CN104320196B - 一种噪声抑制电路、方法、光模块及光通信系统 - Google Patents

一种噪声抑制电路、方法、光模块及光通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种噪声抑制电路，应用于光模块中，包括激光器驱动器，用于将输入电信号放大输出以驱动电光转换模块；直流偏置电路，与所述激光器驱动器的输入端连接，用于为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在所述光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰。本发明同时公开了相应的抑制方法、光模块及光通信系统。本发明大大减少小信号交流噪声信号的输入而对激光器驱动器造成的干扰，避免影响干扰整个光通信系统，提高了系统工作可靠性。

Description

一种噪声抑制电路、方法、光模块及光通信系统
技术领域
本发明涉及光模块领域，特别涉及一种噪声抑制方法、电路、光模块及光通信系统。
背景技术
光通信系统中的光模块并不是每时每刻都有输入信号而处于工作状态，而光通信系统存在随机噪声信号，通常为小信号交流噪声信号，频率为低频信号，幅度在10mv以下。当光模块处于上电状态但没有输入信号输入时，若所述交流噪声信号输入光模块，光模块中的激光器驱动器会误判定为此时需要放大信号，激光器驱动器内部放大电路就根据自身机制来对信号做处理，对输入的交流噪声信号放大后输出到激光器，此时在激光器上面形成一个很强的噪声带，这种小信号交流噪声信号对激光器驱动器造成干扰，进而影响干扰整个光通信系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种噪声抑制方法、电路、光模块及光通信系统，以解决现有的光通信系统中光模块处于上电状态但没有输入信号输入时由于小信号交流噪声信号的输入而对激光器驱动器造成干扰进而影响干扰整个光通信系统的问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种噪声抑制电路，应用于光模块中，包括：激光器驱动器，用于将输入电信号放大输出以驱动电光转换模块；以及直流偏置电路，与所述激光器驱动器的输入端连接，用于为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在所述光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰。
优选的，所述直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度。
进一步的，所述直流偏置信号的幅度为10mV。
优选的，所述电光转换模块为光发射组件TOSA，与所述激光器驱动器的输出端连接，用于将所述激光器驱动器放大输出的电信号转换成光信号输出。
优选的，所述激光器驱动器为GN1157激光器驱动芯片。
进一步的，所述直流偏置电路为下拉电阻，所述下拉电阻一端连接在所述GN1157激光器驱动芯片的TX_INN引脚，另一端接地；其中所述下拉电阻的阻值为4.7k 欧姆。
本发明还提供一种利用上述噪声抑制电路抑制噪声的方法，该方法包括：所述直流偏置电路为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰。
优选的，所述直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度。
进一步的，所述直流偏置信号的幅度为10mV。
优选的，所述激光器驱动器为GN1157激光器驱动芯片。
进一步的，所述直流偏置电路为下拉电阻，所述下拉电阻一端连接在所述GN1157激光器驱动芯片的TX_INN引脚，另一端接地；其中所述下拉电阻的阻值为4.7k 欧姆。
本发明还提供一种光模块，包括上述噪声抑制电路。
优选的，该光模块还包括依次连接的光接收组件ROSA和限幅放大器。
本发明还提供一种光通信系统，包括光通信设备和上述的光模块，所述光通信设备与至少一个所述光模块通信连接。
优选的，所述光通信设备为光纤交换机、光线路终端OLT、光网络单元或无源光网络PON设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明在光模块中的激光器驱动器的输入端连接直流偏置电路，所述直流偏置电路为激光器驱动器提供直流偏置信号，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰，进而避免了影响干扰整个光通信系统，提高系统工作可靠性。
附图说明：
图1是本发明实施例中的噪声抑制电路框图；
图2是本发明实施例中的噪声抑制电路原理图；
图3是现有的测试得到的光模块激光器输出信号眼图；
图4是采用本发明噪声抑制电路后测试得到的光模块激光器输出信号眼图；
图5是本发明实施例中的光模块电路框图；
图6是本发明实施例中的光通信系统示意图。
具体实施方式
本发明在光模块中的激光器驱动器的输入端连接直流偏置电路，所述直流偏置电路为激光器驱动器提供直流偏置信号，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰，进而避免了影响干扰整个光通信系统，提高系统工作可靠性。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
