光模块及其光信号输出控制方法与流程

文档序号:12621577阅读:651来源:国知局
光模块及其光信号输出控制方法与流程

本发明涉及光通信技术领域,具体而言,本发明涉及一种光模块及其光信号输出控制方法。



背景技术:

目前,无源光网络PON(Passive Optical Network)作为光接入系统已经被广泛地部署。PON通常具体为基于TDM(Time division Mutiplexing,时分复用)的PON、或者基于WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)的PON。

一种基于WDM的PON的架构示意图如图1a所示,通常包括:设置在中心局端的光线路终端OLT(Optical Line Terminal)101、设置在终端的n个光网络单元ONU(Optical Network Unit)102,以及连接在OLT101与ONU102之间的ODN(Optical Distribution Network,光配线网络)。n通常为1-16的自然数。OLT101中通常设置有n个光模块,OLT101中的光模块通过光纤连接到ODN中OLT侧的AWG(Arrayed Waveguide Grating,阵列波导光栅)131的n个上行端口之一,用于发射下行光信号或接收上行光信号;OLT侧的AWG的下行端口与ODN中的ONU侧的AWG132的上行端口光路相通;ONU102中通常设置一个光模块,ONU102中的光模块通过光纤与AWG132的n个下行端口之一相连,用于接收下行光信号或发射上行光信号。

光模块通常与通讯系统连接,用于将接收的光信号转换为电信号发送至通讯系统进行处理,或者从通讯系统接收电信号转换为光信号后通过光纤传输。

以光模块发射上行光信号为例,ONU102中光模块的结构示意图如图1b所示,通常包括:激光器121及其驱动电路122、和MCU123。

其中,激光器121通常为LD(Laser Diode,激光二极管),其发射激光的波长可以由TEC(Thermo Electric Cooler,热电制冷器)调节。

激光器121通常工作于突发模式下:MCU123接收到通讯系统发送的电信号时,控制驱动电路122将驱动电流输出至激光器121,使得激光器121开启,并由激光器121发射出ITU标准中的规定波长的上行光信号并输出;MCU123接收不到通讯系统发射的电信号时,通过切断激光器121的驱动电流来关闭激光器121,使得激光器121停止发射光信号。

当激光器121发射出的上行光信号传输到AWG132与该ONU相连的下行端口时,若该上行光信号的波长处于AWG132的该下行端口允许通过的波长范围内,则该上行光信号将通过AWG132向OLT101传输;若该上行光信号的波长未处于AWG132的该下行端口允许通过的波长范围内,则该上行光信号将被AWG132阻隔,无法继续传输。可见,AWG132这一光学组件除了波分复用解复用之外,还具有滤波的作用。

随着光通信技术的发展以及为了满足用户更大的带宽需求,PON逐渐向NG-PON2(Next Generation-Passive Optical Network stage2,下一代无源光网络阶段2)演进。FSAN(Full Service Access Networks,全业务接入网络)组织将TWDM(Time Wavelength division Mutiplexing,时分波分复用)确定为NG-PON2实施的标准之一。

理论上,TWDM标准是TDM和WDM标准相结合的产物。例如,对于基于WDM的PON中ONU侧的AWG的每一个下行端口,与该下行端口光路相通的多个ONU中的光模块,以时分复用(即TDM)的方法分别向OLT发送同一波长的上行光信号;相当于多个ONU中光模块的激光器共享同一上行光信道。

然而,本发明的发明人发现,对于共享同一上行光信道的多个ONU中的激光器,其在突发模式下发射的上行光信号的波长容易发生较为严重的漂移(例如超过100Ghz),从而对相邻的上行光信道产生串扰,导致上行光信号紊乱,甚至导致整个光接入网瘫痪。

因此,有必要提供一种光模块及其光信号输出控制方法,以发射波长更为稳定的光信号。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的缺点,提出一种光模块及其光信号输出控制方法,用以解决现有技术存在的光模块在突发模式下输出的光信号波长漂移较为严重的问题。

本发明实施例从一个方面,提供了一种光模块,包括:分布式布拉格反射DBR激光器、以及为所述激光器的有源区提供驱动电流的驱动电路,还包括:

第一、二电流源,分别用于输出第一、二电流;

