一种波长可调谐光模块、远程波长切换方法及锁定方法技术

本发明专利技术涉及一种波长可调谐光模块、远程波长切换方法及锁定方法，光模块包括控制器、APD接收电路、DBR激光器、金手指电接口、驱动时钟芯片，所述APD接收电路包括APD芯片、低通滤波器、检波和采样保持电路；本发明专利技术中，控制器中存储全波段中各标准波长对应的波长通道切换控制信息，当需要对RRU端可调谐光模块进行波长通道切换时，在BBU端将所述波长通道切换控制信息加载于驱动时钟芯片的低频电信号上，再通过DBR激光器将低频电信号加载于激光束上，从而产生携带波长通道切换控制信息的低频调制电信号，RRU端APD接收电路接收所述低频调制电信号，提取其中的波长通道切换控制信息，控制器根据波长通道切换控制信息控制BBU端可调谐光模块进行波长通道切换。

A Wavelength Tunable Optical Module, Remote Wavelength Switching Method and Locking Method

The invention relates to a wavelength tunable optical module, a remote wavelength switching method and a locking method. The optical module includes a controller, an APD receiving circuit, a DBR laser, a golden finger electrical interface and a driving clock chip. The APD receiving circuit includes an APD chip, a low-pass filter, a detection and sample-hold circuit. In the invention, the controller stores the corresponding standard wavelengths in the full band. Wavelength channel switching control information. When wavelength channel switching is needed for RRU tunable optical module, the control information of wavelength channel switching is loaded on the low frequency signal of driving clock chip at BBU end, and then the low frequency signal is loaded on the laser beam through DBR laser, which generates low frequency modulated electric signal carrying the control information of wavelength channel switching. APD connection at RRU end The receiving circuit receives the low frequency modulated electric signal, extracts the control information of wavelength channel switching, and the controller controls the tunable optical module of BBU terminal to switch wavelength channel according to the control information of wavelength channel switching.

