專利名稱：數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中的電光轉(zhuǎn)換技術(shù)，更確切地說是涉及一種光發(fā)送模塊及其參數(shù)的數(shù)字調(diào)節(jié)方法。
光發(fā)送模塊由四大功能部件組成激光器11，完成電/光轉(zhuǎn)換；激光器的驅(qū)動器12，用于阻抗匹配，對激光器的驅(qū)動和設(shè)定光發(fā)送模塊參數(shù)；自動發(fā)送光功率控制(APC)電路13，用于穩(wěn)定發(fā)送光功率；和自動溫度控制(ATC)電路14，用于穩(wěn)定激光器(管芯)溫度，保障光波長穩(wěn)定。
輸入光發(fā)送模塊的信號包括輸入激光器驅(qū)動器12的差分時鐘信號及差分?jǐn)?shù)據(jù)信號，和輸入自動發(fā)送光功率控制(APC)電路13的激光器關(guān)斷信號。光發(fā)送模塊的性能上報部分，包括由自動溫度控制(ATC)電路14輸出的激光器制冷電流性能上報，由自動發(fā)送光功率控制(APC)電路13輸出的平均發(fā)送光功率上報及激光器偏置電流上報。
該光發(fā)送模塊的參數(shù)調(diào)節(jié)主要通過電位器完成，包括利用電位器R1、R2，通過激光器驅(qū)動器12分別調(diào)節(jié)激光器的消光比與交叉點(diǎn)，利用電位器R3通過自動溫度控制(ATC)電路14微調(diào)發(fā)送模塊的光波長，和利用電位器R4通過自動發(fā)送光功率控制(APC)電路13調(diào)節(jié)發(fā)送模塊的光功率。
該模擬調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊還設(shè)有其它附屬電路，如激光器關(guān)斷電路、電源電路等，因與本發(fā)明無關(guān)，沒有一一列出。
該模擬調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，因而被電信設(shè)備供應(yīng)商普遍采用。但其存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，包括(1)模擬調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊參數(shù)指標(biāo)依賴于電位器的精度與穩(wěn)定性，而電位器是利用機(jī)械裝置改變滑動點(diǎn)位置來改變電阻值，進(jìn)而改變激光器工作點(diǎn)的，機(jī)械式電位器觸點(diǎn)的接觸不良問題、溫度特性問題及因運(yùn)輸、振動等造成觸點(diǎn)移動的問題，均不可避免地導(dǎo)致光模塊參數(shù)漂移；(2)電位器的調(diào)節(jié)過程復(fù)雜，使光模塊難以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，無法進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，使生產(chǎn)成本增高，另外，光模塊的性能指標(biāo)直接依賴于工人素質(zhì)及技術(shù)熟練水平，難以保證產(chǎn)品的直通率和一致性；(3)因采用模擬電位器，使保留光模塊的調(diào)測參數(shù)變得困難，廠家難以利用IT平臺建立產(chǎn)品參數(shù)數(shù)據(jù)庫，而該數(shù)據(jù)庫對維護(hù)和改進(jìn)產(chǎn)品則意義重大；(4)電信級設(shè)備對可靠性和穩(wěn)定性方面的要求很高，而隨著使用年限的增加，因激光器老化等因素會產(chǎn)生指標(biāo)漂移，通常要求在系統(tǒng)不間斷業(yè)務(wù)情況下調(diào)節(jié)其性能參數(shù)，然而采用模擬電位器調(diào)節(jié)的光模塊則無法實現(xiàn)該功能。
綜上所述，采用模擬電位器調(diào)節(jié)光模塊參數(shù)的光模塊，存在有許多弊端，急需改革。而隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，許多模擬技術(shù)都被數(shù)字技術(shù)所替代。本發(fā)明就是要運(yùn)用數(shù)字技術(shù)，來實現(xiàn)光發(fā)送模塊的參數(shù)調(diào)節(jié)。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊，包括激光器、激光器的驅(qū)動器、自動功率控制輸出電路和自動溫度控制電路，其特征在于還包括數(shù)字調(diào)節(jié)電路和存儲器，數(shù)字調(diào)節(jié)電路接收數(shù)字接口的控制信號，分別向激光器的驅(qū)動器輸出激光器消光比調(diào)節(jié)信號與激光器交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)信號，向自動溫度控制電路輸出激光器光波長微調(diào)信號，和向自動功率控制輸出電路輸出激光器光功率調(diào)節(jié)信號；所述的存儲器用于存儲至少包括光發(fā)送模塊參數(shù)及激光器發(fā)送光功率上報參數(shù)的數(shù)據(jù)，用于在線光發(fā)送模塊參數(shù)調(diào)整。