切换电路单元,其两个输入端分别与第一、二电流源的电流输出端相连,其输出端与所述激光器的DBR区相连,用于接收到光信号传输信号后,将第一电流源的电流输出端连接到所述激光器的DBR区,向所述激光器输出第一电流,使得所述激光器发射工作波长的光信号;以及接收到光信号停止信号后,将第二电流源的电流输出端连接到所述激光器的DBR区,向所述激光器输出第二电流,使得所述激光器发射非工作波长的光信号。

本发明的实施例从另一个方面,还提供了一种光网络单元的光模块的光信号输出控制方法,包括:

接收到光信号传输信号后,将所述光模块中的第一电流源的电流输出端连接到所述光模块中DBR激光器的DBR区,向所述激光器输送第一电流源输出的第一电流,使得所述激光器发射工作波长的光信号;

接收到光信号停止信号后,将所述光模块中的第二电流源的电流输出端切换连接到所述激光器的DBR区,向所述激光器输送第二电流源输出的第二电流,使得所述激光器发射非工作波长的光信号;

其中,所述光模块中的驱动电路为所述激光器的有源区提供驱动电流。

本发明实施例中,光模块中的切换电路单元接收到光信号传输信号后,将光模块中的第一电流源的电流输出端连接到激光器的DBR区,向激光器输出第一电流,使得激光器发射工作波长的光信号,工作波长的光 信号可以通过PON中具有滤波功能的光学组件进行传输;以及接收到光信号停止信号后,将光模块中的第二电流源的电流输出端连接到激光器的DBR区,向激光器输出第二电流,使得激光器发射非工作波长的光信号,非工作波长的光信号被该光学组件阻隔;从而本发明实施例的光模块中的激光器实现了以突发模式发射光信号。而且,本发明实施例的光模块中,激光器无需关断,在开启状态下即可实现以突发模式发射光信号,与现有的光模块需要通过开启和关断激光器来实现以突发模式发射光信号相比,本发明实施例光膜块中的激光器的状态更加稳定,激光器的发热量更加稳定,可以有效地稳定激光器的温度,减小因激光器温度漂移所造成的其发射的光信号的波长漂移,从而提升了激光器发射的光信号的波长的稳定性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1a为现有技术的基于WDM的PON的架构示意图;

图1b为现有技术的光模块的内部电路示意图;

图2为本发明实施例的基于TWDM的PON的架构示意图;

图3a为本发明实施例的光模块的内部电路示意图;

图3b为本发明实施例的DBR激光器的原理示意图;

图3c为本发明实施例的切换电路单元的内部电路示意图;

图3d为本发明实施例的切换单路单元的一个特例的电路示意图;

图4为本发明实施例的光模块的光信号输出控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似 功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明的发明人发现,在现有基于WDM的PON中,若多个ONU的光模块都连接到ONU侧的AWG的同一端口,且多个ONU以TDM的方法共享同一上行光信道,则多个ONU中的激光器都需要在各自规定的时隙内完成将通讯系统的电信号转换成同一波长的上行光信号并进行发射的过程;与一个ONU独享该上行光信道相比,多个ONU中的激光器的开关频率(即驱动电路的开启和关闭的频率)大大增加,导致激光器的温度变化更加频繁,容易出现TEC来不及将激光器调节到设定温度的现象,从而导致激光器发射的上行光信号的波长发生较为严重的漂移(例如超过100Ghz),对其他上行光信道产生串扰,导致上行光信号紊乱,甚至导致整个光接入网瘫痪。

本发明的发明人还发现,现有的激光器工作在突发模式,即激光器发射的光信号实际上是脉冲信号,光信号的占空比通常与通讯系统发送的电信号的长度成正比;对于光模块而言,通讯系统发送的电信号的长度是随 机变化的,导致光信号的占空比也在不断变化,而发射占空比不断变化的光信号通常造成光模块中激光器产生的热量也在不断变化,从而导致激光器发射的上行光信号的波长发生较为严重的漂移。

基于上述发现,本发明实施例的光膜块中采用了DBR(Distributed Bragg Reflector,分布式布拉格反射)激光器,新增了切换电路单元以及输出电流值不同的第一、二电流的第一、二电流源;切换电路单元可以根据接收的光信号传输信号,将第一电流源输出的第一电流输送到激光器的DBR区,使得激光器发射工作波长的光信号,该光信号可以通过AWG向OLT传输;以及切换电路单元可以根据接收的光信号停止信号,将第二电流源输出的第二电流输送到激光器的DBR区,使得激光器发射非工作波长的光信号,然而该光信号无法通过AWG向OLT传输,等效于该激光器未发射光信号;从而该激光器实现了以突发模式发射光信号。

