[發明專利]一種多波長光接收裝置

有效

• 申請號: 201410149324.1
• 申請日: 2014-04-14
• 公開（公告）號: CN103916195B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 范巍;董軻
• 申請（專利權）人: 四川華拓光通信股份有限公司
• 主分類號: H04B10/60
• 分類號: H04B10/60
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及光波分復用通信系統，尤其涉及一種多波長光接收裝置。

背景技術

在光波分復用通信系統中，為降低倉儲成本，往往要求作為設備核心器件的光模塊具備能接收特定的多種波長光信號能力，即實現接收機的無色化。

尤其是在下一代40GTWDM-PON時分波分無源光網絡中，為實現從上一代EPON/GPON和10GPON網絡平滑升級，降低網絡升級改造成本，同時做到后向兼容，必須保持原有的ODN光分配網絡。但原有的ODN網絡主要基于無源光分路器構成，并不具備波長選擇功能，故必須要求作為光網絡單元核心器件的40GTWDM-PONONU光模塊接收機能選擇性的工作在任一特定的波長。

如圖1所示，40GTWDM-PON下行采用并行通道間隔為100GHz的4路波長光信號，在OLT輸出端經過WDM波分復用器耦合進單模光纖中進行傳輸，再經過無源分光器后到達ONU接收端。由于無源光分路器不具有波長選擇特性，每個ONU均能同時接收到4個不同波長的下行光信號。

傳統的ONU光接收機具有較寬的光波長信號接收范圍，但在采用波分復用技術的40GTWDM-PON網絡中，必須要求ONU接收機只能接收四路下行光信號中某一特定波長的光信號，同時為降低ONU光模塊的種類和倉儲成本，還要求ONU光模塊接收機具備可調諧接收任意一個下行波長光信號的能力，即實現ONU光接收機的無色化。

如圖2所示，給出了一種目前實現光模塊接收機無色化的接收裝置。該接收裝置由U101光電二極管偏置電壓電路，U102可調諧光濾波器，U103光探測器，U104跨阻抗放大器，U105限幅放大器組成。可調諧光濾波器可在波長選擇控制信號的作用下，自動調諧其中心波長，只允許特性波長的光信號通過；光探測器實現光電信號轉換，將接收到濾波后的光信號轉變成電流信號；光電二極管偏置電壓電路為光探測器提供其正常工作時所需的偏置電壓；跨阻抗放大器將光探測器輸出的電流信號轉換為電壓信號，并經限幅放大器進一步放大后輸出到系統主機。該接收裝置中，可調諧光濾波器為核心光器件，要求小尺寸、低成本、可調諧范圍需覆蓋整個工作波段。目前可調諧光濾波器有多種實現方式，包括電調諧、溫度調諧、機械調諧等，但不管何種方式，其調諧方式實現起來均較復雜，同時受限于其較低的產品良率、復雜的生產工藝、高昂的價格和較窄的波長可調諧范圍，并不適合在波分復用光通信系統光模塊中批量大規模使用，目前基本上不具有規模商用的條件。因此急需一種能以較低成本和通過成熟器件的方式實現光模塊無色接收的裝置。

發明內容

本發明針對現有技術的弊端，針對上述問題，本發明提供一種多波長光接收裝置。創造性的采用多波長并行接收和電信號開關切換的方式，突破了在以40GTWDM-PON為代表的光波分復用系統中實現光接收機無色化所遇到的技術瓶頸，并通過將光器件的成本壓力向電器件轉移的方式，大大降低了無色ONU光模塊的成本。

本發明的技術方案為：

一種多波長光接收裝置，包括：

WDM光波分解復用器，用于將接收到的多波長光信號分解復用為多路單一波長的光信號；

光探測器陣列，由多個光探測器組成，每一個光探測器接收WDM光波分解復用器輸出的一路單一波長的光信號，并且將接收的光信號轉換為相對應的電流信號；

跨阻抗放大器陣列，由多個跨阻抗放大器組成，每一個跨阻抗放大器對應連接光探測器陣列中的一個光探測器，跨阻抗放大器用于將光探測器輸出的電流信號轉換為對應的電壓信號；

通道切換電路，所述通道切換電路的控制端與系統主機連接，用于從系統主機獲取波長通道選擇控制信號；所述通道切換電路輸出端與限幅放大器輸入端相連接，所述通道切換電路的通道切換開關可以在波長通道選擇信號的作用下，有選擇性的連接跨阻抗放大器陣列中一個跨阻抗放大器的輸出端，使連接的一個跨阻抗放大器與限幅放大器相連通；

限幅放大電路，主要由限幅放大器組成，用于將跨阻抗放大器陣列輸出的電壓信號進一步放大后輸出到系統主機。

優選的所述的一種多波長光接收裝置，系統主機與通道切換電路之間還具有微處理器，系統主機發送的波長通道選擇控制信號先發送到微處理器，微處理器接收到操作指令后再控制通道切換電路的通道切換開關選擇導通跨阻抗放大器陣列輸出一路信號與限幅放大器輸入端的連接。

優選的所述的一種多波長光接收裝置，所述光探測器陣列還連接有光電二極管偏置電壓電路，所述光電二極管偏置電壓電路為光探測器陣列中的光探測器提供正常工作所需的偏置電壓。