CN104539370A - 一种激光器及光模块 - Google Patents

Abstract

本发明实例提供了一种激光器及光模块，涉及光通信领域，用以在突发模式下，减小激光器的温度变化。激光器包括：所述发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；所述光开关，用于在控制信号作用下开启或关闭，并在处于开启状态时，让所述发光单元产生的所述光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止所述发光单元产生的所述光信号通过。本发明适用于控制光信号输出的场景。

Description

一种激光器及光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种激光器及光模块。

背景技术

随着用户对通信需求的增大，光纤接入得到了快速发展。以PON(Passive Optical Network，无源光网络)技术为主的光纤接入技术已经以多种形态得到了广泛的应用。

在PON系统中，一般包括一个局端设备光线路终端(Optical LineTermination，简称OLT)光模块和多个用户侧设备光网络单元(OpticalNetwork Unit，简称ONU)光模块；由于OLT光模块需要和多个ONU光模块进行通信，所以，多个ONU光模块需要采用分时的方式与OLT光模块进行通信。示例的，当某一ONU光模块与OLT光模块进行通信时，此时，该ONU光模块中的激光器处于工作状态，而其他ONU光模块中的激光器处于非工作状态，即其他ONU共模块与OLT光模块处于非通信状态；因此，每个ONU光模块中的激光器需要在工作状态和非工作状态周期性切换的模式(或称为突发模式)下，才能保证与OLT光模块的正常通信。

其中，现有技术中OUN光模块中的激光器在突发模式下的工作原理图，如图1所示，包括电源VCC、驱动芯片(Driver)和激光器(Laser)。示例的，当驱动芯片的突发控制信号管脚(Tx_disable)的输入信号为低电平时，驱动芯片加载的偏置电流经过激光器，流经驱动芯片的正向偏置电流管脚(Bias+)和偏置电流置位管脚(Bias_set)，通过电阻R8与地连接，从而激光器发光，此时激光器处于工作状态。当驱动芯片的突发控制信号管脚(Tx_disable)的输入信号为高电平时，驱动芯片加载的偏置电流经过电阻R7，流经驱动芯片的负向偏置电流管脚(Bias-)和偏置电流置位管脚(Bias_set)，通过电阻R8与地连接，而不经过激光器，也就是说驱动芯片提供的偏置电流被旁路掉了，从而激光器不发光，此时激光器处于非工作状态。

但是，当ONU光模块中的激光器处于工作状态时，激光器处于发热，而当ONU光模块中的激光器处于非工作状态时，激光器处于不发热，因此，激光器在工作和非工作两种不同状态下的温度差异大；同时，由于激光器的输出波长与温度是密切相关的，因此，在突发模式下，当激光器由非工作状态切换至工作状态时，激光器输出波长的偏移大，无法输出稳定波长的光信号。

发明内容

本发明的实施例提供一种激光器及光模块，用以在突发模式下，减小激光器的温度变化。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种激光器，包括：所述发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；所述光开关，用于在控制信号作用下开启或关闭，在处于开启状态时，让所述发光单元产生的所述光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止所述发光单元产生的所述光信号通过。

第二方面，本发明实施例提供了一种光模块，包括：发光单元，光开关；光开关控制模块；其中，所述发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；所述光开关，用于在控制信号的作用下开启或关闭，在开启状态时，让所述发光单元产生的所述光信号通过，或者，在关闭状态时，阻止所述发光单元产生的所述光信号通过；所述光开关控制模块，用于向所述光开关发送控制信号，以控制所述光开关的开启或关闭。

本发明实施例提供了一种激光器及光模块，激光器包括：发光单元，光开关，其中，发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；光开关，用于在控制信号作用下开启或关闭，在处于开启状态时，让发光单元产生的光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止发光单元产生的光信号通过。这样，在现有技术中，在突发模式下，激光器需要在工作状态及非工作状态间切换，而激光器在工作模式时，需为激光器提供电流，使激光器发光。在激光器非工作状态时，不需为激光器提供电流，使激光器不发光。而在本发明中，通过控制信号控制光开关的开启或关闭，因此，在激光器处于不需输出光信号的状态时，光开关可以在控制信号的作用下关闭，此时光开关可以阻止光信号通过，使得激光器不输出光信号。而当激光器处于需要输出光信号的状态时，光开关可以在控制信号的作用下开启，此时光开关可以让光信号通过，使得激光器输出光信号。所以，本发明可以通过控制信号控制光开关的开启或关闭，实现突发模式下激光器在输出光信号的状态与不输出光信号的状态间的切换。

并且在现有技术中，由于激光器在工作状态时，需被提供电流激光器发光，所以激光器处于发热状态，而激光器在非工作状态时，不被提供电流激光器不发光，所以在激光器非工作状态时激光器处于不发热状态，因此激光器在其工作和非工作两种不同状态下的温度差异大。在本发明中的激光器中的发光单元持续产生光信号，即为发光单元一直处于发热状态，所以，在激光器满足突发模式时，激光器的发光单元的温度没有发生变化，因此减小了激光器的温度变化。发光单元的温度不改变时，其输出的光信号的波长偏移较小，提高了发光单元输出稳定波长的光信号的可能性，进而使得激光器提高了输出稳定波长的光信号的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中OUN光模块中的激光器在突发模式下的工作原理图；