而且,本发明实施例的光模块中,激光器无需关断,在开启状态下即可实现以突发模式发射光信号,激光器的状态更加稳定,激光器的发热量更加稳定,可以有效地稳定激光器的温度,减小因激光器温度漂移所造成的其发射的光信号的波长漂移,从而提升了激光器发射的光信号的波长的稳定性,可以适用于TWDM的PON。

进一步,本发明实施例的光模块中,加载于激光器DBR区的第一、二电流之间的电流大小可以设置成相差很小,激光器发射的光信号的占空比持续接近于100%,与现有的激光器发射占空比不断变化(例如在10%-90%之间不断变化)的光信号相比,激光器产生的热量差异更小,可以有效地稳定激光器的温度,减小因激光器温度漂移所造成的其发射的光信号的波长漂移,从而提升了激光器发射的光信号的波长的稳定性。

下面结合附图具体介绍本发明实施例的技术方案。

本发明实施例的基于TWDM的PON的架构示意图如图2所示,包括:设置在中心局端的OLT201、设置在终端的多个ONU202,以及连接在OLT201与多个ONU202之间的ODN。

其中,ODN中包括OLT侧的AWG231和ONU侧的AWG232。

OLT201中设置有i个光模块,OLT201中的各光模块通过光纤分别连 接到OLT侧的AWG231的i个上行端口之一,用于发射下行光信号或接收上行光信号,i为自然数。OLT侧的AWG231的下行端口与ONU侧的AWG232的上行端口光路相通。

ONU202中设置一个光模块,用于接收下行光信号或发射上行光信号。光模块通常与通讯系统连接,用于将接收的光信号转换为电信号发送至通讯系统进行处理,或者从通讯系统接收电信号转换为光信号后通过光纤传输。

ONU侧的AWG232中设置有j个下行端口,j为自然数。对于ONU侧的AWG232中的每个下行端口,若干个ONU202中的光模块分别通过光纤与该下行端口相连。

ONU侧的AWG232的j个下行端口分别与j个信道相对应。ONU侧的AWG232的一个下行端口,与连接到该下行端口的所有ONU202中的光模块共享同一信道。信道可以包括:中心波长和带宽。

下面以ONU的光模块为例介绍光模块中激光器的工作波长和非工作波长。

具体地,若ONU202中的光模块与ONU侧的AWG232的第k个下行端口光路相通,则将ONU侧的AWG232的第k个下行端口所允许通过的光信号的波长,预设为该ONU中的光模块的激光器的工作波长,并将除了该工作波长之外的其它波长,都作为该ONU中的光模块的激光器的非工作波长,k为不大于j的自然数。

较佳地,可以将ONU侧的AWG232的除了第k个下行端口之外的其它下行端口所允许通过的光信号的波长,预设为该ONU中的光模块的激光器的非工作波长;进而ONU侧的AWG232的第k+1或者k-1个下行端口所允许通过的光信号的波长,都是与该光模块的激光器的工作波长相邻的波长。

更优地,对于与ONU侧的AWG232的第k个下行端口光路相通的ONU202中的光模块,可以将AWG232的第k+1或者k-1个下行端口所允许通过的光信号的波长,即与该光模块的激光器的工作波长相邻的波长,作为该ONU中的光模块的激光器的非工作波长。

例如,如下表1所示,本发明实施例的基于TWDM的PON中ONU侧的AWG232具有16个下行端口,每个下行端口所允许通过的光信号的信道的中心波长、中心波长对应的中心频率和带宽都符合ITU-T标准。

表1

上述表1中Channel Number表示ONU侧的AWG232的下行端口的编号,Channel Filter ITU Frequency表示下行端口所允许通过的光信号的中心频率,Channel Filter ITU Wavelength表示下行端口所允许通过的光信号的中心波长;每个下行端口所允许通过的光信号的带宽为100Ghz。若ONU侧的AWG232的第5个下行端口所允许通过的光信号的中心波长1541.35nm,作为与第5个下行端口光路相通的光模块的激光器的工作波长,则ONU侧的AWG232的第1-4、6-16中任一下行端口所允许通过的光信号的中心波长,都为该光模块的激光器的非工作波长;进而第4和6下行端口所允许通过的光信号的中心波长1542.14nm、1540.56nm都是与该光模块的激光器的工作波长相邻的波长。

