专利名称：可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块及方法
技术领域：
本发明涉及DWDM光模块，尤其是一种可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的DWDM光
模块及方法。
背景技术：
随着中国用户对各种通讯需求的快速增长，以及3G和今后4G网络建设的加速开发，如何从多种可供选择的方案中找出低成本的解决方案，以提高通信系统的性能和增加 系统的带宽，已成为系统、光模块和器件厂商共同关心的焦点。从系统应用的角度来说，充分有效地利用光纤的带宽，提高单根光纤的传输容量， 不失为一种合理的解决方案。WDM(WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用)技术就是 在光发射机，通过发射机的光波复用器将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信 息)汇合在一起，从而可以耦合到系统中的同一根光纤进行传输；当到达光接收机时，可以 通过一个光波解复用器去将各种波长的光载波信号分离，然后对各种波长的光载波信号进 行处理。因此，基于WDM技术的光传输网络，具有良好的重构性和扩展性，目前已成为高速 传输网的发展方向。按照信道间隔的不同，WDM可以分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密 集波分复用)，其中CWDM的信道间隔为20歷，而DWDM的信道间隔从0. 2nm到1. 2nm。由于 CffDM的信道间隔较宽，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，但是DWDM技术可 以复用多达80个不同波长或数据信道成为一个光数据流在单根光纤上传输，因此DWDM技 术广泛配置于服务供应商的骨干网中。根据ITU-T的建议，DWDM系统的标准波长间隔为0. 4nm(50GHz)或0. 8nm (IOOGHz) 的整数倍。对于IOOGHz信道间隔，光模块要求其采用的光源具有稳定的工作波长以及低啁 啾等特点，因此，制冷的DFB (DistributedFeedBack，分布反馈型)或DBR (D0SB00TREC0RD, DOS引导记录)半导体激光器，或者制冷的DFB半导体激光器与电吸收调制器的单片集成是 首选方案，这些方案都是通过温度调谐以达到想要的波长信道，然后通过控制与维持激光 器的温度来保证工作波长在器件的整个工作寿命期间不会有大的漂移，从而避免DWDM信 道之间的光串扰。然而对于50GHz信道间隔，仅仅靠维持激光器的温度是不够的，其原因是 半导体激光器的温度与波长存在一个温度系数，这个温度系数大约是0. 08nm-0. lnm/° C， 作为用于温度控制反馈基准的热敏电阻也会随着时间而老化，以及激光器管壳内温度梯度 的变化，从而导致工作波长的不准确，难于维持50GHz信道间隔的要求，造成DWDM信道之间 出现光串扰。因此，现有技术中用于50GHz信道间隔的半导体激光器，通常需要一个内置的 波长锁定器作为基准去时时校准与锁定工作波长，但是这样会导致激光器管壳尺寸的增大 以及成本的增加，从而无法实际应用于要求热插拔的光模块之中。然而，目前用于DWDMXFP光模块中的制冷的EML激光器组件，在寿命初期只能保证 +/-40pm的波长稳定度，以及+/-IOOpm寿命晚期的波长稳定度；但是对于50GHz信道的间 隔，则光模块需要满足+/-20pm寿命初期的波长稳定度，以及+/-50pm寿命晚期的波长稳定 度。因此，当前商业上可获得的制冷EML激光器组件只能应用于IOOGHz信道间隔DWDMXFP光模块，而不能达到50GHz信道间隔DWDMXFP光模块的要求。
发明内容
本发明的目的是提供可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的DWDM光模块及方法，以 解决现有技术的存在的不足，使得通过现有的标准光模块，以及商业上可获得的低成本的 标准光器件制造出适宜于50GHz信道间隔的标准光模块，同时可以在50GHz和IOOGHz信道 间隔间的切换。本发明的技术方案是
可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的DWDM光模块，包括
一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，然后通过设置XFPMSA 协议所指定的寄存器，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；
一带有XFPMSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作； 一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长； 一 EML激光器组件，
还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连 接，输出端与系统版相连接。具体的，所述的波长测量仪为一波长计，也可以为一波长基准器。具体的，所述EML激光器组件为经过老化处理的制冷EML激光器组件。可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的方法，包括
步骤1，进行50GHz或IOOGHz信道间隔选择，若选择IOOGHz信道间隔，则通过XFPMSA 寄存器设置工作工作波长为0. 8nm后采用标准光模块进行处理，否则进行 步骤2，通过XFPMSA寄存器设置工作波长为0. 4nm ；
步骤3，通过XFPMSA寄存器读出光模块的设置波长，与波长测量仪测量的光模块的实 际工作波长计算波长偏差；
步骤S3，利用波长偏差校准光模块的实际工作波长。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是标准DWDMXFP光模块原理图2是EML激光器组件老化的工作波长曲线图； 图3是本发明的光模块的原理图； 图4是本发明的工作方法的流程图。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