图2为本发明实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图3为图1所示的发光单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种互联网络的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的另一种光模块的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的另一种互联网络的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种激光器，如图2所示，包括：发光单元101，光开关102。

其中，发光单元101，用于持续产生预定波长的光信号。

光开关102，用于在控制信号作用下开关或关闭，在处于开启状态时，让发光单元101产生的光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止发光单元101产生的光信号通过。

需要说明的是，控制信号是控制光开关102开启或关闭的信号。光开关102在控制信号作用下开启或关闭的具体实现方式，可以是控制信号可以控制光开关102由一种状态切换至另一种状态。例如，在光开关102处于开启状态时，光开关102在控制信号的作用下，可以切换至关闭状态，实现控制信号控制光开关102关闭。或者，在光开关102处于关闭状态时，光开关102在控制信号的作用下，可以切换至开启状态，实现控制信号控制光开关102开启。当然，也可以是通过不同的控制信号控制光开关102开启与关闭。此时，光开关102在第一控制信号的作用下开启，在第二控制信号的作用下关闭。当然，还可以是其他的实现方式，本发明对此不作限制。

具体的，激光器中的发光单元101可以持续产生预定波长的光信号，这样，发光单元101一直处于开启状态，从而使发光单元101的温度不会发送较大的变化，使得发光单元101输出的光信号的波长偏移较小，发光单元101可以输出稳定波长的光信号。

需要说明的是，本发明实施例中，需要通过控制信号控制光开关的开启或关闭，实现在突发模式下，激光器在输出光信号的状态与不输出光信号的状态间的切换。

激光器中的光开关102在控制信号的作用下开启或关闭，在激光器需要输出光信号时，通过控制信号的作用，使得光开关102开启，光开关102在其开启状态下，让发光单元101产生的预定波长的光信号通过。或者，在激光器不需要输出光信号时，通过控制信号的作用，使得光开关102关闭，光开关102在其关闭状态下，阻止发光单元101产生的预定波长的光信号通过，从而使得激光器可以实现输出光信号或不输出光信号，即为实现突发模式下，激光器在输出光信号或不输出光信号的状态间切换。

进一步的，光开关102在其开启状态下，让发光单元101产生的光信号通过，或者，在其关闭状态下，阻止发光单元101产生的光信号通过，由此可知，关开关102需要设置在发光单元101产生的光信号所在的光通路上，才能实现上述功能。也就是说，在本发明实施例中，光开关102的功能为在控制信号作用下开启或关闭，并在处于开启状态时，让发光单元101产生的所述光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止发光单元101产生的所述光信号通过时，即为说明了光开关102是设置在发光单元101产生的光信号所在的光通路上的，否则，光开关102在激光器中无法实现其功能。

进一步的，所述光开关102为光波导。

其中，光波导在控制信号作用下折射率改变，实现开启或关闭。

需要说明的是，光波导是随着其温度的改变，其折射率也对随之改变，且温度越高折射率越低的器件。可以通过其温度的改变，改变其折射率，从而光波导的实现开启与关闭。而光波导是随着温度的升高，其折射率变低，则传输光信号的效果就越差，所以，在需要光波导阻止光信号通过时，即为在需要光波导关闭时，可以升高光波导的温度，使其折射率变低，从而无法将光信号通过光波导。而在需要光波导通过光信号时，即为在需要开启光波导时，可以不升高光波导的温度，使其折射率不变，从而将光信号通过光波导。由此可知，在突发模式下，在激光器不需要输出光信号时，可以给此光波导施加电信号，从而使光波将电能转换为热能，升高光波导自身的温度。光波导随着温度的升高，其折射率降低，所以在其自身达到一定温度时，其折射率过低，无法将光信号通过光波导，即为，将光波导关闭，阻止光信号通过。在激光器需要传输光信号时，可以不给此光波导施加电信号，不改变光波导的温度，从而不改变光波导的折射率，使光信号通过光波导，即为，将光波导开启，让光信号通过。

需要说明的是，光开关还可以是其他具体上述作用的元件，例如，放大器，本发明对此不做限制。

进一步的，发光单元101，如图3所示，包括：谐振腔，有源区，Phase(相位)区及DBR(Distributed Bragg Reflective，分布式布拉格反射)区。

其中，有源区，用于持续产生光信号。

DBR区，用于对所述有源区产生的光信号进行调整，获取预定波长的光信号。

phase区，用于将所述DBR区获取预定波长的光信号进行稳定调谐控制，获取稳定的预定波长的光信号。

具体的，发光单元101中的有源区为发光区域，可以产生光信号，将光信号产生至DBR区后，可以改变DBR区的电流，从而改变DBR区的反射率，从而光信号通过DBR区后，形成特定波长的光信号。将DBR区产生的光信号输入至phase区，通过改变phase区的电流，从而可以改变phase区的相位，进而可以调整光信号的波长。为了更有效的调整光信号的波长，可以将所述phase区生长在所述有源区及DBR区之间。