本技术领域技术人员可以理解,虽然本发明实施例中采用了AWG用 于波分复用和解复用,但是AWG也可以由其他具有波分复用和解复用功能的器件代替,例如,FBG(Fiber Bragg Gratting,光纤布拉格光栅)或者TFF(Thin Film Filter,薄膜滤光片)等等。

ONU202中的光模块的内部电路示意图如图3a所示,包括:激光器301、激光器301的驱动电路302、第一电流源303、第二电流源304和切换电路单元305。较佳地,本发明实施例的光模块也可以应用于PON中除了ONU之外的其它部分中,例如OLT中。

其中,激光器301具体可以是分布式布拉格反馈DBR激光器,其结构示意图如图3a所示,包括:有源区和DBR区。激光器301的有源区的一端与DBR区的一端光路相通。激光器301发射激光的波长可以由TEC调节。

驱动电路302的电流输出端连接到激光器301的有源区的阳极,为激光器301的有源区提供驱动电流。激光器301的有源区的光输出端(即有源区的另一端)与ONU侧的AWG232的一个下行端口光路相通。

激光器301的工作原理为:激光器301的有源区在驱动电路302提供的驱动电流作用下,发射出多个波长的激光;多个波长的激光通过有源区与DBR区光路相通的一端,入射至DBR区;通过改变加载于DBR区上的电流的大小,来改变DBR区的折射率,进而改变DBR光栅的透过率,使得DBR区选择性地对某一透过率较高的波长的激光进行震荡放大;震荡放大后的激光被反射回有源区,并从有源区的另一端,即光输出端,发射出。

例如,激光器301的工作原理示意图如图3b所示,图3b中的横坐标表示波长,纵坐标表示增益;从横正半轴开始垂直向上延伸的密集的竖条,表示有源区潜在模式,即激光器301的有源区发射出的大量不同波长(或频率)的激光;位于密集的竖条上方的折线段,表示有源区模式选择,即通过改变加载在激光器301的DBR区上的电流大小来改变DBR区的折射率,进而改变DBR光栅的透过率,有选择地对某些透过率高的波长的激光进行震荡放大;密集的竖条中最高的竖条,表示激光器模式,即为被DBR区震荡放大的某一波长的激光,作为激光器301发射的激光从有源 区透射而出。

激光器301可以发射工作波长或非工作波长的光信号;较佳地,激光器301可以发射出符合ITU标准的光信号;例如,激光器301可以发射上述表1中的中心波长的光信号。

第一电流源303用于输出第一电流。较佳地,第一电流源303输出的第一电流可以达到10μA(微安)的精度;可以由光模块中的控制器调节第一电流的大小。事实上,控制器具体可以是原集成于光模块中的MCU,此外,控制器也可以是以下器件或电路之一:FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、逻辑门电路、CPU(Central Processing Unit,中央处理器)。

第二电流源304用于输出第二电流。第一电流源303输出的第一电流的电流值(即大小)不同于第二电流源304输出的第二电流。较佳地,第二电流源304输出的第二电流可以达到10μA的精度;可以由光模块中的控制器调节第二电流的大小。

切换电路单元305,其两个输入端分别与第一电流源303、第二电流源304的电流输出端电连接,其输出端与激光器301的DBR区电连接,其控制端连接于与光模块对接的通讯系统;切换电路单元305接收通讯系统发送的信号。比如,通讯系统在需要进行数据传输时,即需要开启光模块的光信号输出时,输出光信号传输信号至切换电路单元305;在结束或停止数据传输时,输出光信号停止信号至切换电路单元305。较佳地,光信号传输信号可以是低电平的Tx_Burst_Enable信号,光信号停止信号可以是高电平的Tx_Burst_Enable信号。

切换电路单元305用于接收到通讯系统发送的光信号传输信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区,向激光器301输出第一电流,使得激光器301发射工作波长的光信号;以及接收到通讯系统发送的光信号停止信号后,将第二电流源304的电流输出端连接到激光器301的DBR区,向激光器301输出第二电流,使得激光器301发射非工作波长的光信号。

由于激光器301发射的工作波长的光信号可以通过ONU侧的 AWG232,向OLT201中的光模块传输;而激光器301发射的非工作波长的光信号将被ONU侧的AWG232阻隔,无法继续传输,OLT201中光模块接收不到该光信号,相当于激光器301未发送光信号;从而激光器301实现了以突发模式发射光信号。此时,ONU侧的AWG232这一光学组件除了波分复用解复用之外,还起到了滤波的作用。

