光模块消光比闭环控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光模块消光比闭环控制系统，包括APC控制中心、偏置电流产生模块和消光比自动调节模块；所述APC控制中心与偏置电流产生模块的输入端电连接，所述偏置电流产生模块的输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块的输入端与激光接收单元PD电连接，输出端与激光发射单元LD电连接。本发明专利技术中，通过采集光模块输出的光信号中数据“1”和数据“0”的电平计算出光模块的输出消光比，并将计算得出的消光比与预设的消光比进行比较，根据比较结果调节光模块的输出消光比；无需采集环境温度即可实现光模块的温度补偿，对于一致性较差的光模块同样适用，从而提高了光模块的利用率和成品率。

Closed loop control system of extinction ratio of optical module

【技术实现步骤摘要】
光模块消光比闭环控制系统
本专利技术涉及光模块
，特别涉及一种光模块消光比闭环控制系统。
技术介绍
光模块作为现代光通信的核心器件之一，必须能在较宽的温度变化范围内保持性能的稳定性。针对光模块设计，若不采取任何的补偿措施，其输出消光比在较宽的温度范围内将会变化很大，从而导致光发射部分眼图变差，光接收部分灵敏度恶化，最终引起通信误码率的增加。因此，保持输出消光比的稳定对提升光通信的通信质量具有非常重要的意义。现有技术为了保持输出消光比的稳定性，通常采用以下三种方法：1、设置常温条件下的光模块调制电流，然后采用温度补偿和K系数补偿相结合的方式，调节调制电流的大小，以保持输出消光比的稳定；2、使用温度查找表进行温度补偿，该方法使用有限数量的样品进行温度段划分、温度段偏置调制电流摸底，当温度变化后根据温度段更新偏置、调制电流，以稳定输出消光比；3、使用带数字电位器的监控芯片，根据温度变化调节数字电位器的值；以上三种方法的共同缺陷是均要求光模块具有较好的温度一致性，否则输出消光比会呈现较大的离散性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供了一种不需要采集环境温度的光模块消光比闭环控制系统。本专利技术的技术方案如下：一种光模块消光比闭环控制系统，其中，光模块包括激光发射单元LD和激光接收单元PD，所述控制系统包括APC控制中心、偏置电流产生模块和消光比自动调节模块；所述APC控制中心与偏置电流产生模块的输入端电连接，所述偏置电流产生模块的输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块的输入端与激光接收单元PD电连接，输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块用于检测激光接收单元PD的输出电流中数据“1”和数据“0”对应的电平值，从而计算出光模块的输出消光比，并将计算得出的消光比与预设的消光比进行比较，根据比较结果对光模块的输出消光比进行调节。进一步的，所述消光比检测模块包括直流耦合单元、交流耦合单元、“1”电平检测单元、“0”电平检测单元、MCU算法中心和调制电流产生模块；所述直流耦合单元和交流耦合单元的输入端均与激光接收单元PD电连接，所述直流耦合单元的输出端与“1”电平检测单元的直流输入端、“0”电平检测单元的直流输入端均电连接，所述交流耦合单元的输出端与“1”电平检测单元的交流输入端、“0”电平检测单元的交流输入端均电连接，所述“1”电平检测单元和“0”电平检测单元的输出端均与MCU算法中心电连接；所述MCU算法中心与调制电流产生模块的输入端电连接，所述调制电流产生模块的输出端与激光发射单元LD电连接。进一步的，所述消光比检测模块还包括电流镜，所述直流耦合单元的输入端通过电流镜与激光发射单元LD电连接。进一步的，所述消光比检测模块还包括电流镜，所述交流耦合单元的输入端通过电流镜与激光发射单元LD电连接。进一步的，所述直流耦合单元和MCU算法中心均与APC控制中心电连接；所述APC控制中心根据MCU算法中心送来的电压参考值VREF控制偏置电流产生模块产生偏置电流使激光发射单元LD工作，并将直流耦合单元送来的直流分量与电压参考值VREF进行比较，根据比较结果自动调节光模块的输出光功率，直到直流耦合单元送来的直流分量与电压参考值VREF相等。进一步的，所述MCU算法中心根据“1”电平检测单元送来的数据“1”的电平值和“0”电平检测单元送来的数据“0”的电平值计算出光模块的输出消光比，并与预设的消光比进行比较，根据比较结果调整调制电流产生模块产生的调制电流，从而自动调节光模块的输出消光比。有益效果：本专利技术中，通过采集光模块输出的光信号中数据“1”和数据“0”的电平计算出光模块的输出消光比，并将计算得出的消光比与预设的消光比进行比较，根据比较结果调节光模块的输出消光比；无需采集环境温度即可实现光模块的温度补偿，对于一致性较差的光模块同样适用，从而提高了光模块的利用率和成品率。附图说明图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。