需要说明的是，DBR区的反射率与输入其上的电流有关。可以通过改变输入至DBR区中的电流而改变DBR的反射率，进而调控其内光信号的波长。Phase区的相位与输入其内的电流有关，可以通过改变输入至Phase区中的电流而改变Phase区相位，从而调控光信号的波长。

进一步的，有源区，DBR区及phase区均生长在谐振腔内。谐振腔包括：高透滤波片及高反滤波片，且高透滤波片及高反滤波片相对，有源区，DBR区及phase区均生长在高透滤波片及高反滤波片之间，且有源区靠近高透滤波片一侧，BDR区靠近高反滤波片一侧，参考图4所示。

由于公式mλ/2＝n^(bar)L可知，光信号的波长与DBR的反射率，及谐振腔的有效腔长有关。其中，m为光信号的模式数，λ为波长，n^(bar)为有效反射率，L为有效腔长。

需要说明的是，光信号的模式数是指光信号的光谱中的纵模数。

需要说明的是，phase区可以通过改变其相位可以调整谐振腔的有效腔长，通过上述公式可知phase区可以通过改变其相位调整谐振腔的有效腔长，进而光信号的波长与phase区的相位有关。

进一步的，根据上述公式可以获知波长变化的公式为：其中，可以通过调整DBR的反射率实现，可以通过调整谐振腔的有效腔长实现，调整谐振腔的有效腔长可以通过调整phase区的相位实现，可以通过调整DBR的反射率实现。所以，可以通过调整DBR区的反射率及phase区的相位可以实现对波长的调整，进而通过DBR区及phase区可以获取预定波长的光信号。

进一步的，激光器可以产生至少一种预定波长的光信号。可选的，所述激光器可以产生16种不同波长的光信号。

进一步的，本发明中的发光单元101及光开关102可以通过MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，金属有机化合物化学气相沉淀)的方式生长在激光器中。

需要说明的是，本发明实施例中的激光器应用于ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)中。

在互联网络中，如图4所示，ONU(Optical Network Unit，光网络单元)通常设置在用户端，用户设备，例如compute(计算机)、smart device(智能设备)与ONU进行数据交换，实现网络通信。OLT(Optical Line Termination，光线路终端)位于WAN(Wide AreaNetwork，广域网)与ONU之间，为WAN与ONU的数据交换提供中转。OLT与ONU之间建立一对多的连接关系，每个OLT与多个ONU以时分模式进行数据交互。示例的，当某一ONU光模块与OLT光模块进行通信时，此时，该ONU光模块中的激光器处于工作状态，而其他ONU光模块中的激光器处于非工作状态，即其他ONU共模块与OLT光模块处于非通信状态；因此，每个ONU光模块中的激光器需要在工作状态和非工作状态周期性切换的模式(或称为突发模式)下，才能保证与OLT光模块的正常通信。

需要说明的是，激光器在工作状态时可以输出光信号，即为本发明实施例所述的激光器输出光信号的状态，激光器在其非工作状态时，不输出光信号，即为本发明实施例所述的激光器不输出光信号的状态。

本发明实施例提供了一种激光器，发光单元，光开关，其中，发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；光开关，用于在控制信号作用下开启或关闭，在处于开启状态时，让发光单元产生的光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止发光单元产生的光信号通过。这样，在现有技术中，在突发模式下，激光器需要在工作状态及非工作状态间切换，而激光器在工作模式时，需为激光器提供电流，使激光器发光。在激光器非工作状态时，不需为激光器提供电流，使激光器不发光。而在本发明中，通过控制信号控制光开关的开启或关闭，因此，在激光器处于不需输出光信号的状态时，光开关可以在控制信号的作用下关闭，此时光开关可以阻止光信号通过，使得激光器不输出光信号。而当激光器处于需要输出光信号的状态时，光开关可以在控制信号的作用下开启，此时光开关可以让光信号通过，使得激光器输出光信号。所以，本发明可以通过控制信号控制光开关的开启或关闭，实现突发模式下激光器在输出光信号的状态与不输出光信号的状态间的切换。

并且在现有技术中，由于激光器在工作状态时被提供电流，所以在激光器处于工作时激光器处于发热状态，而激光器在非工作状态时，不被提供电流，所以在激光器非工作状态时激光器处于不发热状态，因此使激光器在工作和非工作两种不同状态下的温度差异大。在本发明中的激光器中的发光单元持续产生光信号，即为发光单元一直处于发热状态，所以，在激光器满足突发模式时，激光器的发光单元的温度没有发生变化，因此减小了激光器的温度变化。发光单元的温度不改变时，其输出的光信号的波长偏移较小，提高了发光单元输出稳定波长的光信号的可能性，进而使得激光器提高了输出稳定波长的光信号的可能性。