现有制冷的DWDMXFP标准光模块的框架原理如图1所示，包括一个制冷的EML激 光器组件，一个用于稳定工作波长的温度控制电路，以及其他的驱动电路；一个微控制器用 于与上位机的通信以及监测控制光模块的工作，例如设定和控制激光器组件的波长。在这 种工作模式下，温度控制电路通过监测位于激光器组件内的热敏电阻阻值，形成一个闭环 负反馈去调整和维持工作波长在一个预先设定的漂移范围之内。如图3所示，是本发明的原理图。本发明在现有标准的IOOGHz信道间隔DWDMXFP 标准的光模块的基础上，外部加一个波长测量仪，以监测计算设定的工作波长与实际的工 作波长的偏差，通过软件纠正光模块的波长变差。本发明的可调谐50GHz和IOOGHz信道间 隔的DWDM光模块，包括
一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，然后通过设置XFPMSA 协议所指定的寄存器，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；
一带有XFPMSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作， 例如设定和控制EML激光器组件的工作波长； 一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长； 一 EML激光器组件，
还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连 接，输出端与系统版相连接。具体的，作为优选，所述的波长测量仪为一波长计，也可以为一波长基准器。具体的，作为优选，所述EML激光器组件为经过老化处理的制冷EML激光器组件。 如图2所示，EML激光器组件在经过一定的老化处理后，其波长的重复性很好，并且其波长 的飘移主要是由于热敏电阻的老化及组件内部应力和温度梯度的变化，因此，在本发明中， 预先对EML激光器组件进行寿命初期预先加速老化处理，以减小热敏电阻老化及组件内部 应力变化对波长的影响，达到实现波长在随后的工作中能够稳定在50GHz信道间隔所要求 的波长长度范围之内。本发明可以基于实际应用层的要求，通过软件控制，可以在50GHz信道间隔和 IOOGHz信道间隔之间灵活的进行选择及配置。如图4所示，本发明的可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的方法，包括以下步骤 步骤1，进行50GHz或IOOGHz信道间隔选择，若选择IOOGHz信道间隔，则通过XFPMSA
寄存器设置工作工作波长为0. 8nm后采用标准光模块进行处理，否则进行 步骤2，通过XFPMSA寄存器设置工作波长为0. 4nm ；
步骤3，通过XFPMSA寄存器读出光模块的设置波长，与波长测量仪测量的光模块的实际工作波长计算波长偏差；
步骤S3，利用波长偏差校准光模块的实际工作波长。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，包括一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，然后通过设置XFP MSA协议所指定的寄存器，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；一带有XFP MSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作；一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长；一EML激光器组件，其特征在于，还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连接，输出端与系统版相连接。
2.根据权利要求1所述的可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的DWDM光模块，其特征在 于，所述波长测量仪为一波长计。
3.根据权利要求1所述的可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的DWDM光模块，其特征在 于，所述波长测量仪为一波长基准器。
4.根据权利要求1所述的可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的DWDM光模块，其特征在 于，所述EML激光器组件为经过老化处理的制冷EML激光器组件。
5.可调谐50GHz和IOOGHz信道间隔的方法，其特征在于，步骤1，进行50GHz或IOOGHz信道间隔选择，若选择IOOGHz信道间隔，则通过XFPMSA 寄存器设置工作工作波长为0. 8nm后采用标准光模块进行处理，否则进行步骤2，通过XFPMSA寄存器设置工作波长为0. 4nm ；步骤3，通过XFPMSA寄存器读出光模块的设置波长，与波长测量仪测量的光模块的实 际工作波长计算波长偏差；步骤4，利用波长偏差校准光模块的实际工作波长。
全文摘要
本发明公开了可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块及方法，包括一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；一带有XFPMSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作；一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长；一EML激光器组件，还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连接，输出端与系统版相连接。本发明使得通过现有的标准光模块，以及商业上可获得的低成本的标准光器件制造出适宜于50GHz信道间隔的标准光模块，同时可以在50GHz和100GHz信道间隔间的切换。
文档编号H04B10/12GK101814958SQ201010124810
公开日2010年8月25日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者T·里尔杰伯格, 肖庆, 胡朝阳, 陈燕, 鲁妹玲 申请人:索尔思光电(成都)有限公司