所述的數(shù)字調(diào)節(jié)電路是由串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器連接電平轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)?？刂?DAC)電路。
所述的數(shù)字調(diào)節(jié)電路是由電阻網(wǎng)絡(luò)、多路選擇模擬開關(guān)及電平轉(zhuǎn)換器連接構(gòu)成的數(shù)字控制電位器。
所述的激光器是帶制冷硅的直調(diào)式激光器。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案還是這樣的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于包括以下處理步驟A.設(shè)置存儲器，存儲光模塊參數(shù)表、激光器發(fā)送光功率上報表和光模塊信息；B.設(shè)置至少由數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)字調(diào)節(jié)電路；C.根據(jù)期望輸出的光功率查詢存儲器的光模塊參數(shù)表，獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道對應(yīng)的數(shù)據(jù)，寫入數(shù)字調(diào)節(jié)電路，轉(zhuǎn)換成激光器消光比調(diào)節(jié)模擬信號、激光器交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)模擬信號、激光器光功率調(diào)節(jié)模擬信號、和激光器光波長微調(diào)模擬信號；D.對光發(fā)送模塊激光器發(fā)送光功率的背光檢測結(jié)果進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；E.根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果查詢存儲器的激光器發(fā)送光功率上報表，得到激光器發(fā)送光功率上報值。
所述步驟C中，對查詢存儲器光模塊參數(shù)表的結(jié)果，還進(jìn)一步通過線性插值法獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道對應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述步驟E中，對查詢存儲器激光器發(fā)送光功率上報表的結(jié)果，還進(jìn)一步利用線性插值法獲得激光器發(fā)送光功率上報值。
所述的光模塊參數(shù)表是以預(yù)設(shè)發(fā)送光功率為索引項，其它項分別為實際需要寫入數(shù)模轉(zhuǎn)換器相應(yīng)通道的光功率數(shù)據(jù)、消光比數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)據(jù)和光波長數(shù)據(jù)。
所述光模塊參數(shù)表的預(yù)設(shè)發(fā)送光功率，索引項取值范圍從-3.0dBm～+3.0dBm，并間隔0.5dBm設(shè)置。
所述光模塊參數(shù)表的生成方法進(jìn)一步包括A1.在選擇的第一個和第二個激光器發(fā)送光功率下，分別調(diào)測光模塊激光器參數(shù)，使得消光比、交叉點(diǎn)、光波長參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并分別記錄第一、第二組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)包括發(fā)送光功率數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、消光比數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、和光波長微調(diào)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)；B1.以激光器發(fā)送光功率為座標(biāo)橫軸，分別以發(fā)送光功率數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、消光比數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、和光波長微調(diào)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)為座標(biāo)縱軸，將第一組數(shù)據(jù)及第二組數(shù)據(jù)按參數(shù)類型分別標(biāo)示在座標(biāo)上，通過兩點(diǎn)連線繪出發(fā)送光功率數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、消光比數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、和光波長微調(diào)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)與激光器發(fā)送光功率間的關(guān)系曲線；C1.在上述曲線上按激光器發(fā)送光功率的固定間隔取點(diǎn)，獲得所述的光模塊參數(shù)表。