较佳地,第二电流源304的电流输出端连接到激光器301的DBR区,向激光器301输出第二电流,使得激光器301发射非工作波长中与工作波长相邻的波长的光信号。这样,第一电流与第二电流之间差距更小,大大减小了加载于激光器301的DBR区的电流的变化幅度,防止大电流的突变引起的激光器301结温骤变,使得激光器301发热量和温度更加稳定,有利于稳定激光器的温度,大大减小因激光器温度漂移所造成的其发射的光信号的波长漂移。

较佳地,本发明实施例的光膜块中,还包括:滤光组件(图中未标)。

滤光组件,其一端与激光器301的有源区的光输出端光路相通,其另一端与AWG的一个端口光路相通,用于透射激光器301发射的工作波长的光信号,以及阻隔激光器301发射的非工作波长的光信号;从滤光组件透射出的工作波长的光信号将继续传输,而被滤光组件阻隔的非工作波长的光信号无法继续传输,从而实现了本发明实施例的光模块以突发模式发射光信号。滤光组件具体可以是滤光片、滤光镜或者分布式布拉格光栅等等。

较佳地,切换电路单元305接收到通讯系统发送的光信号传输信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区,并断开第二电流源304的电流输出端与激光器301的DBR区之间的连接。

切换电路单元305接收到通讯系统发送的光信号停止信号后,将第二电流源304的电流输出端连接到激光器301的DBR区,并断开第一电流源303的电流输出端与激光器301的DBR区之间的连接。

更优的,切换电路单元305的内部电路示意图如图3c所示,包括:第一切换电路351、第二切换电路352和第三切换电路353。

其中,第一切换电路351,其公共端作为切换电路单元305的一个输 入端与第一电流源303的电流输出端相连,其控制端与控制器306相连。

第二切换电路352,其公共端作为切换电路单元305的另一个输入端与第二电流源304的电流输出端相连,其控制端与控制器306相连。

第三切换电路353,其公共端作为切换电路单元305的输出端与激光器301的DBR区的阳极相连,其一个接触端(图3c中的f端)与第一切换电路351的一个接触端(图3c中的a端)相连,其另一个接触端(图3c中的e端)与第二切换电路352的一个接触端(图3c中的d端)相连,其控制端与控制器306相连。

第一切换电路351和第三切换电路353用于接收到光信号传输信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区的阳极;以及第二切换电路352和第三切换电路353接收到光信号停止信号后,将第二电流源304的电流输出端切换连接到激光器301的DBR区的阳极。激光器301的DBR区的阴极接地。

具体地,如图3c所示,第一切换电路351通过其控制端接收到光信号传输信号后,将第一切换电路351的公共端和一个接触端(a端)闭合,并且第三切换电路353通过其控制端接收到光信号传输信号后,将第三切换电路353的公共端和一个接触端(f端)闭合,从而将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区的阳极,使得第一电流源303输出的第一电流输送至激光器301的DBR区,使得激光器301发射工作波长的光信号。

如图3c所示,第二切换电路352通过其控制端接收到光信号停止信号后,将第二切换电路352的公共端和一个接触端(d端)闭合,并且第三切换电路353通过其控制端接收到光信号停止信号后,将第三切换电路353的公共端和一个接触端(e端)闭合,从而将第二电流源304的电流输出端连接到激光器301的DBR区的阳极,使得第二电流源304输出的第二电流输送至激光器301的DBR区,使得激光器301发射非工作波长的光信号。较佳地,第二电流源304输出的第二电流输送至激光器301的DBR区,使得激光器301发射与工作波长相邻波长的光信号。

更优的,如图3c所示,切换电路单元305中还包括:二极管354。

二极管354的阳极与第一切换电路351的另一个接触端(b端)相连,二极管354的阴极接地。

第一切换电路351还用于通过其控制端接收到光信号停止信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到二极管354的阳极,使得第一电流源303输出的第一电流通过二极管354泄放,与直接关闭第一电流源303相比,可以避免重启第一电流源303时从0输出直到稳定输出第一电流的过程,从而大大缩短了激光器301在发射非工作波长的光信号与发射工作波长的光信号之间切换所需的时间,可以提高激光器301发射工作波长的光信号的效率。

