一种激光器的偏置电流控制方法及装置制造方法及图纸

一种激光器的偏置电流控制方法及装置，使得激光器在老化后仍可以偏置在最佳工作点。方法包括：将电流扰动信号输入激光器；采集激光器的背光电流，该背光电流用于指示输入电流扰动信号后激光器的输出光功率；然后，根据背光电流和电流扰动信号确定激光器的阈值电流；最后，在阈值电流上叠加加权电流值，得到激光器的偏置电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种激光器的偏置电流控制方法及装置
本申请涉及光纤通信
，尤其涉及在一种激光器的偏置电流控制方法及装置。
技术介绍
激光器广泛应用于各种短距离传输以及长距离传输的光纤通信场景中，通过向激光器注入偏置电流可以使得激光器发出激光。激光是一种相干光且频率稳定性高，因而激光器被广泛应用于发射机中，用以将待传输的数据信号转换为光信号，并通过光纤将光信号发射出去。对于激光器来说，影响其工作的重要参数之一是阈值电流：当注入激光器的偏置电流小于该激光器的阈值电流时，激光器只能发射出荧光，输出的光功率近似为零；当注入激光器的偏置电流大于阈值电流时，激光器才能正常工作发出激光。通常，可以将激光器的阈值电流叠加加权电流值后得到的电流值作为偏置电流注入激光器，使得该激光器偏置在最佳工作点。但是，在激光器的使用过程中，随着激光器的老化，激光器的特征参数(例如阈值电流)会发生变化。在激光器的特征参数发生变化后，若还根据之前的特征参数来设置该激光器的偏置电流，会导致该激光器无法偏置在最佳工作点。综上，亟需一种激光器的偏置电流控制方案，使得激光器在老化后仍可以偏置在最佳工作点。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种激光器的偏置电流控制方法及装置，使得激光器在老化后仍可以偏置在最佳工作点。第一方面，本申请实施例提供一种激光器的偏置电流控制方法，该方法包括如下步骤：将电流扰动信号输入激光器；采集激光器的背光电流，该背光电流用于指示输入电流扰动信号后激光器的输出光功率；根据背光电流和电流扰动信号确定激光器的阈值电流；在阈值电流上叠加加权电流值，得到激光器的偏置电流。采用第一方面提供的偏置电流控制方法，根据输入激光器的电流扰动信号以及采集到的背光电流确定该激光器的阈值电流，进而确定该激光器的偏置电流，因而可以实时监测该激光器的阈值电流变化，从而准确地配置输入该激光器的偏置电流。当激光器由于老化而导致特征参数(例如阈值电流)发生变化时，上述方法可以适应性调整偏置电流值，将采用上述方法确定的偏置电流输入该激光器，可以使得该激光器在发生老化现象后仍可以偏置在最佳工作点。在上述方法中，电流扰动信号为以下任一种：方波信号；正弦波信号；周期性方波信号；周期性正弦波信号。无论何种类型的电流扰动信号，只要该电流扰动信号输入激光器后使得激光器发出激光，就可以通过激光器的输出光功率与电流扰动信号的关系确定该激光器当前的阈值电流。具体地，采集激光器的背光电流，可以通过如下方式实现：在电流扰动信号的每个正半周期内的N个采样点上采集N个背光电流值；并，在电流扰动信号的每个负半周期内的N个采样点上采集N个背光电流值，N≥1。采用上述实现方式，可以采样得到2N个电流值与2N个输出光功率，根据二者的对应关系可以确定该激光器的光功率-电流特性曲线，从而确定该激光器当前的阈值电流。由于采样数据量可以根据需求进行设置(即N的数值可根据需求进行设置)，因而通过多个采样数据确定的阈值电流的数据更为准确。在上述方法中，背光电流用于指示输入电流扰动信号后激光器的输出光功率，因而可以根据激光器的背光电流获取该激光器的输出光功率。那么，根据背光电流和电流扰动信号确定激光器的阈值电流，可以通过以下方式实现：根据背光电流确定输入电流扰动信号后激光器的输出光功率；根据输出光功率和电流扰动信号确定阈值电流。也就是说，可以先将采集的背光电流转换为相应的输出光功率，再根据输出光功率和电流扰动信号的关系确定阈值电流。在一种可能的设计中，根据输出光功率和电流扰动信号确定阈值电流，包括：根据输出光功率和电流扰动信号确定激光器的输出光功率-电流特性曲线，该输出光功率-电流特性曲线的截距与斜率的比值的相反数(即光功率-电流特性曲线与横轴的交点)为阈值电流。在一种可能的设计中，根据输出光功率和电流扰动信号确定激光器的输出光功率-电流特性曲线，可以采用如下方式实现：根据输出光功率和电流扰动信号确定激光器的斜效率，激光器的斜效率用于表征输出光功率-电流特性曲线的斜率；根据输出光功率、电流扰动信号以及斜效率确定输出光功率-电流特性曲线的截距；根据激光器的斜效率以及截距确定激光器的输出光功率-电流特性曲线。由于输出光功率-电流特性曲线是一次函数曲线，因而与其他确定一次函数曲线的方式类似，在确定输出光功率-电流特性曲线时，可以先根据输出光功率和电流扰动信号确定激光器的斜效率，该斜效率即为输出光功率-电流特性曲线的斜率；然后，根据输出光功率、电流扰动信号以及斜效率确定输出光功率-电流特性曲线的截距；最后，根据激光器的斜效率以及截距确定激光器的输出光功率-电流特性曲线。下面根据采样点数量以及电流扰动信号类型的不同，列举两种确定输出光功率-电流特性曲线(即确定输出光功率-电流特性曲线的斜率和截距)的实现方式。实现方式一根据输出光功率和电流扰动信号确定激光器的斜效率，可以符合下述公式要求：其中，电流扰动信号为包含T个周期性方波的方波信号，T≥1，N为采集激光器的背光电流时每个正半周期或每个负半周期内的采样点的数量，为正半周期内的第i个采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率，为负半周期内的第i个采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率，δA为电流扰动信号的幅值。此外，在实现方式一中，方波信号的波形可以理解为关于时间轴上下幅值对称的波形。在该方波信号的一个周期内存在正半周期和负半周期，该方波信号的幅值可以理解为该方波信号正半周期的幅值(或者负半周期的幅值)。由于电流扰动信号为包含T个周期性方波的方波信号，且在每个正半周期和每个负半周期均采样N个点，因而在正半周期采样N*T个采样点，在负半周期采样N*T个采样点。在实现方式一中，根据输出光功率、电流扰动信号以及斜效率确定输出光功率-电流特性曲线的截距，可通过如下方式实现：根据正半周期内第一采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率、第一采样点上对应的电流扰动信号以及斜效率，确定输出光功率-电流特性曲线的截距，第一采样点为正半周期内的任一采样点；或者，根据负半周期内第二采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率、第二采样点上对应的电流扰动信号以及斜效率，确定输出光功率-电流特性曲线的截距，第二采样点为负半周期内的任一采样点。上述确定输出光功率-电流特性曲线的截距的方案可以这样理解，在已知一次函数的斜率的情况下，再根据该一次函数上某个点(例如第一采样点或第二采样点)的横坐标及纵坐标即可确定该一次函数的截距。在输出光功率-电流特性曲线这一一次函数曲线上，某个点的纵坐标即该点对应的输出光功率，某个点的横坐标即该点对应的电流扰动信号的值。采用实现方式一，由于采样点的数量可以根据需求进行设置，因而可设置多个采样点，从而减小干扰、环境变化等因素导致的采样数据的误差，提高计算得到的阈值电流的准确性。实现方式二根据输出光功率和电流扰动信号确定激光器的斜效率，可以符合下述公式要求：其中，AD1为采集激光器的背光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光器的偏置电流控制方法，其特征在于，包括：/n将电流扰动信号输入所述激光器；/n采集所述激光器的背光电流，所述背光电流用于指示输入所述电流扰动信号后所述激光器的输出光功率；/n根据所述背光电流和所述电流扰动信号确定所述激光器的阈值电流；/n在所述阈值电流上叠加加权电流值，得到所述激光器的偏置电流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种激光器的偏置电流控制方法，其特征在于，包括：
将电流扰动信号输入所述激光器；
采集所述激光器的背光电流，所述背光电流用于指示输入所述电流扰动信号后所述激光器的输出光功率；
根据所述背光电流和所述电流扰动信号确定所述激光器的阈值电流；
在所述阈值电流上叠加加权电流值，得到所述激光器的偏置电流。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流扰动信号为以下任一种：
方波信号；正弦波信号；周期性方波信号；周期性正弦波信号。