图1所示为本发明实施例的噪声抑制电路，应用于光模块（如SFP+光模块）中，包括激光器驱动器和直流偏置电路，所述激光器驱动器用于将输入电信号放大输出以驱动电光转换模块（图未示），所述电光转换模块优选为光发射组件TOSA，与所述激光器驱动器的输出端连接，用于将所述激光器驱动器放大输出的电信号转换成光信号输出。所述直流偏置电路与所述激光器驱动器的输入端连接，用于为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在所述光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰。本发明在光模块中的激光器驱动器的输入端连接直流偏置电路，所述直流偏置电路为激光器驱动器提供直流偏置信号，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号可压制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰，进而避免了影响干扰整个光通信系统，提高系统工作可靠性。
为了较好的压制交流噪声信号，所述直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度，优选所述直流偏置信号的幅度为10mV。
在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入的情况下，若随机产生的交流噪声信号输入光模块，激光器驱动器会判定为此时需要放大信号，激光器驱动器内部放大电路就根据自身机制来对信号做处理，对噪声输入信号放大后输出到激光器，此时在激光器上面形成一个很强的噪声带。为了规避这种小信号交流噪声信号对激光器驱动器造成的干扰，本发明在电路中加入直流偏置电路，提供直流偏置信号给激光器驱动器，直流偏置信号的幅度（优选10mV）高于交流噪声信号的幅度(通常小于10mV)，激光器驱动器在判别输入信号时，会认为直流成分占主导，从而不会在此时对包括交流噪声信号在内的信号放大，从而不会有强噪声带输出在激光器上，减少对系统的干扰。需要说明的是，本领域技术人员也可以根据具体情况来设定直流偏置信号的幅度值，并不限定于10mV，只要直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度即可。
下面结合一个具体示例说明，结合图1和图2，该噪声抑制电路包括激光器驱动器和直流偏置电路，该电路应用于光模块中，为了方便描述，光模块中的其它器件未示出，如光发射组件TOSA、光接收组件ROSA和限幅放大器等。所述激光器驱动器为GN1157激光器驱动芯片（参看图2）。所述直流偏置电路为下拉电阻R，所述下拉电阻R一端连接在所述GN1157激光器驱动芯片的TX_INN引脚，另一端接地；其中所述下拉电阻R的阻值优选为4.7k 欧姆。
所述下拉电阻R构成直流偏置电路，电路上电工作时，4.7k 欧姆下拉电阻R可以在激光器驱动芯片输入端形成幅度为10mV左右的直流偏置信号，激光器驱动器在判别输入信号时，会认为直流成分占主导，不会在此时对包括交流噪声信号在内的信号放大，从而不会有强噪声带输出在激光器上，利用产生的幅度为10mV左右的直流偏置信号在幅度上压制交流噪声信号，减少交流噪声信号对激光器驱动芯片driver的影响，从而使输出在激光驱动器芯片上的信号更加干净，也减少因此对系统造成的干扰。
参看图3和图4，分别为增加直流偏置电路（即下拉电阻）前后测试得到的光模块激光器输出信号眼图，由图3和图4的对比明显看出，增加下拉电阻后，明显减少小信号交流噪声信号对激光器驱动芯片的干扰。
本发明还提供一种抑制噪声的方法，该方法利用图1所示的抑制电路来抑制噪声，包括：所述直流偏置电路为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰。
本发明在光模块中的激光器驱动器的输入端连接直流偏置电路，利用所述直流偏置电路为激光器驱动器提供直流偏置信号，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号可压制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰，进而避免了影响干扰整个光通信系统，提高系统工作可靠性。
为了较好的压制交流噪声信号，所述直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度，优选所述直流偏置信号的幅度为10mV。
在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入的情况下，若随机产生的交流噪声信号输入光模块，激光器驱动器会判定为此时需要放大信号，激光器驱动器内部放大电路就根据自身机制来对信号做处理，对噪声输入信号放大后输出到激光器，此时在激光器上面形成一个很强的噪声带。为了规避这种小信号交流噪声信号对激光器驱动器造成的干扰，本发明在电路中加入直流偏置电路，提供直流偏置信号给激光器驱动器，直流偏置信号的幅度（优选10mV）高于交流噪声信号的幅度(通常小于10mV)，激光器驱动器在判别输入信号时，会认为直流成分占主导，不会在此时对包括交流噪声信号在内的信号放大，从而不会有强噪声带输出在激光器上，减少对系统的干扰。需要说明的是，本领域技术人员也可以根据具体情况来设定直流偏置信号的幅度值，并不限定于10mV，只要直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度即可。