【技术实现步骤摘要】
一种波长可调谐光模块、远程波长切换方法及锁定方法
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种波长波长可调谐光模块、远程波长切换方法及锁定方法。
技术介绍
可调谐光模块在密集波分复用(DWDM)通信系统中具备重要意义。可调谐光模块可以自由配置模块输出光的波长，可以提高系统资源利用率，提高网络节点的动态性和灵活性，减少备份模块数量和现网维护成本。在小型化封装的可调光模块中，普遍采用单片集成的布拉格反射光栅式(DBR)可调谐激光器，产品应用的DBR可调激光器内部集成电流控制芯片MAX5112，可通过设置电流控制芯片MAX5112调整输出光频率、功率大小和波长通道。另外使用激光器驱动芯片GN2044改变激光器内部两个马赫-曾德尔臂相位差实现高速光业务信号的调制。可调谐激光器、激光器驱动芯片和电流控制电路组成了可调光模块的发端电路。APD(雪崩光电二极管)芯片和APD电压控制电路、TIA放大电路构成了可调光模块的收端部分。可调谐激光器在组网中具备更佳的组网动态性和灵活性，通过波长切换来实现光模块特定的上行通道配置，目前常规方法均采用在组网前进行特定配置，如涉及现网整改，则均需将RRU(RemoteRadioUnit)端的光模块取回到BBU(BuildingBasebandUnit)端连接板通过电口控制通道切换，大大降低了组网灵活性，提高了线路维护成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，提供一种波长可调谐光模块、远程波长切换方法及锁定方法。作为本专利技术的第一方面，提供一种波长可调谐光模块，包括包括控制器、APD接收电路、DBR激光器、驱动时钟芯片和金手指电接口，所述APD接收电路包括APD芯片、低通滤波器、检波和采样保持电路；所述APD芯片通过低通滤波器与检波和采样保持电路电连接，所述检波和采样保持电路、驱动时钟芯片、DBR激光器均与所述控制器电连接，所述驱动时钟芯片还分别与所述DBR激光器以及所述金手指电接口电连接；所述驱动时钟芯片用于对从金手指电接口传输过来的低频电信号进行整形并放大；所述控制器用于存储全波段中各标准波长对应的波长通道切换控制信息，并将波长通道切换控制信息加载于驱动时钟芯片的低频电信号上，从而产生携带波长通道切换控制信息的低频调制电信号，所述DBR激光器用于产生激光束，并将所述激光束与所述低频调制电信号进行调制从而产生携带波长通道切换控制信息的调制光信号；所述APD芯片用于把接收的调制光信号转为对应电信号，所述低通滤波器用于提取所述电信号中的低频调制电信号，所述检波和采样保持电路用于提取所述低频调制电信号中的波长通道切换控制信息。进一步地，所述DBR激光器包括激光器、电流控制芯片、TEC电制冷模块和MZM调制器，所述TEC电制冷模块、电流控制芯片、MZM调制器均与所述控制器电连接，所述激光器与所述时钟驱动芯片均与所述MZM调制器电连接，所述激光器置于所述TEC电制冷模块上，所述TEC电制冷模块用于控制所述激光器的温度，所述电流控制芯片与所述激光器电连接，用于给所述激光器提供相位电流，控制激光器产生激光束，所述MZM调制器用于将所述激光束与所述低频调制电信号进行调制从而产生携带波长通道切换控制信息的调制光信号。进一步地，所述TEC电制冷模块包括TEC电制冷器和TEC驱动器，所述TEC电制冷器通过TEC驱动器与所述控制器电连接。进一步地，还包括光功率检测器、波长探测器和光分路器a，所述调制光信号通过光分路器a分成三路光信号，第一路光信号为对外输出的光信号，第二路光信号用于通过光功率检测器检测光功率，第三路光信号用于通过波长探测器来探测波长频率。进一步地，还包括Etalon光频率监控电路和光分路器b，所述波长探测器为两个，分别为波长探测器PD1和波长探测器PD2，所述第三路光信号再通过光分路器b分成两路，一路直接输出到波长探测器PD1，另一路通过Etalon光频率监控电路输出到波长探测器PD2，所述波长探测器PD1和波长探测器PD2均与所述控制器电连接。进一步地，所述APD接收电路还包括APD电压控制电路、括TIA放大电路和时钟恢复电路，所述APD电压控制电路与所述APD芯片电连接，用于为APD芯片提供稳定的工作电压，所述APD芯片通过TIA放大电路与所述时钟恢复电路电连接，所述时钟恢复电路分别与所述控制器以及所述金手指电接口电连接。作为本专利技术的第二方面，提供一种远程波长切换方法，采用如上述任一种所述的可调谐光模块，所述方法包括：BBU端可调谐光模块发送携带波长通道切换控制信息的调制光信号；RRU端可调谐光模块的APD接收电路接收到调制光信号，APD接收电路的APDRose将接收到调制光信号转换为电信号，通过低通滤波器提取出所述电信号中的低频调制电信号，通过检波和采样保持电路提取所述低频调制电信号中的波长通道切换控制信息，控制器获取所述波长通道切换控制信息，根据所述波长通道切换控制信息控制RRU端可调谐光模块进行波长通道切换。进一步的，所述远程波长切换方法还包括：预先将全波段中各标准波长对应的波长通道切换控制信息存储于所述控制器中，当需要对RRU端可调谐光模块进行波长通道切换时，将所述波长通道切换控制信息加载于驱动时钟芯片的低频电信号上，从而产生携带波长通道切换控制信息的低频调制电信号，在通过DBR激光器将其产生的激光束与所述低频调制电信号进行调制从而产生携带波长通道切换控制信息的调制光信号。作为本专利技术的第三方面，提供一种波长锁定方法，采用如上述所述的波长可调谐光模块，所述方法包括：控制器读取波长探测器PD1与波长探测器PD2上的光电流值，计算波长探测器PD1与波长探测器PD2上的光电流值的比值Ratio1，所述控制器中预先存储有各波长通道的标准波长光对应的波长探测器PD1与波长探测器PD2的光电流值的比值Ratio0；将所述Ratio1与对应波长通道Ratio0进行比较，如果|Ratio1-Ratio0|大于等于0.5,则认为波长输出在不稳定范围，则通过电流控制芯片不断调整相位电流，从而调整波长探测器PD1与波长探测器PD2的光电流值的比值Ratio1，直到|Ratio1-Ratio0|小于0.5时，则认为波长输出在稳定范围，相位电流调整结束，完成波长锁定。进一步地，所述波长锁定方法还包括：当|Ratio1-Ratio0|>0.2时，所述电流控制芯片根据对应波长通道的Ratio0以及对应波长通道的标准波长光的斜率值Slope调整相位电流；当|Ratio1-Ratio0|小于等于0.2且大于等于0.5时，电流控制芯片根据所述斜率值Slope调整相位电流且每次调整幅度为2个LSB。本专利技术的有益效果：本专利技术的波长可调谐光模块、远程波长切换方法及波长锁定方法，当需要对RRU端可调谐光模块进行波长通道切换时，在BBU端将所述波长通道切换控制信息加载于驱动时钟芯片的低频电信号上，再通过DBR激光器将低频电信号加载于激光束上，从而产生携带波长通道切换控制信息的低频调制电信号，RRU端APD接收电路接收所述低频调制电信号，提取其中的波长通道切换控制信息，控制器根据波长通道切换控制信息控制BBU端可调谐光模块进行波长通道切换，从而实现在BBU端直接控制RRU端的光模块电路进行波长切换，另外，通过读取波长探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种波长可调谐光模块，其特征在于，包括控制器、APD接收电路、DBR激光器、驱动时钟芯片和金手指电接口，所述APD接收电路包括APD芯片、低通滤波器、检波和采样保持电路；所述APD芯片通过低通滤波器与检波和采样保持电路电连接，所述检波和采样保持电路、驱动时钟芯片、DBR激光器均与所述控制器电连接，所述驱动时钟芯片还分别与所述DBR激光器以及所述金手指电接口电连接；所述驱动时钟芯片用于接受对从金手指电接口传输过来的低频电信号进行整形并放大；所述控制器用于存储全波段中各标准波长对应的波长通道切换控制信息，并将波长通道切换控制信息加载于驱动时钟芯片的低频电信号上，从而产生携带波长通道切换控制信息的低频调制电信号，所述DBR激光器用于产生激光束，并将所述激光束与所述低频调制电信号进行调制从而产生携带波长通道切换控制信息的调制光信号；所述APD芯片用于把接收的调制光信号转为对应电信号，所述低通滤波器用于提取所述电信号中的低频调制电信号，所述检波和采样保持电路用于提取所述低频调制电信号中的波长通道切换控制信息。