所述的激光器發(fā)送光功率上報表是發(fā)送光功率與對應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)間的關(guān)系表，發(fā)送光功率的取值范圍為-3.0dBm～+3.0dBm，并間隔0.5dBm進(jìn)行關(guān)系對應(yīng)。
所述激光器發(fā)送光功率上報表的生成方法進(jìn)一步包括A2.在選擇的第一個和第二個激光器發(fā)送光功率下，分別檢測光模塊激光器的發(fā)送光功率上報值，并分別記錄該第一、第二個上報的模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)；B2.以激光器發(fā)送光功率為座標(biāo)橫軸，以上報的激光器發(fā)送光功率模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為座標(biāo)縱軸，將第一、第二個上報的模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)標(biāo)示在座標(biāo)上，通過兩點(diǎn)連線繪出發(fā)送光功率與上報的激光器發(fā)送光功率模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)間的關(guān)系曲線；C2.在上述曲線上按激光器發(fā)送光功率的固定間隔取點(diǎn)，獲得所述的激光器發(fā)送光功率上報表。
本發(fā)明的數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊及其調(diào)節(jié)方法，與傳統(tǒng)模擬調(diào)節(jié)光模塊相比，主要對控制方式進(jìn)行了改動，而對光發(fā)送模塊的基本電路則未作大的改動，只是增加了存儲器，用于存儲光發(fā)送模塊的參數(shù)，和設(shè)置了數(shù)字調(diào)節(jié)電路以代替電位器的功能，用于調(diào)節(jié)激光器的工作點(diǎn)。
實施本發(fā)明時，因模塊參數(shù)設(shè)置和調(diào)節(jié)需軟件參與，故會增加系統(tǒng)的軟件開銷；但與模擬電位器調(diào)節(jié)光模塊相比較，則變其諸多缺點(diǎn)為優(yōu)點(diǎn)，包括(1)數(shù)控光模塊采用DAC器件設(shè)置激光器工作點(diǎn)，因沒有機(jī)械觸點(diǎn)，從而保證了模塊的可靠性、穩(wěn)定性和使用壽命；(2)數(shù)控光模塊采用數(shù)字電位器調(diào)節(jié)模塊參數(shù)，是采用軟件方法實現(xiàn)的，光模塊易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低成本；(3)利于采用現(xiàn)有IT平臺，組建模塊產(chǎn)品的參數(shù)數(shù)據(jù)庫，對保證產(chǎn)品質(zhì)量和跟蹤產(chǎn)品提供了可能性；(4)因易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，因而模塊質(zhì)量對生產(chǎn)工人素質(zhì)的依賴性降低，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本；(5)通過網(wǎng)管系統(tǒng)，可實現(xiàn)光模塊參數(shù)的在線調(diào)節(jié)，延長光模塊使用壽命，降低因維護(hù)給電信業(yè)務(wù)帶來的影響；(6)數(shù)字化調(diào)節(jié)光模塊帶來了更優(yōu)良的產(chǎn)品性能，數(shù)字化光模塊的EEPROM參數(shù)存儲器中以表格形式存儲光模塊參數(shù)，通過線性插值法可實現(xiàn)光模塊輸出光功率的改變，同時可保證光波長、消光比等指標(biāo)滿足要求，提高了系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)測效率(而經(jīng)生產(chǎn)調(diào)測后的模擬調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊，在系統(tǒng)上應(yīng)用時，因功率預(yù)算與系統(tǒng)要求間存在差異，如果輸出光功率不能滿足要求，通常采用熔纖的方法來降低輸出光功率，直至達(dá)到合適的值，這樣做的結(jié)果無疑降低了系統(tǒng)可靠性和系統(tǒng)的生產(chǎn)效率)。