本发明实施例提供了一种光模块，如图5所示，包括发光单元501，光开关502，光开关控制模块503。

其中，所述发光单元501，用于持续产生预定波长的光信号。

所述光开关502，用于在控制信号的作用下开启或关闭，在开启状态时，让发光单元501产生的光信号通过，或者，在关闭状态时，阻止发光单元502产生的光信号通过。

光开关控制模块503，用于向光开关502发送控制信号，以控制光开关502的开启或关闭。

具体的，发光单元501可以持续产生预定波长的光信号，这样，发光单元501一直处于开启状态，从而使发光单元501的温度基本不变，从而使得光模块的温度变化较小。并且发光单元501的温度基本不变使得发光单元501输出的光信号的波长偏移较小，发光单元501可以输出稳定波长的光信号，进而是光模块输出稳定波长的光信号。

需要说明的是，本发明实施例中，需要通过控制信号控制光开关的开启或关闭，实现在突发模式下，光模块在输出光信号的状态与不输出光信号的状态间的切换。

光模块中的光开关502在控制信号的作用下开启或关闭，在光模块需要输出光信号时，通过控制信号的作用，使得光开关502开启，光开关502在其开启状态下，让发光单元501产生的预定波长的光信号通过。或者，在光模块不需要输出光信号时，通过控制信号的作用，使得光开关502关闭，光开关502在其关闭状态下，阻止发光单元501产生的预定波长的光信号的通过，从而使得光模块可以实现输出光信号或不输出光信号，即为实现突发模式下，光模块在输出光信号或不输出光信号的状态间切换。

光开关502在控制信号作用下开启或关闭的具体实现方式，可以是控制信号可以控制光开关502由一种状态切换至另一种状态。此时，在光开关控制模块503确定需要将光开关502切换至另一状态时，向光开关502发送控制信号。例如，光开关502通过控制信号由开启状态切换至关闭状态的情况下，在光开关502处于开启状态时，当光开关控制模块503确定出光模块无需发出光信号时，可以向光开关502发送控制信号，使得光开关502在控制信号的作用下，切换至关闭状态，实现光开关控制模块503向光开关502发送控制信号，以便控制信号控制光开关502关闭。此时，光开关控制模块503确定出光模块需要发出光信号时，并不发送控制信号至光开关502，以防止光开关502切换至关闭状态。或者，光开关502通过控制信号由关闭状态切换至开启状态的情况下，在光开关102处于关闭状态时，当光开关控制模块503确定出光模块需要发出光信号时，可以向光开关502发送控制信号，使得光开关102在控制信号的作用下，切换至开启状态，实现光开关控制模块503向光开关502发送控制信号，以便控制信号控制光开关502开启。此时，光开关控制模块503确定出光模块不需要发出光信号时，并不发送控制信号至光开关502，以防止光开关502切换至开启状态。

当然，其实现方式也可以是通过不同的控制信号控制光开关502的开启与关闭。例如，光开关102在第一控制信号的作用下开启，在第二控制信号的作用下关闭。此时，光开关控制模块503在确定出光模块不需要发出光信号时，则向光开关502发送第二控制信号，在光开关控制模块503在确定出光模块需要发出光信号时，则向光开关502发送第一控制信号。

需要说明的是，在本发明实施例中，光开关控制模块503是分别控制各个光开关502的。在光模块中包含一个光开关502时，光开关控制模块503仅向此光开关502发送控制信号。而在光模块中包含至少两个光开关502时，光开关控制模块503需要分别向各个光开关502发送其各自对应的控制信号。例如，光开关a需要开启，而光开关b需要关闭，此时光开关控制模块503可以向光开关a发送使其开启的控制信号，而向光开关b发送使其关闭的控制信号。光开关控制模块503向一个光开关发送控制信号时，与其他光开关的状态无关。即为，光开关控制模块503分别独立的控制各个光开关502。

进一步的，如图6所示，光开关控制模块503为：MCU(Micro ControlUnit，微控制单元)505及光开关控制驱动电路5031。

此时，MCU505，用于确定开启或关闭光开关502，并根据确定结果向光开关控制驱动电路5031发送控制指令。

光开关控制驱动电路5031，用于根据MCU505发送的控制指令，向光开关502发送控制信号，以控制光开关502的开启或关闭。

需要说明的是，光开关控制模块还可是其他能够实现其功能的器件，例如若MCU可以上述光开关控制模块的功能，则光开关控制模块可以仅是MCU，本发明对此不做限制。

进一步的，上述光开关502为光波导。

其中，光波导在控制信号作用下折射率改变，实现开启或关闭。

具体的，光波导是随着温度的升高，其折射率变低，则传输光信号的效果就越差。所以，在需要光波导阻止光信号通过时，即为在需要光波导关闭时，可以升高光波导的温度，使其折射率相对于开启状态时降低，从而无法让光信号通过光波导。而在需要光波导通过光信号时，即为在需要开启光波导时，可以不升高光波导的温度，使其折射率不变，从而将光信号通过光波导。

