路的输出同时连接第一带通滤波器的输入和第二带通滤波器的输入，所述第一带通滤波器的输出和第一本地载波的输出分别连接第一乘法器的输入，所述第一乘法器的输出连接第一低通滤波器的输入，所述第二带通滤波器的输出和第二本地载波的输出分别连接第二乘法器的输入，所述第二乘法器的输出连接第二低通滤波器的输入，所述第一低通滤波器的输出和第二低通滤波器的输出分别连接比较判决器。
[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频率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频率调制信号的低速频率调制电路、用于将低速频率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速频率解调电路。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】提供的一种基于频率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】提供的低速频率调制电路的功能框图。
[0020]图3是本实用新型【具体实施方式】提供的低速频率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5a是本实用新型【具体实施方式】提供的基于FSK调制的波形图。
[0023]图5b是本实用新型【具体实施方式】提供的另外一种基于OOK调制的波形图。
[0024]图中:
[0025]10:第一光收发模块；20:第二光收发模块；
[0026]11:激光器；21:雪崩光电二极管；
[0027]12:电吸收调制器；22:镜像电流电路；
[0028]13:激光器驱动电路；23:跨导放大器；
[0029]14:低速频率调制电路；24:限幅放大器；
[0030]15:电吸收信号调制电路；25:低速频率解调电路；
[0031]30:光通信网络；
[0032]141:第一载波发生器；142:第二载波发生器；
[0033]143:模拟开关；
[0034]251:低通滤波电路；
[0035]252:跨导放大电路；
[0036]253:第一带通滤波器；258:第二带通滤波器；
[0037]254:第一乘法器；259:第二乘法器；
[0038]255:第一低通滤波器；260:第二低通滤波器；