輸入光發(fā)送模塊的信號，包括輸入驅(qū)動器22的差分時鐘信號及差分?jǐn)?shù)據(jù)信號，和輸入自動發(fā)送光功率控制(APC)電路23的激光器關(guān)斷信號，激光器輸出光信號。光發(fā)送模塊的性能上報部分，包括由自動溫度控制(ATC)電路24輸出的激光器制冷電流性能上報，由自動發(fā)送光功率控制(APC)電路23輸出的平均發(fā)送光功率上報及激光器偏置電流上報。
本發(fā)明的光發(fā)送模塊增設(shè)有數(shù)字調(diào)節(jié)電路25和存儲器26，其中數(shù)字調(diào)節(jié)電路25主要用于完成

圖1中模擬電位器R1至R4的功能，包括向激光器的驅(qū)動器22輸送消光比調(diào)節(jié)與交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)信號，向自動溫度控制(ATC)電路24輸送光波長微調(diào)信號，和向自動發(fā)送光功率控制(APC)電路23輸送光功率調(diào)節(jié)信號。
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)方案的核心部分，即數(shù)字調(diào)節(jié)電路25、存儲器26及其調(diào)節(jié)方法，其它單元電路則不再贅述。
參見圖3、圖5，圖3與圖2所示結(jié)構(gòu)相比較，具體給出存儲器26的結(jié)構(gòu)及數(shù)字調(diào)節(jié)電路25的結(jié)構(gòu)。其中存儲器26采用I2CEEPROM，采用24C64I2C總線接口，用于存儲光模塊參數(shù)信息，具有存儲量大，接口簡潔的特點(diǎn)；數(shù)字調(diào)節(jié)電路25采用DAC器件，由12bit串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器連接四運(yùn)放器構(gòu)成，12bit串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器采用串行接口，輸入串行時鐘信號、片選信號及串行數(shù)據(jù)，輸出四個模擬信號，經(jīng)運(yùn)放器電平轉(zhuǎn)換，形成消光比調(diào)節(jié)信號、交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)信號、光功率調(diào)節(jié)信號和光波長微調(diào)信號。
DAC器件實現(xiàn)數(shù)字控制量到模擬控制量的轉(zhuǎn)換，對于12bitDAC器件，其輸出電壓滿足V0=VREF×Data2N,]]>其中V0為模擬電壓輸出，VREF為參考電壓，Data為DAC數(shù)字量輸入，N為DAC轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。
參見圖4、圖6，圖4與圖2所示結(jié)構(gòu)相比較，具體給出存儲器26的結(jié)構(gòu)及數(shù)字調(diào)節(jié)電路25的結(jié)構(gòu)。其中存儲器26采用I2CEEPROM，采用24C64I2C總線接口，用于存儲光模塊參數(shù)信息，具有存儲量大，接口簡潔的特點(diǎn)；數(shù)字調(diào)節(jié)電路25采用數(shù)控電位器，由64級數(shù)控電位器連接四運(yùn)放器構(gòu)成，64級數(shù)控電位器采用串行接口，輸入串行時鐘信號、地址選擇信號及串行數(shù)據(jù)，輸出四個模擬信號，經(jīng)運(yùn)放器電平轉(zhuǎn)換，形成消光比調(diào)節(jié)信號、交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)信號、光功率調(diào)節(jié)信號和光波長微調(diào)信號。
參見圖7，從功能結(jié)構(gòu)上說，數(shù)控電位器由電阻陣列(由串接在電位P1至P2間的1至63個電阻構(gòu)成63級數(shù)控電位器)和多路(64路)選擇模擬開關(guān)連接組成，通過向多路選擇模擬開關(guān)的選擇寄存器寫入不同數(shù)據(jù)，控制相應(yīng)的模擬開關(guān)閉合，改變輸出端PW的電位，相當(dāng)于機(jī)械式電位器觸點(diǎn)的移動。
圖3至圖7針對數(shù)控調(diào)節(jié)光模塊的硬件核心-數(shù)字調(diào)節(jié)電路分別示出兩種實施方案，方案一中的數(shù)字調(diào)節(jié)電路采用DAC器件，按DAC方式進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)；方案二中的數(shù)字調(diào)節(jié)單元采用數(shù)控電位器，按數(shù)控電位器方式進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，此外，兩種方案都采用了存儲器。
