專利名稱：小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種小型可插拔光模塊的消光比的控制方法，特別是指一種小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法。
背景技術(shù)：
目前小型化可插拔光模塊(Small Form-factor Pluggables, SFP)只對平均光功率(Pavg= ( 0+ 1)/2，其中？1、？0分別為激光器二極管在發(fā)送數(shù)字信號“1”和“0”時的光功率)采用閉環(huán)控制，即隨著溫度變化或者工作壽命老化維持平均光功率I^avg恒定。而消光比(Er=Pl/P0)采用的開環(huán)控制，當溫度變化的時候，不能維持消光比恒定。目前小型化可插拔光模塊(SFP)激光器驅(qū)動耦合電路如圖1所示，通過激光器二極管(laser diode) 1 的總電流由偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod兩部分組成，背光二極管2的輸出電流為背光電流Lnd，激光器二極管1與背光二極管2連接至激光器驅(qū)動芯片3。當溫度由Tl變化為T2時或者光模塊工作壽命老化，激光器的閾值電流Ith和出光效率Kld發(fā)生變化，如圖2所示，溫度升高時閾值電流Ith增加，出光效率Kld降低，溫度下降時閾值電流Ith減小，出光效率Kld增大；工作壽命老化趨勢是閾值電流Ith增加，出光效率降低，平均光功率I^avg也隨之變化，自動功率控制(Automatic Power Control)調(diào)整偏置電流Ibias以達到光發(fā)射次模塊(Transmitter Optical Subassembly, TOSA)中的背光二極管2輸出電流等于設定的電流指，維持了平均光功率I^vg恒定。由于出光效率Kld發(fā)生變化，原來的調(diào)制電流Imod產(chǎn)生消光比也會發(fā)生變化。平均光功率Pavg、消光比Er、偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod的關(guān)系如圖3所示。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能維持消光比恒定的小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法。為達到上述目的，本發(fā)明提供一種小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法，該方法包括
1)在寄存器中輸入一個預期的消光比值Er，激光器的背光二極管的背光電流Imd與激光器光功率P成正比；
2)設置一個固定頻率的調(diào)制信號，使激光器二極管發(fā)射固定頻率的數(shù)字信號，通過檢測流入激光器驅(qū)動芯片的背光電流Lnd，跟蹤激光器二極管在發(fā)送數(shù)字信號“1”和“O”時候的背光電流^iidl和LiidO，激光器二極管在發(fā)送數(shù)字信號“1”和“O”時的光功率為PI、PO, P1/P0= Lndl/ImdO，計算Imdl/LndO的比值Ep，并將Ep存儲到寄存器；
3)將該比值Ep與Er進行比較，來調(diào)整流過激光器二極管的偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod，達到預期的消光比值Er。所述步驟3)中根據(jù)Ep與Er的大小關(guān)系來調(diào)整流過激光器二極管的偏置電流 Ibias和調(diào)制電流Imod進一步包括a、當Ep<Er，逐步減小偏置電流rtias，同步增加調(diào)制電流Imod，直至Ep=Er；
b、當Ep>Er，逐步增加偏置電流rtias，同步減小調(diào)制電流Imod，直至Ep=Er； C、當Ep=Er,不調(diào)整偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod。本發(fā)明的方法通過閉環(huán)控制，能實現(xiàn)在溫度變化或者光模塊工作壽命老化范圍內(nèi)維持消光比的恒定。


圖1為激光器驅(qū)動耦合電路示意圖2為激光器閾值電流Ith和出光效率Kld的關(guān)系坐標圖； 圖3為平均光功率、消光比、偏置電流和調(diào)制電流的關(guān)系坐標圖； 圖4為背光二極管響應效率Kmd的坐標圖； 圖5為本發(fā)明的方法的流程圖。
具體實施例方式為便于對本發(fā)明的方法有進一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖并舉較佳實施例詳細說明如下。如圖5所示，為使小型可插拔光模塊的消光比隨溫度變化及工作壽命老化時能維持穩(wěn)定，進行如下閉環(huán)控制步驟