这样可以将电信号作为控制信号。在突发模式下，在激光器不需要输出光信号时，可以给此光波导施加电信号，从而使光波开关将电能转换为热能，升高光波导自身的温度。光波导随着温度的升高，其折射率相对于开启状态时降低，所以在其自身达到一定温度时，其折射率过低，无法将光信号通过光波导，即为，将光波导关闭，阻止光信号通过。在激光器需要传输光信号时，可以不给此光波导施加电信号，光波导的折射率不降低，即为将光波导开启，让光信号通过。

需要说明的是，本发明所述的光波导降低或不降低，均是相对于光波导处于开启状态时，光波导的折射率。

进一步的，发光单元501的个数为至少两个。光开关502的个数为至少两个。即为光模块中包括至少两个发光单元501及至少两个光开关502。

其中，光模块中的至少两个光开关502至少与两个发光单元501对应。即为，当光模块的中的一个光开关502与至少两个发光单元中的n个发光单元对应时，则光模块的中的其他光开关502与至少两个发光单元的其他m-n个发光单元501对应。其中，n为大于0小于m的整数。m为光模块中发光单元501的个数。

需要说明的是，光模块中的光开关502与发光单元501对应是指光开关502能够控制是否让发光单元501产生的光信号通过。即为，光模块中的光开关502可以在其控制信号作用下开启或关闭，并在开启状态时，让与发光单元501产生的光信号通过，或者，在关闭状态时，阻止发光单元501产生的光信号通过。

示例性的，光模块中有3个光开关a，b，c，有4个发光单元p，q，l，k。假设光模块中的光开关a与发光单元p对应，光开关b与发光单元q，l对应，光开关c与发光单元k对应。这样，光开关a在其控制信号作用下开启或关闭，在光开关a处于开启状态时，可以让发光单元p产生的光信号通过，或者，在光开关a处于关闭状态时，阻止发光单元p产生的光信号通过。光开关a并不能让发光单元q，l，k产生的光信号通过，或者，阻止发光单元q，l，k产生的光信号通过。光开关b在其控制信号作用下开启或关闭，在光开关b处于开启状态时可以让发光单元q，l产生的光信号通过，或者，在所述光开关b处于关闭状态时，阻止发光单元q，l产生的光信号通过。光开关c在其控制信号作用下开启或关闭，在光开关c处于开启状态时，可以让发光单元k产生的光信号通过，或者，在光开关c处于关闭状态时，阻止发光单元k产生的光信号通过。

进一步的，至少一个发光单元501中的每个发光单元501可以与其对应的光开关502生长在一个激光器中。

需要说明的是，也可以仅将发光单元501生长在激光器中，而光开关502生长在激光器的外侧，本发明对此不做限制。

进一步的，上述光模块，如图7所示，还包括：

波长调谐控制模块504，用于根据发光单元501产生光信号的预定波长，向发光单元501发送电信号，以使发光单元501产生预定波长的光信号。

波长调谐控制模块504需要预先获知发光单元501需要产生的光信号的预定波长，从而根据此波长向发光单元501发送其对应的电信号，也使其根据此电信号产生预定波长的光信号。

需要说明的是，发光单元501需要产生的光信号的波长为多少可以预先设置，从而波长调谐控制模块504可以根据此波长确定出加载到发光单元501的光信号。

需要说明的是，在本发明实施例中，波长调谐控制模块504是分别控制各个发光单元501的。在光模块中包含一个发光单元501时，波长调谐控制模块504仅获取此发光单元501的需产生的光信号的预定波长，从而根据此预定波长向此发光单元501发送电信号。而在光模块中包含至少两个发光单元501时，波长调谐控制模块504需要分别获知各个发光单元501需产生的光信号的预定波长，并根据各个发光单元501需产生的光信号的预定波长，向各个发光单元501发送其各自对应的电信号，以使得各个发光单元501分别产生其各自需要产生的预定波长的光信号。例如，发光单元a需要产生的光信号的预定波长为a，而发光单元b需要产生的光信号的预定波长为b，此时波长调谐控制模块504获知发光单元a需要产生的光信号的预定波长为a，发光单元b需要产生的光信号的预定波长为b，则可以确定出需向发光单元a发送电信号a1，向发光单元b发送电信号b1。所以，波长调谐控制模块504向发光单元a发送电信号a1，以使发光单元a产生预定波长a的光信号。波长调谐控制模块504向发光单元b发送电信号b1以使发光单元b产生预定波长b的光信号。