兩種實施方案中，四運(yùn)放器的主要功能是實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換和進(jìn)行阻抗隔離。由于數(shù)控電位器或DAC器件輸出的電壓范圍為0～Vref(參考電壓)，而采用不同的激光器驅(qū)動器電路，光模塊的控制電壓范圍則存在差異。實際應(yīng)用中，消光比、交叉點(diǎn)、光功率調(diào)節(jié)范圍為0～-4V，光波長調(diào)節(jié)范圍為2～-2V，該電壓范圍通過運(yùn)放器轉(zhuǎn)換電平獲得。另外，DAC器件和數(shù)控電位器因輸出阻抗較大，因而負(fù)載能力較差，實施例電路利用運(yùn)放器的高輸入阻抗特性實現(xiàn)數(shù)控電位器、DAC器件與被控芯片間的阻抗隔離。
本發(fā)明實施例，存儲在EEPROM中的發(fā)送光模塊數(shù)據(jù)包括光模塊參數(shù)表、激光器發(fā)送光功率上報表和模塊信息。其中的光模塊參數(shù)表，是實現(xiàn)數(shù)控調(diào)節(jié)光模塊在線光功率可調(diào)的基礎(chǔ)。以下以DAC器件作為數(shù)控調(diào)節(jié)單元為例說明該光模塊參數(shù)表。
光模塊參數(shù)表的邏輯結(jié)構(gòu)如表1所示，索引項為預(yù)設(shè)發(fā)送光功率，單位為dBm，從-3.0～+3.0，間隔為0.5dBm(存儲數(shù)據(jù)用十六進(jìn)制補(bǔ)碼表示)，其它項分別為光功率數(shù)據(jù)、消光比數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)據(jù)和光波長數(shù)據(jù)，用2個字節(jié)表示，是實際需要寫入DAC器件相應(yīng)通道的數(shù)據(jù)(用十六進(jìn)制數(shù)據(jù)表示)。
表1


由于光模塊的消光比、光功率、交叉點(diǎn)和輸出光波長與其控制電壓間存在有線性關(guān)系，因此在調(diào)測某一光模塊時只需設(shè)置兩個測試點(diǎn)，獲得該兩測試點(diǎn)下的激光器參數(shù)，那么就可以獲得整個輸出光功率范圍內(nèi)該光模塊激光器的參數(shù)，進(jìn)而獲得所有光模塊激光器的參數(shù)。受計算開銷和存儲器空間的制約，本發(fā)明按每個0.5dBm計算一個點(diǎn)，記入EEPROM中，讀出時由軟件通過查表并采用線性插值方法獲得任意光功率下的激光器參數(shù)配置數(shù)據(jù)。
結(jié)合參見圖8，進(jìn)一步說明該光模塊參數(shù)表格的生成方法。
第一步在激光器發(fā)送光功率為-2dBm左右時調(diào)測光模塊參數(shù)，使得消光比、交叉點(diǎn)、光波長參數(shù)滿足ITU-T要求，記錄一組數(shù)據(jù)發(fā)送光功率(Power1)、光功率DAC通道數(shù)據(jù)(DAC-Power1)、消光比DAC通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)DAC通道數(shù)據(jù)(DAC-Cross1)和光波長微調(diào)DAC通道數(shù)據(jù)(DAC-Wave1)；第二步改變激光器發(fā)送光功率為+1.0dBm左右，同第一步調(diào)測，記錄第二組數(shù)據(jù)Power2、DAC-Power2、DAC-Cross2、DAC-Wave2及消光比DAC通道數(shù)據(jù)；
第三步由于各個調(diào)測參數(shù)和輸出光功率(將單位dBm換算成mW)呈線性關(guān)系，將第一、第二步所得的兩個點(diǎn)在座標(biāo)上連線，就可分別繪出光功率DAC、交叉點(diǎn)DAC、光波長DAC和消光比DAC通道數(shù)據(jù)與發(fā)送光功率的關(guān)系曲線。
圖8所示的是消光比DAC通道數(shù)據(jù)與發(fā)送光功率間的關(guān)系曲線，兩個點(diǎn)分別是
和[1.41mW(1.5dBm)，0794H]，兩點(diǎn)連線形成斜線，通過查該關(guān)系曲線，就可獲得每一個期望的輸出光功率(mW)所對應(yīng)的一個消光比DAC數(shù)據(jù)。同理也可獲得光功率DAC通道數(shù)據(jù)(DAC-Power1)、交叉點(diǎn)DAC通道數(shù)據(jù)(DAC-Cross1)和波長微調(diào)DAC通道數(shù)據(jù)(DAC-Wave1)與發(fā)送光功率間的關(guān)系曲線。如果根據(jù)輸出光功率的dBm值間隔0.5dBm取點(diǎn)，就可得出光模塊參數(shù)表1。
