[發(fā)明專(zhuān)利]光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊及其光功率檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210256234.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102752046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程磊;張華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/08
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/08
• 代理公司: 北京市京大律師事務(wù)所 11321
• 代理人: 黃啟行;方曉明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)，尤其涉及一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊及其光功率檢測(cè)裝置和檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

目前的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以及國(guó)際市場(chǎng)，高帶寬、高速率和多種業(yè)務(wù)融合的光纖通信方向已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用；在眾多的解決方案中，光纖到戶(hù)(FTTH)的出現(xiàn)便被認(rèn)為是寬帶接入的終極解決方案。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)大面積應(yīng)用。

而在FTTH眾多方案中，其中PON（無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)）又備受關(guān)注，成為了目前主流的光接入方式。PON技術(shù)在幾年內(nèi)經(jīng)歷了APON、BPON到目前的EPON、GPON。且隨著以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)中的普及以及寬帶接入技術(shù)的發(fā)展，人們更多關(guān)注1Gbit/s以上的寬帶PON技術(shù)，即EPON、GPON。GPON的全稱(chēng)為Gigabit-capable?PON，也就是吉比特級(jí)數(shù)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，其傳輸速率最大可達(dá)2.5Gbps，并且支持多種業(yè)務(wù)，包括ATM，Ethernet，TDM，CATV，注重多業(yè)務(wù)，可以說(shuō)是目前功能最完善的PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也是一種非常經(jīng)濟(jì)、面向?qū)拵У木W(wǎng)絡(luò)接入方式。

PON網(wǎng)絡(luò)的ONU光模塊中一般包括激光發(fā)射單元和激光接收單元，激光接收單元包括ROSA（Receiver?Optical?Subassembly，光接收組件）和限幅放大電路；或者ONU光模塊中包括BOSA（Bidirectional?Optical?Subassembly，雙向光組件），BOSA可以進(jìn)行激光發(fā)射和接收。ROSA、或者BOSA中通常包括有光電二極管和TIA。所述光電二極管具體可以是應(yīng)用于GPON網(wǎng)絡(luò)的ONU光模塊中的APD（Avalanche?Photo?Diode，雪崩光電二極管），也可以是應(yīng)用于EPON網(wǎng)絡(luò)的ONU光模塊中的PIN光電二極管（在P、N結(jié)之間加進(jìn)一個(gè)接近本征材料的I區(qū)，形成PIN結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光電探測(cè)器）。通常有必要對(duì)激光接收單元接收的光信號(hào)的功率進(jìn)行檢測(cè)，以便PON網(wǎng)絡(luò)的局端的OLT可以了解ONU光模塊的狀態(tài)。圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的ONU光模塊中的光功率檢測(cè)電路的示意圖，其中包括：激光接收單元101、響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102和MCU（Microprogrammed?Control?Unit，微程序控制單元）103。

激光接收單元101中包括ROSA（Receiver?Optical?Subassembly，光接收組件）和限幅放大電路，ROSA中包括光電二極管和TIA（TranimpedanceAmplifier，跨阻放大器）；APD在探測(cè)到光信號(hào)后，輸出相應(yīng)的響應(yīng)電流Ipd；一般而言，APD探測(cè)的光信號(hào)的功率越強(qiáng)，則輸出的Ipd越大。

光電二極管的陰極與響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102的電流輸入端相連，光電二極管輸出的Ipd流入到響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102。響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102用以檢測(cè)Ipd，并根據(jù)輸入的Ipd從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓。也就是說(shuō)，響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102輸出的電壓隨輸入的Ipd的改變而改變，具體地，兩者可以是成正比例關(guān)系。換言之，響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102輸出的電壓可以反映出輸入的Ipd，進(jìn)而也就可以反映出光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的功率。

MCU103的一個(gè)電壓輸入端與響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102的電壓輸出端相連接，用以檢測(cè)響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102輸出的電壓。MCU103根據(jù)檢測(cè)的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102輸出的電壓，判斷是否接收到有效的光信號(hào)；MCU103根據(jù)判斷結(jié)果，控制光檢測(cè)信號(hào)的輸出。

響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102中具體包括：電流鏡像電路1011、采樣電阻1012。

電流鏡像電路1011的電流輸入端與光電二極管的陰極相連，用以接收APD輸出的Ipd。光電二極管輸出的Ipd流入電流鏡像電路1011；電流鏡像電路1011的鏡像電流輸出端與采樣電阻1012相連，Ipd的鏡像電流經(jīng)采樣電阻1012流入電源地，即電流鏡像電路1011的鏡像電流輸出端通過(guò)采樣電阻1012接到電源地。

電流鏡像電路1011的鏡像電流輸出端與采樣電阻1012的連接點(diǎn)作為響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102的電壓輸出端，從而采樣電阻1012上的電壓即為電流檢測(cè)模塊102的輸出電壓。MCU103檢測(cè)電流檢測(cè)模塊102的輸出電壓，即檢測(cè)采樣電阻1012上的電壓，而采樣電阻1012上的電壓反映了電流鏡像電路1011的鏡像電流的大小，電流鏡像電路1011的鏡像電流反映了流入的Ipd的大小，也就反映了光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的功率的大小。

MCU103根據(jù)檢測(cè)的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊102輸出的電壓計(jì)算出光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的功率，從而實(shí)現(xiàn)了光功率檢測(cè)。