进一步的，如图8所示，波长调谐控制模块504为：MCU505及波长调谐控制驱动电路5041。

MCU505，还用于确定发光单元501产生光信号的预设波长，并向波长调谐控制驱动电路5041发送控制发光单元501的产生预设波长的光信号的电信号控制指令。

波长调谐控制驱动电路5041，用于根据MCU505发送的电信号控制指令，向发光单元501发送电信号，以使发光单元501产生预定波长的光信号。

需要说明的是，波长调谐控制模块还可是其他能够实现其功能的器件，例如若MCU可以上述波长调谐控制模块的功能，则波长调谐控制模块可以仅是MCU，本发明对此不做限制。

进一步的，上述光模块，如图9所示，还包括：调制器506及放大器507。

其中，放大器507，用于对通过光开关502的光信号进行放大处理，并将放大后的光信号传输至调制器506中。

调制器506，用于在MCU505的控制下吸收放大后的光信号。

具体的，发光单元101与调制器103分别设置在光开关102的两侧。

其中，放大器507将放大后的光信号传输至调制器103后，调制器506可以根据MCU505的控制，吸收光信号。

例如，在MCU505向调制器506发送传输光信号的电信号时，调制器506可以将接收到的放大器放大处理后的光信号直接输出出去。而在MCU505向调制器506发送不传输光信号的电信号时，调制器506可以吸收接收的光信号。

进一步的，调制器506包括：EA(Electro Absorption，电吸收)调制器。

此时，EA调制器可以根据接收MCU505发送的控制的电信号，将所述光信号进行OOK(On-Off Keying，二进制启闭键控)式的输出。

需要说明的是，本发明所述的调制器还可是其他类型的调制器，例如M-Z(Mach-Zehnde，马赫-增德尔)调制器，还可以将光信号直接加到有源区的直调驱动器中，实现数字式光信号的调制，本发明对此不做限制。

进一步的，放大器507可以设置在调制器506与光开关502之间。

也就是说，放大器507的输入端与光开关502连接，输出端与调制器506连接。这样，放大器507在将放大后的光信号传送至调制器506后，可以使调制器506发送的光信号传输的距离更远。

进一步的，在光模块中包含有多个光开关502时，在光模块中可以仅有一个放大器507，此时这个放大器507用于放大每个光开关502通过的光信号。此时，放大器507的输入端与每个光开关502均连接，即为每个光开关502传输的光信号均传输至放大器504。

需要说明的是，在光模块中，可以有至少两个放大器507，此时，每个放大器507对应至少一个光开关502。也可以针对每个光开关502对应一个放大器，每个光开关502通过的光信号传输至其各自对应的放大器507中，本发明对此不做限制。

进一步的，发光单元501包括：谐振腔，有源区，相位Phase区及分布式布拉格反射DBR区。

其中，有源区，用于持续产生光信号。

DBR区，用于对有源区产生的光信号进行调整，获取预定波长的光信号。

phase区，用于将DBR区获取预定波长的光信号进行稳定调谐控制，获取稳定的预定波长的光信号。

具体的，发光单元501中的有源区为发光区域，可以产生光信号，将光信号产生至DBR区后，可以改变DBR区的电流，从而改变DBR区的反射率，从而光信号通过DBR区后，形成特定波长的光信号。将DBR区产生的光信号输入至phase区，通过改变phase区的电流，从而可以改变phase区的相位，进而可以调整光信号的波长。为了更有效的调整光信号的波长，可以将phase区生长在所述有源区及DBR区之间。

需要说明的是，DBR区的反射率与输入其上的电流有关。可以通过改变输入至DBR区中的电流而改变DBR的反射率，进而调控其内光信号的波长。Phase区的相位与输入其内的电流有关，可以通过改变输入至Phase区中的电流而改变Phase区相位，从而调控光信号的波长。

进一步的，有源区，DBR区及phase区均生长在谐振腔内。谐振腔包括：高透滤波片及高反滤波片，且高透滤波片及高反滤波片相对，有源区，DBR区及phase区均生长在高透滤波片及高反滤波片之间，且有源区靠近高透滤波片一侧，BDR区靠近高反滤波片一侧。

进一步的，本发明的光模块中包括3个发光单元501及3个光开关502，且每个发光单元501可以产生16种不同波长的光信号。不同发光单元505产生的光信号的波长不同。此时，此光模块可以调谐出48种不同波长的光信号。

若此48中不同波长的光信号的波长范围为1531.9-1569.59nm时，此光模块可以将C波段覆盖。这样，光模块覆盖的波长范围越大，能实现的信道就越多，传输的信号就越多，带宽就越高。

需要说明的是，本发明的发光单元在产生预定波长的光信号时，可以无需调整其温度，即为可以让发光单元设置在恒定温度内实现不同波长的光信号的输出。所以，本发明可以实现在恒定温度内，输出不同波长的光信号。

进一步的，上述光模块，如图10所示，还包括：波长锁定器508，波长稳定控制单元509。

所述波长锁定器508，用于接收返回的背光，并根据背光向波长稳定控制单元509输出检测信号。

具体的，在波长锁定器508中有两个对波长不同响应曲线的光电二极管，波长锁定器508通过其内的两个光电二极管，在接收到背光后，可以得到两个不同的与背光相关的信息WL1(Wavelength 1，波长1)，WL2(Wavelength2，波长2)。波长锁定器508在生成WL1与WL2后，将其作为检测信号发送至波长稳定控制单元509。