結(jié)合參見圖9，是一帶制冷的直調(diào)激光器結(jié)構(gòu)，TEC是制冷硅，TH是熱敏電阻，用內(nèi)部封裝的一對光發(fā)射、光接收二極管(PIN管)進(jìn)行背光檢測，用于上報激光器發(fā)送光功率。對于帶制冷結(jié)構(gòu)的激光器而言，如果供給PIN管的偏壓一定，那么輸入光功率(mW)值與其光電流成線性關(guān)系，同樣可采用兩點(diǎn)法確定輸出光功率與ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的關(guān)系曲線，從而生成發(fā)送光功率上報參數(shù)表格。
參見圖10，是發(fā)送光功率上報表生成原理，取兩個點(diǎn)，分別是
和[1.41mW(1.5dBm)，05ACH]，兩點(diǎn)連線形成斜線，通過查該關(guān)系曲線，就可獲得每一個期望的發(fā)送光功率(mW)所對應(yīng)的ADC數(shù)據(jù)。如果根據(jù)發(fā)送光功率的dBm值間隔0.5dBm取點(diǎn)，就可得出發(fā)送光功率上報表2。
考慮到單板上CPU的浮點(diǎn)處理能力差，軟件開支也大，因此上報發(fā)送光功率，采用查表法和線性插值法。
表2


存儲器中儲存的模塊信息，用于記錄光模塊的原始數(shù)據(jù)，主要可有廠家信息、模塊類型代碼、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)流水號等，用ASCII字符保存。
其中有關(guān)模塊本身的信息，如為每個模塊分配唯一的序列號，以利于生產(chǎn)管理和質(zhì)量跟蹤，對維護(hù)和提高產(chǎn)品質(zhì)量有重要的意義。
模塊信息在模塊生產(chǎn)時寫入，以后該地址空間就處于寫保護(hù)狀態(tài)，只讀，不能進(jìn)行更改和刪除操作。
結(jié)合參見圖11、圖12，分別示出光模塊激光器發(fā)送光功率上報原理及上報流程，經(jīng)背光檢測獲得實際的激光器功率上報模擬值，由運(yùn)算放大器放大后送模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，生成上報數(shù)據(jù)地址，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)從串行接口輸出，再相應(yīng)地從EEPROM發(fā)送光功率上報表中查表讀出該地址中內(nèi)容，經(jīng)線性插值法計算發(fā)送光功率，從其串行接口上報。
參見圖13，是數(shù)控光模塊輸出光功率調(diào)節(jié)流程，實現(xiàn)本發(fā)明的數(shù)控調(diào)節(jié)。數(shù)控調(diào)節(jié)的硬件基礎(chǔ)是DAC器件或數(shù)控電位器器件，在軟件參與下實現(xiàn)光模塊輸出光功率和其它參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)步驟包括生成數(shù)控光模塊參數(shù)表1，并存儲在存儲器中；根據(jù)期望輸出的光功率查表，再通過線性插值法得到對應(yīng)的DAC通道數(shù)據(jù)，最后將數(shù)據(jù)寫入DAC通道。
在執(zhí)行上述操作前，可先進(jìn)行數(shù)據(jù)表合法性的檢查，如果發(fā)現(xiàn)上報錯誤，則說明數(shù)據(jù)表出錯，結(jié)束光模塊輸出光功率調(diào)節(jié)流程。
本發(fā)明通過在光發(fā)送模塊中設(shè)置存儲器，供實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置及性能上報；通過設(shè)置數(shù)字調(diào)節(jié)電路，利用數(shù)控方式實現(xiàn)光發(fā)送模塊的參數(shù)在線可調(diào)及輸出光功率可調(diào)。
本發(fā)明的電路及方法經(jīng)在光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中實踐驗證，是可靠與可行的。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊，包括激光器(21)、激光器的驅(qū)動器(22)、自動功率控制輸出電路(23)和自動溫度控制電路(24)，其特征在于還包括數(shù)字調(diào)節(jié)電路(25)和存儲器(26)，數(shù)字調(diào)節(jié)電路(25)接收數(shù)字接口的控制信號，分別向激光器的驅(qū)動器(22)輸出激光器消光比調(diào)節(jié)信號與激光器交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)信號，向自動溫度控制電路(24)輸出激光器光波長微調(diào)信號，和向自動功率控制輸出電路(23)輸出激光器光功率調(diào)節(jié)信號；所述的存儲器(26)用于存儲至少包括光發(fā)送模塊參數(shù)及激光器發(fā)送光功率上報參數(shù)的數(shù)據(jù)，用于在線光發(fā)送模塊參數(shù)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊，其特征在于所述的數(shù)字調(diào)節(jié)電路(25)是由串行數(shù)/模轉(zhuǎn)換器連接電平轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)?？