如图1所示，光模块4包括激光发射单元LD和激光接收单元PD，本专利技术的一个实施例包括APC控制中心1、偏置电流产生模块2、电流镜31、直流耦合单元32、交流耦合单元33、“1”电平检测单元34、“0”电平检测单元35、MCU算法中心36和调制电流产生模块37；所述APC控制中心1与偏置电流产生模块2的输入端电连接，所述偏置电流产生模块2的输出端与激光发射单元LD电连接。所述交流耦合单元33的输入端与激光接收单元PD电连接，所述直流耦合单元32的输入端通过电流镜31与激光发射单元LD电连接；所述直流耦合单元32的输出端与“1”电平检测单元34的直流输入端、“0”电平检测单元35的直流输入端均电连接，所述交流耦合单元33的输出端与“1”电平检测单元34的交流输入端、“0”电平检测单元35的交流输入端均电连接，所述“1”电平检测单元34和“0”电平检测单元35的输出端均与MCU算法中心36电连接；所述MCU算法中心36与调制电流产生模块37的输入端电连接，所述调制电流产生模块37的输出端与激光发射单元LD电连接。所述MCU算法中心36根据“1”电平检测单元34送来的数据“1”的电平值和“0”电平检测单元35送来的数据“0”的电平值计算出光模块4的输出消光比，并与预设的消光比进行比较，根据比较结果调整调制电流产生模块37产生的调制电流，从而自动调节光模块4的输出消光比。所述直流耦合单元32和MCU算法中心36均与APC控制中心1电连接；所述APC控制中心1根据MCU算法中心36送来的电压参考值VREF控制偏置电流产生模块2产生偏置电流使激光发射单元LD工作，并将直流耦合单元32送来的直流分量与电压参考值VREF进行比较，根据比较结果自动调节光模块4的输出光功率，直到直流耦合单元32送来的直流分量与电压参考值VREF相等。本实施例的工作原理如下：在光模块设计中，消光比Ex的定义为光模块在数据“1”时的光功率P1与数据“0”时的光功率P0的比值，一般用对数形式表示，即：对于包括激光发射单元LD和激光接收单元PD的光模块，激光发射单元LD的输出消光比与激光接收单元PD的电流之间具有稳定的线性关系，且这种关系在较大的温度范围内也能保持；对于光模块而言，只需保持激光接收单元PD在数据“1”时的电流Im1与数据“0”的电流Im0的比值稳定，即可达到稳定消光比的要求，即：为此，本专利技术提出了一种光模块消光比闭环控制系统，通过闭环控制完成光模块消光比的自动调节，实现光模块的温度补偿，能够保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光模块消光比闭环控制系统，其中，光模块(4)包括激光发射单元LD和激光接收单元PD，其特征在于：所述控制系统包括APC控制中心(1)、偏置电流产生模块(2)和消光比自动调节模块(3)；所述APC控制中心(1)与偏置电流产生模块(2)的输入端电连接，所述偏置电流产生模块(2)的输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块(3)的输入端与激光接收单元PD电连接，输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块(3)用于检测激光接收单元PD的输出电流中数据“1”和数据“0”对应的电平值，从而计算出光模块(4)的输出消光比，并将计算得出的消光比与预设的消光比进行比较，根据比较结果对光模块(4)的输出消光比进行调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种光模块消光比闭环控制系统，其中，光模块(4)包括激光发射单元LD和激光接收单元PD，其特征在于：所述控制系统包括APC控制中心(1)、偏置电流产生模块(2)和消光比自动调节模块(3)；所述APC控制中心(1)与偏置电流产生模块(2)的输入端电连接，所述偏置电流产生模块(2)的输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块(3)的输入端与激光接收单元PD电连接，输出端与激光发射单元LD电连接；所述消光比自动调节模块(3)用于检测激光接收单元PD的输出电流中数据“1”和数据“0”对应的电平值，从而计算出光模块(4)的输出消光比，并将计算得出的消光比与预设的消光比进行比较，根据比较结果对光模块(4)的输出消光比进行调节。


2.根据权利要求1所述的光模块消光比闭环控制系统，其特征在于：所述消光比检测模块(3)包括直流耦合单元(32)、交流耦合单元(33)、“1”电平检测单元(34)、“0”电平检测单元(35)、MCU算法中心(36)和调制电流产生模块(37)；所述直流耦合单元(32)和交流耦合单元(33)的输入端均与激光接收单元PD电连接，所述直流耦合单元(32)的输出端与“1”电平检测单元(34)的直流输入端、“0”电平检测单元(35)的直流输入端均电连接，所述交流耦合单元(33)的输出端与“1”电平检测单元(34)的交流输入端、“0”电平检测单元(35)的交流输入端均电连接，所述“1”电平检测单元(34)和“0”电平检测单元(35)的输出端均与MCU算法中心(36)电连接；所述MCU算法中心(36)与调制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周本军，胡伟，黄雨新，李欢，韦宜伶，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50