具体地,第一切换电路351通过其控制端接收到光信号停止信号后,将第一切换电路351的公共端和另一个接触端(b端)闭合。

较佳地,切换电路单元305接收到通讯系统发送的光信号传输信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区,并断开第二电流源304的电流输出端与激光器301的DBR区之间的连接。

更优的,如图3c所示,切换电路单元305中还包括:二极管355。

二极管355的阳极与第二切换电路352的另一个接触端(c端)相连,二极管355的阴极接地。

第二切换电路352还用于接收到光信号传输信号后,将第二电流源304的电流输出端连接到二极管355的阳极,使得第二电流源304输出的第二电流通过二极管355泄放。

具体地,第二切换电路352还用于接收到光信号传输信号后,将第二切换电路352的公共端和另一个接触端(c端)闭合。

较佳地,二极管354和二极管355的如下至少一个特性与激光器301的DBR区的特性相同:耐流特性、导通电阻、偏置电压。这样,第一电流源303向激光器301的DBR区输送的第一电流,可以与第一电流源303向二极管354输送的电流相同或相近,消除或者大大减小了第一电流源303,在从与激光器301的DBR区相连切换到与二极管354相连的过程中,输出的第一电流的波动,从而使得第一电流源303输出的第一电流更加稳定。同理,第二电流源304输出的第二电流也更加稳定。

更进一步,如图3c所示,切换电路单元305中还包括:电阻356。

电阻356,其一端与第三切换电路353的公共端相连,其另一端与激光器301的DBR区的阳极相连,用于缓冲第一电流与第二电流之间切换,在激光器301的DBR区的阳极所引起的电流过冲。

更进一步,如图3c所示,切换电路单元305中还包括:电容357。

电容357,其一端与第三切换电路353的公共端相连,其另一端接地,用于稳定激光器301的DBR区的阳极接收的第一电流或者第二电流。较佳地,电容357具体可以是10-100pf(皮法)的电容。

下面介绍切换电路单元305的一个特例,该特例的电路示意图如图3d所示,主要包括型号都为SGM3005的芯片U33和U34,第一切换电路351和第二切换电路352集成在芯片U33中,第三切换电路353集成在芯片U34中。

具体地,芯片U33中的COM1、NC1、NO1和IN1管脚,分别表示第一切换电路351中的公共端、接触端(a端)、接触端(b端)和控制端。芯片U33中的COM2、NC2、NO2和IN2管脚,分别表示第二切换电路352中的公共端、接触端(c端)、接触端(d端)和控制端。

芯片U34中的COM2、NC2、NO2和IN2管脚,分别表示第三切换电路353中的公共端、接触端(f端)、接触端(e端)和控制端。

芯片U33中的IN1、IN2管脚和芯片U34中的IN2管脚都与ONU202的光模块外部的通讯系统相连。

芯片U33中的COM1、COM2管脚分别与第一电流源303、第二电流源304的电流输出端相连;芯片U33中的NO1管脚连接到二极管354的阳极,二极管354的阴极接地;芯片U33中的NC2管脚连接到二极管355的阳极,二极管355的阴极接地。

芯片U33中的NO2、NC1管脚分别与芯片U34中的NO2、NC2管脚相连。

芯片U34中的COM2管脚通过电阻356串联到激光器301的DBR区的阳极;电容357的一端与芯片U34中的COM2管脚相连,另一端接地。

芯片U33通过其IN1管脚接收到光信号传输信号(例如低电平的 Tx_Burst_Enable信号)后,将芯片U33中的COM1管脚和NC1管脚连通,并且芯片U34通过其IN2管脚接收到光信号传输信号后,将芯片U34中的COM2管脚和NC2管脚连通;第一电流源303输出的第一电流,流经芯片U33和U34输入到激光器301的DBR区的阳极,使得激光器301发射工作波长的光信号。

较佳地,芯片U33通过其IN2管脚接收到光信号传输信号后,将芯片U33中的COM2管脚和NC2管脚连通,使得第二电流源304输出的第二电流,流经芯片U33和二极管355泄放到地。

芯片U33通过其IN2管脚接收到光信号停止信号(例如高电平的Tx_Burst_Enable信号)后,将芯片U33中的COM2管脚和NO2管脚连通,并且芯片U34通过其IN2管脚接收到光信号停止信号后,将芯片U34中的COM2管脚和NO2管脚连通;第二电流源304输出的第二电流,流经芯片U33和U34输入到激光器301的DBR区的阳极,使得激光器301发射非工作波长的光信号。