刂?DAC)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊，其特征在于所述的數(shù)字調(diào)節(jié)電路(25)是由電阻網(wǎng)絡(luò)、多路選擇模擬開關(guān)及電平轉(zhuǎn)換器連接構(gòu)成的數(shù)字控制電位器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊，其特征在于所述的激光器(21)是帶制冷硅的直調(diào)式激光器。
5.一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于包括以下處理步驟A.設(shè)置存儲器，存儲光模塊參數(shù)表、激光器發(fā)送光功率上報表和光模塊信息；B.設(shè)置至少由數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成的數(shù)字調(diào)節(jié)電路；C.根據(jù)期望輸出的光功率查詢存儲器的光模塊參數(shù)表，獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道對應(yīng)的數(shù)據(jù)，寫入數(shù)字調(diào)節(jié)電路，轉(zhuǎn)換成激光器消光比調(diào)節(jié)模擬信號、激光器交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)模擬信號、激光器光功率調(diào)節(jié)模擬信號、和激光器光波長微調(diào)模擬信號；D.對光發(fā)送模塊激光器發(fā)送光功率的背光檢測結(jié)果進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；E.根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果查詢存儲器的激光器發(fā)送光功率上報表，得到激光器發(fā)送光功率上報值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述步驟C中，對查詢存儲器光模塊參數(shù)表的結(jié)果，還進(jìn)一步通過線性插值法獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道對應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述步驟E中，對查詢存儲器激光器發(fā)送光功率上報表的結(jié)果，還進(jìn)一步利用線性插值法獲得激光器發(fā)送光功率上報值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的光模塊參數(shù)表是以預(yù)設(shè)發(fā)送光功率為索引項，其它項分別為實際需要寫入數(shù)模轉(zhuǎn)換器相應(yīng)通道的光功率數(shù)據(jù)、消光比數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)據(jù)和光波長數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述光模塊參數(shù)表的預(yù)設(shè)發(fā)送光功率，索引項取值范圍從-3.0dBm～+3.0dBm，并間隔0.5dBm設(shè)置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7或8所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述光模塊參數(shù)表的生成方法進(jìn)一步包括A1.在選擇的第一個和第二個激光器發(fā)送光功率下，分別調(diào)測光模塊激光器參數(shù)，使得消光比、交叉點(diǎn)、光波長參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并分別記錄第一、第二組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)包括發(fā)送光功率數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、消光比數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、和光波長微調(diào)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)；B1.