【技术特征摘要】
1.一种波长可调谐光模块，其特征在于，包括控制器、APD接收电路、DBR激光器、驱动时钟芯片和金手指电接口，所述APD接收电路包括APD芯片、低通滤波器、检波和采样保持电路；所述APD芯片通过低通滤波器与检波和采样保持电路电连接，所述检波和采样保持电路、驱动时钟芯片、DBR激光器均与所述控制器电连接，所述驱动时钟芯片还分别与所述DBR激光器以及所述金手指电接口电连接；所述驱动时钟芯片用于接受对从金手指电接口传输过来的低频电信号进行整形并放大；所述控制器用于存储全波段中各标准波长对应的波长通道切换控制信息，并将波长通道切换控制信息加载于驱动时钟芯片的低频电信号上，从而产生携带波长通道切换控制信息的低频调制电信号，所述DBR激光器用于产生激光束，并将所述激光束与所述低频调制电信号进行调制从而产生携带波长通道切换控制信息的调制光信号；所述APD芯片用于把接收的调制光信号转为对应电信号，所述低通滤波器用于提取所述电信号中的低频调制电信号，所述检波和采样保持电路用于提取所述低频调制电信号中的波长通道切换控制信息。2.根据权利要求1所述的波长可调谐光模块，其特征在于，所述DBR激光器包括激光器、电流控制芯片、TEC电制冷模块和MZM调制器，所述TEC电制冷模块、电流控制芯片、MZM调制器均与所述控制器电连接，所述激光器和所述时钟驱动芯片均与所述MZM调制器电连接，所述激光器置于所述TEC电制冷模块上，所述TEC电制冷模块用于控制所述激光器的温度，所述电流控制芯片与所述激光器电连接，用于给所述激光器提供相位电流，控制激光器产生激光束，所述MZM调制器用于将所述激光束与所述低频调制电信号进行调制从而产生携带波长通道切换控制信息的调制光信号。3.根据权利要求2所述的波长可调谐光模块，其特这在于，所述TEC电制冷模块包括TEC电制冷器和TEC驱动器，所述TEC电制冷器通过TEC驱动器与所述控制器电连接。4.根据权利要求2所述的波长可调谐光模块，其特征在于，还包括光功率检测器、波长探测器和光分路器a，所述调制光信号通过光分路器a分成三路光信号，第一路光信号为对外输出的光信号，第二路光信号用于通过光功率检测器检测光功率，第三路光信号用于通过波长探测器来探测波长频率。5.根据权利要求3所述的波长可调谐光模块，其特征在于，还包括Etalon光频率监控电路和光分路器b，所述波长探测器为两个，分别为波长探测器PD1和波长探测器PD2，所述第三路光信号再通过光分路器b分成两路，一路直接输出到波长探测器PD1，另一路通过Etalon光频率监控电路输出到波长探测器PD2，所述波长探测器PD1和波长探测器PD2均与所述控制器电连接。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹锋光，王冰，邱金金，李克峰，李林科，吴天书，杨现文，张健，
申请(专利权)人：武汉联特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42