对每个调好的预定的波长的光信号，会有对应的WL1，WL2。当光信号的波长发生变化时，WL1，WL2的大小也随之变化。这样，当波长锁定器508接收到返回的背光时，可以根据接收的背光的波长获取对应的WL1，WL2，即为检测信号，以便波长稳定控制单元509根据检测信号触发相应的部件调整光信号的波长。

所述波长稳定控制单元509，用于根据所述检测信号，控制发光单元501的phase区的波长稳定电流，以便所述phase区根据波长稳定电流，对DBR区获取预定波长的光信号进行稳定调谐。

具体的，波长稳定控制单元509在接收到检测信号WL1与WL2后，与其内预存的发光单元502产生预定波长的光信号对应的标准WL1及WL2，进行比较，从而可以确定出发光单元501当前产生的光信号的波长是否为其需要产生的预定波长。在确定出发光单元501当前产生的光信号的波长不是其需要产生的预定波长时，可以根据比较结果确定当前发送的光信号的波长是过大或是过小，从而可以调整加载至phase区的电流的大小，进而调整光信号的波长。

进一步的，当波长稳定控制单元509在接收到检测信号后，确定出波长过大，此时需要减小波长，波长稳定控制单元509可以增大加载至phase区的电流的大小，从而可以使发光单元501的phase区将光信号的波长调小，使输出的光信号的波长更接近标出波长。当波长稳定控制单元509确定出波长过小，此时需要增大波长，波长稳定控制单元509可以减小加载至phase区的电流的大小，从而可以使发光单元501的phase区将光信号的波长调大，使输出的光信号的波长更接近标出波长。

需要说明的是，波长稳定控制单元509预先获知了光模块中的发光单元501需要产生的预定波长的光信号对应的WL1及WL2，即为标准WL1及WL2。

需要说明的是，波长稳定控制单元控制的发光单元的phase区的波长稳定电流中的发光单元是产生波长锁定器接收的背光的发光单元。

进一步的，如图11所示，所述波长稳定控制单元509包括：MCU505及波长稳定控制驱动电路5091。

MCU505，还用于根据所述检测信号，在确定调整发光单元501的phase区的波长稳定电流时，向波长稳定控制驱动电路5091发送调整电流指令。

所述波长稳定控制驱动电路5091，用于根据调整电流指令，调整发光单元501的phase区的波长稳定电流，以便phase区根据波长稳定电流，对DBR区获取预定波长的光信号进行稳定调谐。

需要说明的是，波长稳定控制单元还可是其他能够实现其功能的器件，例如若MCU可以上述波长稳定控制单元的功能，则波长稳定控制单元可以仅是MCU，本发明对此不做限制。

进一步的，本发明所述的光模块，如图12所示，还包括：TEC(ThermoElectric Cooler，半导体致冷器)510。

所述TEC 510，用于检测至少一个发光单元501的温度，根据至少一个发光单元501的温度调整至少一个发光单元501的温度，以便至少一个发光单元501产生预定波长的光信号。

具体的，在需要保持某个发光单元501的温度恒定时，可以通过TEC 510检测出此发光单元501的温度，可以根据此检测到的温度调整此发光单元501当前的温度。在检测到此发光单元501的温度过高时，可以降低此发光单元501的温度，或者，在检测到此发光单元501的温度过低时，可以增加此发光单元501的温度，从而可以保证此发光单元501的温度恒定。

需要说明的是，TEC 510中预先设置了至少一个发光单元501的恒定温度。TEC 510可以实时的检测至少一个发光单元501的温度，并将检测的至少一个发光单元501的温度与恒定温度进行比对，从而在至少一个发光单元501的温度过高可以降低至少一个发光单元501的温度。或者，在至少一个发光单元501的温度过低时，增加至少一个发光单元501的温度。

进一步的，本发明所述的光模块，如图13所示，还包括：WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)511，APD(AvalanchePhoto Diode，雪崩二极管)和TIA(Transimpedance Amplifier，跨导放大器)模块512，限幅放大器513，放大器控制单元514，调制驱动器515及TEC驱动器516。

其中，WDM511，用于将发光单元501发出的光信号耦合为一路光信号发送出去，并将接收的外部输入的下行光信号输入至APD和TIA模块512。

APD和TIA模块512，用于将接收的光信号转换为电信号。

限幅放大器513，用于将APD和TIA模块512输出的电信号等幅度放大，并将等幅放大的电信号发送至相应的控制电路。

放大器控制单元514，用于控制放大器504的开启与关闭。

进一步的，如图14所示，放大器控制单元514包括：MCU505及放大器控制驱动电路5141。

其中，所述MCU505，还用于确定开启或关闭放大器507，并根据确定结果向放大器控制驱动电路5141发送控制指令。

放大器控制驱动电路5141，用于根据MCU505发送的控制指令，在控制指令指示开启放大器507时，向放大器507发送开启电信号；或者，在控制指令指示关闭放大器507时，向放大器507不发送开启电信号。