较佳地,芯片U33通过其IN1管脚接收到光信号停止信号后,将芯片U33中的COM1管脚和NO1管脚连通,使得第一电流源303输出的第一电流,流经芯片U33和二极管354泄放到地。

事实上,本发明实施例的ONU202封装后的管脚定义可以如下表2所示。

表2

上述表2中PIN表示ONU的管脚的编号,Symbol表示ONU的管脚的标识,Name/Description表示ONU的管脚的名称或描述。

在实际应用中,本发明实施例的ONU202中的光模块中的控制器306可以通过上述表2中标识为Tx_Burst的管脚获取通讯系统发送的光信号传输信号和光信号停止信号。

更优的,本发明实施例中的ONU202的管脚定义在标准SFF MSA协议基础上有所改进。例如,上述表2中PIN1,即标识为RxMon的管脚,增加了对firmware(固件)升级的控制的定义。

基于上述光模块的内部电路,本发明实施例还提供了一种光模块的光信号输出控制方法,该方法的流程示意图如图4所示,包括如下步骤:

S401:接收到光信号传输信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区。

具体地,光模块中的切换电路单元305接收到光信号传输信号后,将第一电流源303的电流输出端连接到激光器301的DBR区,向激光器301输送第一电流源303输出的第一电流,使得激光器301发射工作波长的光信号。驱动电路302一直为激光器301的有源区提供驱动电流。

较佳地,切换电路单元305接收到光信号传输信号后,还将第二电流源304的电流输出端连接到与切换电路单元305相连的二极管355的阳极,使得第二电流源304输出的第二电流通过二极管355泄放;该二极管的阴极接地。

较佳地,由光模块中的滤光组件透射激光器301发射的工作波长的光信号,使得该光信号可以透过滤光组件到达AWG的端口;其中,滤光器件的一端与激光器301的有源区的光输出端光路相通,另一端与AWG的 端口光路相通。

S402:接收到光信号停止信号后,将第二电流源304的电流输出端连接到激光器301的DBR区。

具体地,切换电路单元305接收到光信号停止信号后,将第二电流源304的电流输出端连接到激光器301的DBR区,向激光器301输送第二电流源输304出的DBR电流,使得激光器301发射非工作波长的光信号。驱动电路302一直为激光器301的有源区提供驱动电流。

较佳地,切换电路单元305接收到光信号停止信号后,还将第一电流源303的电流输出端连接到与切换电路单元305相连的二极管354的阳极,使得第一电流源303输出的第一电流通过二极管354泄放;该二极管的阴极接地。

较佳地,由滤光组件阻隔激光器301发射的非工作波长的光信号。

本发明实施例中,光模块的激光器发射的工作波长的光信号,可以通过PON中具有滤波功能的光学组件进行传输;而激光器发射的非工作波长的光信号将被该光学组件阻隔,等效于激光器未发射光信号;从而本发明实施例的光模块中的激光器实现了以突发模式发射光信号。

而且,本发明实施例的光模块中,切换电路单元接收到光信号传输信号后,将第一电流源的电流输出端连接到激光器的DBR区,向激光器输出第一电流,使得激光器发射工作波长的光信号;以及接收到光信号停止信号后,将第二电流源的电流输出端连接到激光器的DBR区,向激光器输出第二电流,使得激光器发射非工作波长的光信号。与现有的光模块需要通过开启和关断激光器来实现以突发模式发射光信号相比,本发明实施例的光模块中的激光器,无需关断,在开启状态下即可实现以突发模式发射光信号,激光器的状态更加稳定,激光器的发热量更加稳定,可以有效地稳定激光器的温度,减小因激光器温度漂移所造成的其发射的光信号的波长漂移,从而提升了激光器发射的光信号的波长的稳定性,可以适用于TWDM的PON。

更优地,本发明实施例的光模块中,加载于激光器DBR区的第一、二电流之间的电流大小相差很小,激光器发射的光信号的占空比持续接近 于100%,与现有的激光器发射占空比不断变化的光信号相比,激光器产生的热量差异更小,可以有效地稳定激光器的温度,减小因激光器温度漂移所造成的其发射的光信号的波长漂移,从而提升了激光器发射的光信号的波长的稳定性。

进一步,本发明实施例的光模块,可以在现有的光模块的基础上进行局部改进而成,与全新设计开发整个光模块相比,具有更好的兼容性,成本低廉,有助于降低基于TWDM的PON的组网成本。

以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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