一种光发射机以及光纤通信系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光发射机以及光纤通信系统，包括：输入电路，用于对输入的电信号进行扰码和编码操作；驱动电路，电连接输入电路，用于将扰码和编码后的电信号进行调制，形成调制信号；光源模块，电连接驱动电路，用于根据调制信号驱动光源模块并产生光信号；温度控制电路，电连接光源模块，用于稳定所述光源模块的工作温度。本发明专利技术的光发射机中的光源采用台阶结构的LED，提高了发光效率，降低了光发射机的成本。

An optical transmitter and optical fiber communication system

The invention relates to an optical transmitter and optical fiber communication system, including: input circuit for signal to input the scramble and encoding operation; drive circuit is electrically connected to the input circuit, used for signal encoding and scrambling after modulation, forming a modulated signal; the light source module, electrically connected to the drive circuit, and used to produce according to the optical signal modulation signal drives the light source module; temperature control circuit is electrically connected with the light source module, the light source module for stable working temperature. The light source of the optical transmitter adopts a step structure LED, which improves the luminous efficiency and reduces the cost of the optical transmitter.

【技术实现步骤摘要】
一种光发射机以及光纤通信系统
本专利技术属光纤通信
，特别涉及一种光发射机以及光纤通信系统。
技术介绍
光纤通信自问世以来，给整个通信领域乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大的变革。光纤通信是利用光发射机把电信号转换为光信号进行传输。光源是光发射机中的重要模块。半导体激光器(LD)或半导体发光二极管(LED)作为光源器件，光源在工作时间过长或者温度过高的时候，输出的功率会减小，造成输出的光信号不稳定。随着光通信技术的发展，高速光纤通信系统对半导体发光二极管的要求也越来越高，集成化的发展趋势要求半导体发光二极管与其他光电器件集成。半导体发光二极管作为光源器件，如何提高发光效率就变得极其重要。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种光发射机以及光纤通信系统。本专利技术的实施例提供了一种光发射机，包括：输入电路，用于对输入的电信号进行扰码和编码操作；驱动电路，电连接所述输入电路，用于将扰码和编码后的所述电信号进行调制，形成调制信号；光源模块，电连接所述驱动电路，用于根据所述调制信号驱动所述光源模块并产生光信号；温度控制电路，电连接所述光源模块，用于稳定所述光源模块的工作温度。在本专利技术的一个实施例中，所述输入电路包括：依次电连接的输入接口、均衡放大器、码型变换模块、复用模块、扰码编码模块。在本专利技术的一个实施例中，所述输入电路还包括：时钟提取模块；其中，所述时钟提取模块的输入端电连接所述均衡放大器，输出端分别电连接所述码型变换模块、所述复用模块、所述扰码编码模块。在本专利技术的一个实施例中，还包括光监测模块和告警输出电路；其中，所述光监测模块用于检测所述光源模块输出的光信号，所述告警输出电路电连接所述光监测模块以用于对所述光源模块的工作状态进行检测和报警。在本专利技术的一个实施例中，所述光源模块包括发光二极管、引线和透镜；其中，所述引线用于连接所述发光二极管的正负管脚与所述光源模块的输入端；所述透镜设置于所述发光二极管的发光面上以用于会聚且传输所述光信号。在本专利技术的一个实施例中，所述第一Ge层(12)为P型，且掺杂浓度为5×1018cm-3。在本专利技术的一个实施例中，所述发光二极管为基于台阶结构的LED，所述LED包括：单晶Si衬底；第一Ge层，设置于所述单晶Si衬底表面；Ge基台阶结构，设置于所述第一Ge层表面的中心位置处；正电极，设置于所述第一Ge层的上表面并位于台阶结构两侧的位置处；负电极，设置于所述台阶结构的上表面；钝化层，设置于所述第一Ge层及所述台阶结构的上表面。在本专利技术的一个实施例中，所述第一Ge层包括Ge籽晶层、Ge主体层和第二Ge层；其中，所述Ge主体层设置于所述Ge籽晶层上表面，所述第二Ge层设置于所述Ge主体层上表面。在本专利技术的一个实施例中，所述基于台阶结构的LED发送的所述光源波长为1550nm。在本专利技术的另一个实施例提供了一种光纤通信系统，包括：传感光信号发送器、光发射机、合波器、环形器、传感光信号接收解析器及光纤；其中，所述传感光信号发送器电连接至所述合波器以将传感光信号发送至所述合波器，所述光发射机电连至所述合波器以将产生的光信号发送至所述合波器，所述合波器电连接所述环形器以将所述传感光信号及所述光信号进行合波处理后形成合波信号发送至所述环形器，所述环形器电连接至所述光纤以将所述合波信号发送至所述光纤并接收所述光纤中散射返回的所述传感光信号，所述传感光信号接收解析器电连接至所述环形器以接收散射返回的所述传感光信号并解析处理；其中，所述光发射机上述任一实施例所述的发射机。在本专利技术的一个实施例中，所述传感光信号发送器包括激光发送器和光驱动器，所述传感光信号接收解析器包括光电转换器和数据采集处理器。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)本专利技术采用的基于台阶结构的LED，具有Ge外延层晶体质量高，Ge外延层位错密度低的优点，从而进一步提高发光二极管的发光效率；2)本专利技术提供的光纤通信系统在同一根光纤中同时实现了通信和传感，节约了光纤资源，大幅降低生产成本；本系统集成度高，可以将通信和传感装置高度集成，降低了系统的复杂程度，便于日常的安装于维护。附图说明下面将结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细的说明。图1为本专利技术实施例提供的一种光发射机的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种光发射机输入电路的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种光发射机光源模块的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种用于光发射机光源模块的发光二极管结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种LRC工艺方法示意图；图6为本专利技术实施例提供的另一种用于光发射机光源模块的发光二极管结构示意图；图7a-图7l为本专利技术实施例的一种用于光发射机光源模块的发光二极管的制备工艺示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种光纤通信系统结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参照图1，图1为本专利技术实施例提供的一种光发射机的结构示意图，该光发射机10包括：输入电路11，用于对输入的电信号进行扰码和编码操作；驱动电路12，电连接所述输入电路11，用于将扰码和编码后的所述电信号进行调制，形成调制信号；光源模块13，电连接所述驱动电路12，用于根据所述调制信号驱动所述光源模块13并产生光信号；温度控制电路14，电连接所述光源模块13，用于稳定所述光源模块13的工作温度。其中，如图2所示，图2为本专利技术实施例提供的一种光发射机输入电路的结构示意图，所述输入电路11包括：依次电连接的输入接口101、均衡放大器102、码型变换模块103、复用模块104、扰码编码模块105。其中，所述输入电路11还包括：时钟提取模块106；进一步地，所述时钟提取模块106的输入端电连接所述均衡放大器102，输出端分别电连接所述码型变换模块103、所述复用模块104、所述扰码编码模块105。其中，输入接口101用来接收电端机(PCM)输入的脉冲信号，这个接口通常称为电接口。其中，均衡放大器102用来对脉冲信号进行均衡，补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变，以便正确译码。其中，时钟提取模块106用于对码型变换和扰码过程提供时钟信号作为时间参考。其中，码型变换模块103用于将码流变换为单极性的“0”，“1”非归零码(即NRZ码)。因为均衡器输出的是HDB3码，三值双极性码(即+1，0，-1)。而光源只能用有光和无光与“0”和“1”对应，因此需要通过码型变换电路。其中，复用模块104是指利用大容量传输信道来同时传送多个低容量的用户信息以及开销信息的过程。其中，扰码编码模块105用于，若信息码流中出现长连“0”或长连“1”的情况，将会给时钟信号的提取带来困难，加入扰码电路，达到“0”码和“1”码等概率出现。在实际的光纤通信系统中，除了需要传输主信号外，还需要实现一些其他的功能，如不间断业务的误码监测、区间通信联络、公务通信、监控等功能，因此需要在扰码以后信号的基础上增加一些信息冗余，即进行线路编码。其中，驱动电路12，也称作调制电路，经过扰码以后的电信号通过调制电路对光源进行调制，让光源发出的光信号强度随着电信号码流的变化而变化。其中，所述光发射机还包括光监测模块15和告警输出电路16；进一步地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光发射机，其特征在于，包括：输入电路，用于对输入的电信号进行扰码和编码操作；驱动电路，电连接所述输入电路，用于将扰码和编码后的所述电信号进行调制，形成调制信号；光源模块，电连接所述驱动电路，用于根据所述调制信号驱动所述光源模块并产生光信号；温度控制电路，电连接所述光源模块，用于稳定所述光源模块的工作温度。