在一个示例中，再次参看图2，所述激光器驱动器为GN1157激光器驱动芯片。所述直流偏置电路为下拉电阻R，所述下拉电阻R一端连接在所述GN1157激光器驱动芯片的TX_INN引脚，另一端接地，其中所述下拉电阻R的阻值为4.7k 欧姆。所述4.7k欧姆的下拉电阻R可以在激光器驱动芯片的输入端形成幅度为10mV左右的直流偏置信号，在幅度上压制交流噪声信号，减少交流噪声信号对激光器驱动芯片driver的影响，从而使输出在激光器驱动器上的信号更加干净，减少因此对系统造成的干扰。
图5所示为本发明又一实施例的光模块示意图，包括图1所示的噪声抑制电路、光发射组件TOSA，还包括依次连接的光接收组件ROSA和限幅放大器。图1所示噪声抑制电路的相关描述请参考前述实施例描述，此处不再详述。该光模块还可以包括微处理器或微控制器，用于对模块内各个器件的控制监测操作以及与外部设备的通信。
本发明在光模块中的激光器驱动器的输入端连接直流偏置电路，所述直流偏置电路为激光器驱动器提供直流偏置信号，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰，进而避免了影响干扰整个光通信系统，提高系统工作可靠性。
图6所示为本发明又一实施例的光通信系统示意图，包括光通信设备和图5所示的光模块，所述光通信设备与至少一个所述光模块通信连接。
所述光模块（如SFP+光模块）与光通信设备可以采用如SFP+标准插接口连接，光通信设备具有标准的SFP+插槽，光模块的SFP+标准电接口插入所述SFP+插槽实现光模块与光通信设备的连接。所述光模块的相关内容请参考图5所示实施例的相关描述，此处不再详述。本发明对光模块类型不作限定，可以是任何光模块，如SFP光模块、CSFP光模块等等。
所述光通信设备可以为光纤交换机、光网络单元（如DT、ONU）、光线路终端OLT或无源光网络PON设备等，当然也可以是其他任何光通信设备，本发明对此不作限定。
本发明在光模块中的激光器驱动器的输入端连接直流偏置电路，所述直流偏置电路为激光器驱动器提供直流偏置信号，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰，进而避免了影响干扰整个光通信系统，提高系统工作可靠性。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (13)

1.一种噪声抑制电路，应用于光模块中，其特征在于，包括：
激光器驱动器，用于将输入电信号放大输出以驱动电光转换模块；
直流偏置电路，与所述激光器驱动器的输入端连接，用于为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在所述光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰；
所述直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度。
2.根据权利要求1所述的噪声抑制电路，其特征在于，所述直流偏置信号的幅度为10mV。
3.根据权利要求1-2任一项所述的噪声抑制电路，其特征在于，所述电光转换模块为光发射组件TOSA，与所述激光器驱动器的输出端连接，用于将所述激光器驱动器放大输出的电信号转换成光信号输出。
4.根据权利要求1-2任一项所述的噪声抑制电路，其特征在于，所述激光器驱动器为GN1157激光器驱动芯片。
5.根据权利要求4所述的噪声抑制电路，其特征在于，所述直流偏置电路为下拉电阻，所述下拉电阻一端连接在所述GN1157激光器驱动芯片的TX_INN引脚，另一端接地；其中所述下拉电阻的阻值为4.7k 欧姆。
6.一种利用权利要求1所述的噪声抑制电路抑制噪声的方法，其特征在于，该方法包括：
所述直流偏置电路为所述激光器驱动器提供直流偏置信号输入，在光模块处于上电状态但没有输入电信号输入时，所述直流偏置信号至少部分抑制交流噪声信号对所述激光器驱动器的干扰；
所述直流偏置信号的幅度高于所述交流噪声信号的幅度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述直流偏置信号的幅度为10mV。
8.根据权利要求6-7任一项所述的方法，其特征在于，所述激光器驱动器为GN1157激光器驱动芯片。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述直流偏置电路为下拉电阻，所述下拉电阻一端连接在所述GN1157激光器驱动芯片的TX_INN引脚，另一端接地；其中所述下拉电阻的阻值为4.7k 欧姆。
10.一种光模块，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的噪声抑制电路。
11.根据权利要求10所述的光模块，其特征在于，还包括依次连接的光接收组件ROSA和限幅放大器。
12.一种光通信系统，包括光通信设备和权利要求10或11所述的光模块，所述光通信设备与至少一个所述光模块通信连接。
13.根据权利要求12所述的光通信系统，其特征在于，所述光通信设备为光纤交换机、光线路终端OLT、光网络单元或无源光网络PON设备。
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