以激光器發(fā)送光功率為座標(biāo)橫軸，分別以發(fā)送光功率數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、消光比數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、和光波長微調(diào)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)為座標(biāo)縱軸，將第一組數(shù)據(jù)及第二組數(shù)據(jù)按參數(shù)類型分別標(biāo)示在座標(biāo)上，通過兩點(diǎn)連線繪出發(fā)送光功率數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、消光比數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、交叉點(diǎn)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)、和光波長微調(diào)數(shù)模轉(zhuǎn)換通道數(shù)據(jù)與激光器發(fā)送光功率間的關(guān)系曲線；C1.在上述曲線上按激光器發(fā)送光功率的固定間隔取點(diǎn)，獲得所述的光模塊參數(shù)表。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述的激光器發(fā)送光功率上報表是發(fā)送光功率與對應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)間的關(guān)系表，發(fā)送光功率的取值范圍為-3.0dBm～+3.0dBm，并間隔0.5dBm進(jìn)行關(guān)系對應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5或6或10所述的一種數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊的調(diào)節(jié)方法，其特征在于所述激光器發(fā)送光功率上報表的生成方法進(jìn)一步包括A2.在選擇的第一個和第二個激光器發(fā)送光功率下，分別檢測光模塊激光器的發(fā)送光功率上報值，并分別記錄該第一、第二個上報的模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)；B2.以激光器發(fā)送光功率為座標(biāo)橫軸，以上報的激光器發(fā)送光功率模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為座標(biāo)縱軸，將第一、第二個上報的模數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)標(biāo)示在座標(biāo)上，通過兩點(diǎn)連線繪出發(fā)送光功率與上報的激光器發(fā)送光功率模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)間的關(guān)系曲線；C2.在上述曲線上按激光器發(fā)送光功率的固定間隔取點(diǎn)，獲得所述的激光器發(fā)送光功率上報表。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字調(diào)節(jié)光發(fā)送模塊及調(diào)節(jié)方法，包括激光器(21)、驅(qū)動器(22)、自動功率控制電路(23)、自動溫控電路(24)、數(shù)字調(diào)節(jié)電路(25)和存儲器(26)。數(shù)字調(diào)節(jié)電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器或數(shù)字電位器構(gòu)成，接收數(shù)控信號，分別向驅(qū)動器輸出消光比及交叉點(diǎn)調(diào)節(jié)信號，向自動溫控電路輸出光波長微調(diào)信號，和向自動功率控制電路輸出光功率調(diào)節(jié)信號。存儲器中存儲光發(fā)送模塊參數(shù)及激光器發(fā)送光功率上報參數(shù)，用于在線光發(fā)送模塊參數(shù)調(diào)整。調(diào)節(jié)時，根據(jù)期望輸出的光功率查詢光模塊參數(shù)表，獲得數(shù)模轉(zhuǎn)換器通道對應(yīng)的數(shù)據(jù)，寫入數(shù)字調(diào)節(jié)電路，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)參數(shù)的調(diào)節(jié)信號；和根據(jù)激光器背光檢測的模數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果查詢發(fā)送光功率上報表，得到上報值。
文檔編號H04B10/50GK1435957SQ0210044
公開日2003年8月13日 申請日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者常天海 申請人:華為技術(shù)有限公司