【技术特征摘要】
1.一种光发射机，其特征在于，包括：输入电路，用于对输入的电信号进行扰码和编码操作；驱动电路，电连接所述输入电路，用于将扰码和编码后的所述电信号进行调制，形成调制信号；光源模块，电连接所述驱动电路，用于根据所述调制信号驱动所述光源模块并产生光信号；温度控制电路，电连接所述光源模块，用于稳定所述光源模块的工作温度。2.根据权利要求1所述的光发射机，其特征在于，所述输入电路包括：依次电连接的输入接口、均衡放大器、码型变换模块、复用模块、扰码编码模块。3.根据权利要求2所述的光发射机，其特征在于，所述输入电路还包括：时钟提取模块；其中，所述时钟提取模块的输入端电连接所述均衡放大器，输出端分别电连接所述码型变换模块、所述复用模块、所述扰码编码模块。4.根据权利要求1所述的光发射机，其特征在于，还包括光监测模块和告警输出电路；其中，所述光监测模块用于检测所述光源模块输出的光信号，所述告警输出电路电连接所述光监测模块以用于对所述光源模块的工作状态进行检测和报警。5.根据权利要求1所述的光发射机，其特征在于，所述光源模块包括发光二极管、引线和透镜；其中，所述引线用于连接所述发光二极管的正负管脚与所述光源模块的输入端；所述透镜设置于所述发光二极管的发光面上以用于会聚且传输所述光信号。6.根据权利要求5所述的光发射机，其特征在于，所述发光二极管为基于台阶结构的LED，所述LED包括：单晶Si衬底；第一Ge层，设置于所述单晶Si衬底表面；...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉文方，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61