一种波长调谐方法、装置及光模块与流程

本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种波长调谐方法、装置及光模块。

背景技术：

1、光通信作为目前数据通信的主流方式，具有通信容量大、中继距离长、安全性好、适应能力强等优势。光模块作为实现光电信号相互转换的工具，是光通信设备中的关键器件之一。其中，波长可调谐的光模块一直是被广泛研究的课题。波长可调谐光模块不仅可以充分利用密集型光波复用(dense wavelength division multiplexing，dwdm)系统光纤的宽带资源，从而极大地提高网络系统的通信容量，同时相比固定波长的dwm光模块，在组网、备料等环节更加灵活多变，并且还能作为传统dwdm系统的备份光源，是智能光网络的关键因素。

2、通常用于实现波长可调谐的方案基于分布反馈激光器(distributed fee dbacklaser，dfb)阵列结构。但是该方案需要多个dfb组成阵列才能形成可调谐光模块，运行成本较高高。因此，如何低成本、低功耗的实现可调谐光模块的光网络建设，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种波长调谐方法、装置及光模块，能够解决现阶段如何低成本、低功耗的实现可调谐光模块的光网络建设的问题。

2、为上述目的，本申请采用如下技术方案：

3、第一方面，本申请提供一种波长调谐方法，该方法包括：获取光模块的工作波长；在工作波长与目标波长不同的情况下，根据训练完成的波长调整模型，确定调节电流值；根据调节电流值，对光模块的驱动电流进行调节。

4、在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：基于多层神经mlp网络算法，构建波长调整模型；根据历史数据，训练波长调整模型；其中，历史数据包括以下一项或多项：光模块的环境温度、工作温度、工作波长、驱动电流；在波长调整模型对应的预测效果系数满足第一预设条件的情况下，确定波长调整模型训练完成。

5、在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：确定第一波长偏移量；其中，第一波长偏移量用于表征光模块内部的工作波长的偏移程度；确定第二波长偏移量；其中，第二波长偏移量用于表征光模块的发送端与接收端之间的工作波长的偏移程度；根据第一波长偏移量和第二波长偏移量，确定光模块的实际波长偏移量；根据训练完成的波长调整模型和实际波长偏移量，对光模块的驱动电流进行调节。

6、在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：获取光模块的目标波长。

7、在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：在工作波长与目标波长相同的情况下，指示半导体制冷器tec控制光模块的工作温度不变。

8、第二方面，本申请提供一种波长调谐装置，该波长调谐装置包括：获取单元和处理单元；获取单元，用于获取光模块的工作波长；处理单元，用于在工作波长与目标波长不同的情况下，根据训练完成的波长调整模型，确定调节电流值；处理单元，还用于根据调节电流值，对光模块的驱动电流进行调节。

9、在一种可能的实现方式中，处理单元，还用于基于多层神经mlp网络算法，构建波长调整模型；处理单元，还用于根据历史数据，训练波长调整模型；其中，历史数据包括以下一项或多项：光模块的环境温度、工作温度、工作波长、驱动电流；处理单元，还用于在波长调整模型对应的预测效果系数满足第一预设条件的情况下，确定波长调整模型训练完成。

10、在一种可能的实现方式中，处理单元，还用于确定第一波长偏移量；其中，第一波长偏移量用于表征光模块内部的工作波长的偏移程度；处理单元，还用于确定第二波长偏移量；其中，第二波长偏移量用于表征光模块的发送端与接收端之间的工作波长的偏移程度；处理单元，还用于根据第一波长偏移量和第二波长偏移量，确定光模块的实际波长偏移量；处理单元，还用于根据训练完成的波长调整模型和实际波长偏移量，对光模块的驱动电流进行调节。

11、在一种可能的实现方式中，获取单元，还用于获取光模块的目标波长。

12、在一种可能的实现方式中，处理单元，还用于在工作波长与目标波长相同的情况下，指示半导体制冷器tec控制光模块的工作温度不变。

13、第三方面，本申请提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，该一个或多个程序包括指令，上述指令当被本申请的电子设备执行时使电子设备执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的波长调谐方法。

14、第四方面，本申请提供一种电子设备，包括：处理器以及存储器；其中，存储器用于存储一个或多个程序，一个或多个程序包括计算机执行指令，当电子设备运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使电子设备执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的波长调谐方法。

15、第五方面，本申请提供一种包含指令的计算机程序产品，当该指令在计算机上运行时，使得本申请的电子设备执行如第一方面和第一方面的任一种可能的实现方式中所描述的波长调谐方法。

16、第六方面，本申请提供一种芯片系统，该芯片系统应用于波长调谐装置；所述芯片系统包括一个或多个接口电路，以及一个或多个处理器。所述接口电路和所述处理器通过线路互联；所述接口电路用于从所述波长调谐装置的存储器接收信号，并向所述处理器发送所述信号，所述信号包括所述存储器中存储的计算机指令。当所述处理器执行所述计算机指令时，所述波长调谐装置执行如第一方面及其任一种可能的设计方式所述的波长调谐方法。

17、在本申请中，上述波长调谐装置的名字对设备或功能单元本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能单元可以以其他名称出现。只要各个设备或功能单元的功能和本申请类似，均属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

18、基于上述技术方案，本申请通过对光模块中的dfb的光栅区域进行二维材料的包裹改造，使得dfb52的光栅能够在外加电流时改变其折射率，由此扩大了dfb52的波长调节范围；从而，本申请中能够基于训练完成的波长调节模型，根据获取的光模块的工作波长和需求调节的目标波长，对光模块输出的光信号的波长进行调谐，无需多个dfb激光器的拼接，通过单一dfb激光器即可实现更大的调谐范围，大大降低了光模块的封装和工艺成本。

技术特征：

1.一种波长调谐方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.一种波长调谐装置，其特征在于，所述波长调谐装置包括：获取单元和处理单元；

7.根据权利要求6所述的波长调谐装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的波长调谐装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的波长调谐装置，其特征在于，

10.根据权利要求6-9中任一项所述的波长调谐装置，其特征在于，

11.一种光模块，其特征在于，所述光模块采用分布反馈激光器dfb阵列结构，所述光模块包括dfb、半导体制冷器tec、tec驱动模块以及微控制单元mcu；

12.根据权利要求11所述的光模块，其特征在于，所述二维材料包括以下一项或多项：石墨烯、二硫化钼、黑磷和氮化硼。

13.根据权利要求12所述的光模块，其特征在于，所述dfb和所述tec的数量分别为一个。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器以及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机执行指令，当所述电子设备运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述计算机执行指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-5中任一项所述的波长调谐方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括指令，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求1-5中任一项所述的波长调谐方法。

技术总结
本申请公开了一种波长调谐方法、装置及光模块，涉及光通信技术领域，能够解决现阶段如何低成本、低功耗的实现可调谐光模块的光网络建设的问题，包括：获取光模块的工作波长；在工作波长与目标波长不同的情况下，根据训练完成的波长调整模型，确定调节电流值；根据调节电流值，对光模块的驱动电流进行调节；其中，光模块中DFB的光栅层被特定二维材料包裹，以使得在外加电流时使得DFB的光栅发生相变，改变其折射率，进而对DFB输出波长进行调谐，二维材料可采用石墨烯、二硫化钼、黑磷和氮化硼等。本申请用于对光模块进行波长调谐。

技术研发人员：王光全,沈世奎,胡雅坤,魏步征,李红五,唐雄燕
受保护的技术使用者：中国联合网络通信集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11