1、首先在寄存器中輸入一個預期的消光比值Er；
激光器的背光二極管2可以檢測激光器的光強度，且背光二極管輸出電流Imd與激光器光功率P成正比，且溫度穩(wěn)定性好，如圖4所示；
2、設置一個固定頻率的調(diào)制信號，使激光器二極管1發(fā)射固定頻率的數(shù)字信號，通過檢測流入激光器驅(qū)動芯片3的背光電流Lnd，跟蹤激光器二極管1在發(fā)送數(shù)字信號“1”和 “0”時候的背光電流^iidl和LndO，P1/P0= Imdl/ImdO (其中P1、P0分別為激光器二極管1 在發(fā)送數(shù)字信號“ 1，，和“0”時的光功率)，計算Liidl/ImdO的比值Ep，并將Ep存儲到寄存器；
3)將比值Ep與Er進行比較，來調(diào)整偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod，達到預期的消光比值Er
1)當Ep<Er，逐步減小偏置電流rtias，同步增加調(diào)制電流Imod，直至Ep=Er；
2)當Ep>Er，逐步增加偏置電流rtias，同步減小調(diào)制電流Imod，直至Ep=Er；
3)當Ep=Er,不調(diào)整偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod。當溫度由Tl變化為T2時或者光模塊工作壽命老化，激光器的閾值電流Ith和出光效率Kld發(fā)生變化，然后通過Ep與Er進行比較，來調(diào)整偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod， 達到預期的消光比值Er，這樣通過閉環(huán)控制，滿足在溫度變化或者光模塊工作壽命老化范圍內(nèi)維持消光比的恒定。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法，其特征在于，該方法包括1)在寄存器中輸入一個預期的消光比值Er，激光器的背光二極管的背光電流Imd與激光器光功率P成正比；2)設置一個固定頻率的調(diào)制信號，使激光器二極管發(fā)射固定頻率的數(shù)字信號，通過檢測流入激光器驅(qū)動芯片的背光電流Lnd，跟蹤激光器二極管在發(fā)送數(shù)字信號“1”和“0”時候的背光電流^iidl和LiidO，激光器二極管在發(fā)送數(shù)字信號“1”和“0”時的光功率為PI、P0, P1/P0= Lndl/ImdO，計算Lndl/ImdO的比值Ep，并將Ep存儲到寄存器；3)將該比值Ep與Er進行比較，來調(diào)整流過激光器二極管的偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod，達到預期的消光比值Er。
2.如權(quán)利要求1所述的小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法，其特征在于，所述步驟3)中根據(jù)Ep與Er的大小關(guān)系來調(diào)整流過激光器二極管的偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod進一步包括a、當Ep<Er，逐步減小偏置電流rtias，同步增加調(diào)制電流Imod，直至Ep=Er；b、當Ep>Er，逐步增加偏置電流rtias，同步減小調(diào)制電流Imod，直至Ep=Er； C、當Ep=Er,不調(diào)整偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小型可插拔光模塊維持消光比恒定的閉環(huán)控制方法，該方法包括1)在寄存器中輸入一個預期的消光比值Er；2)設置一個固定頻率的調(diào)制信號，使激光器二極管發(fā)射固定頻率的數(shù)字信號，通過檢測流入激光器驅(qū)動芯片的背光電流Imd，跟蹤激光器二極管在發(fā)送數(shù)字信號“1”和“0”時候的背光電流Imd1和Imd0，P1/P0=Imd1/Imd0，計算Imd1/Imd0的比值Ep，并將Ep存儲到寄存器，將該比值Ep與Er進行比較，來調(diào)整流過激光器二極管的偏置電流Ibias和調(diào)制電流Imod，達到預期的消光比值Er。本發(fā)明的方法通過閉環(huán)控制，能實現(xiàn)在溫度變化或者光模塊工作壽命老化范圍內(nèi)維持消光比的恒定。
文檔編號H04B10/24GK102510310SQ20111041977
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉志剛, 張春艷, 陳寅 申請人:武漢電信器件有限公司