如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采集所述激光器的背光电流，包括：
在所述电流扰动信号的每个正半周期内的N个采样点上采集N个背光电流值；并，在所述电流扰动信号的每个负半周期内的N个采样点上采集N个背光电流值，N≥1。


如权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述背光电流和所述电流扰动信号确定所述激光器的阈值电流，包括：
根据所述背光电流确定输入所述电流扰动信号后所述激光器的输出光功率；
根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述阈值电流。


如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述阈值电流，包括：
根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述激光器的输出光功率-电流特性曲线，所述输出光功率-电流特性曲线的截距与斜率的比值的相反数为所述阈值电流。


如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述激光器的输出光功率-电流特性曲线，包括：
根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述激光器的斜效率，所述激光器的斜效率用于表征所述输出光功率-电流特性曲线的斜率；
根据所述输出光功率、所述电流扰动信号以及所述斜效率确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距；
根据所述激光器的斜效率以及所述截距确定所述激光器的输出光功率-电流特性曲线。


如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述激光器的斜效率，符合下述公式要求：



其中，所述电流扰动信号为包含T个周期性方波的方波信号，T≥1，N为采集所述激光器的背光电流时每个正半周期或每个负半周期内的采样点的数量，
为正半周期内的第i个采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率，
为负半周期内的第i个采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率，δA为所述电流扰动信号的幅值。



如权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述输出光功率、所述电流扰动信号以及所述斜效率确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距，包括：
根据所述正半周期内第一采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率、所述第一采样点上对应的电流扰动信号以及所述斜效率，确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距，所述第一采样点为所述正半周期内的任一采样点；或者
根据所述负半周期内第二采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率、所述第二采样点上对应的电流扰动信号以及所述斜效率，确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距，所述第二采样点为所述负半周期内的任一采样点。


如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述输出光功率和所述电流扰动信号确定所述激光器的斜效率，符合下述公式要求：



其中，AD
1为采集所述激光器的背光电流时第三采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率，AD
2为采集所述激光器的背光电流时第四采样点上采集的背光电流值对应的输出光功率，I
1为所述第三采样点对应的电流扰动信号的幅值，I
2为所述第四采样点对应的电流扰动信号的幅值。



如权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述输出光功率、所述电流扰动信号以及所述斜效率确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距，包括：
根据AD
1、I
1以及所述斜效率确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距；或者

根据AD
2、I
2以及所述斜效率确定所述输出光功率-电流特性曲线的截距。



一种激光器的偏置电流控制装置，其特征在于，包括：
处理器，用于将电流扰动信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：李漓江，伍兵，刘奉杰，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44