需要说明的是，放大器控制单元还可是其他能够实现其功能的器件，例如若MCU可以上述放大器控制单元的功能，则放大器控制单元可以仅是MCU，本发明对此不做限制。

调制驱动515，用于根据所述MCU505的控制指令，将外部设备发送的电信号发送至调制器503中。

具体的，调制器506可以根据MCU505的控制，吸收光信号具体包括：

在MCU505确定调制器506调制光信号时，向调制驱动515发送用于指示调制器506调制光信号的控制指令，此时调制驱动515可以将接收到的外部设备发送的电信号发送至调制器506，以使得调制器506根据接收的电信号输出或吸收光信号。例如，在调制器506接收到高电平电信号时，将接收的放大器507传输的放大后的光信号直接传输出去。而在接收到低电平电信号时，可以将接收的放大器507传输的放大后的光信号吸收，并可以在未将光信号的能量完全吸收时，将此光信号发送出去。

在MCU505确定调制器506不调制光信号时，向调制驱动515发送用于指示调制器506不调制光信号的控制指令，此时调制驱动515并不将接收到的外部设备发送的电信号发送至调制器506。

TEC驱动器516，用于在MCU505的控制下向TEC 510发送开启电信号。

具体的，TEC驱动器516可以接收MCU505的控制指令，向TEC510发送加载电压。即为，在接收到MCU发送的用于指示开启TEC510的指令时，TEC驱动器516可以向TEC 510发送开启电信号，以使得TEC开启。在接收到MCU发送的用于指示关闭TEC510的指令时，TEC驱动器516不再向TEC 510发送开启电信号，以使得TEC510关闭。

需要说明的是，发光单元501的DBR区，有源区，phase区均包含有电极端，波长调谐控制模块504通过DBR区的电极端与其连接，波长稳定控制单元509通过phase区的电极端与其连接。而有源区的电极端与电源连接。

进一步的，光模块可以采用TO(Transister Outline，晶体管轮廓)封装的方式，进行封装。优选的，TO封装的透镜帽的形状为平顶型的透镜帽，以便波长锁定器可以接收到的背光为平行光。

需要说明的是，本发明实施例中的光模块应用于ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)中。

在互联网络中，如图15所示，ONU(Optical Network Unit，光网络单元)通常设置在用户端，用户设备，例如compute(计算机)、smart device(智能设备)与ONU进行数据交换，实现网络通信。OLT(Optical Line Termination，光线路终端)位于WAN(Wide AreaNetwork，广域网)与ONU之间，为WAN与ONU的数据交换提供中转。OLT与ONU之间建立一对多的连接关系，每个OLT与多个ONU以时分模式进行数据交互。示例的，当某一ONU光模块与OLT光模块进行通信时，此时，该ONU光模块中的光模块处于工作状态，而其他ONU光模块中的光模块处于非工作状态，即其他ONU共模块与OLT光模块处于非通信状态；因此，每个ONU光模块中的光模块需要在工作状态和非工作状态周期性切换的模式(或称为突发模式)下，才能保证与OLT光模块的正常通信。

需要说明的是，光模块在工作状态时可以输出光信号，即为本发明实施例所述的光模块在输出光信号的状态。光模块在其非工作状态时不输出光信号，即为本发明实施例所述的光模块在不输出光信号的状态。

本发明实施例提供了一种光模块，光模块包括光开关及发光单元，光开关控制模块，波长调谐控制模块。其中，发光单元，用于持续产生预定波长的光信号。光开关，用于在控制信号的作用下开启或关闭，在开启状态时，让发光单元产生的光信号通过，或者，在关闭状态时，阻止发光单元产生的光信号通过。光开关控制模块，用于向光开关发送控制信号，以控制光开关的开启与关闭。这样，在本发明中，通过控制信号控制光开关的开启或关闭，因此，在光模块处于不需输出光信号的状态时，光开关可以在控制信号的作用下关闭，此时光开关可以阻止光信号通过，使得光模块不输出光信号。而当光模块处于需要输出光信号的状态时，光开关可以在控制信号的作用下开启，此时光开关可以让光信号通过，使得光模块输出光信号。所以，本发明可以通过控制信号控制光开关的开启或关闭，实现突发模式下光模块在输出光信号的状态与不输出光信号的状态间的切换。并且在本发明中的光模块中的发光单元持续产生光信号，即为发光单元一直处于发热状态，所以，在光模块满足突发模式时，光模块的发光单元的温度没有发生变化，因此减小了光模块的温度变化。发光单元的温度不改变时，其输出的光信号的波长偏移较小，提高了发光单元输出稳定波长的光信号的可能性，进而使得光模块提高了输出稳定波长的光信号的可能性。

进一步的，光模块中包含有至少两个发光单元及至少两个光开关时，每个发光单元发出的光信号的波长不同，增加了此光模块的发出光信号的波长调谐范围，由于本发明中的光模块输出光信号的波长的范围较大，从而光模块实现的信道就越多，传输的信号就越多，带宽就越高。并且，光模块输出光信号的波长的范围较大时，可以实现根据需求输出所需波长的光信号。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光器，其特征在于，包括：发光单元，光开关；其中，

所述发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；

所述光开关，用于在控制信号作用下开启或关闭，在处于开启状态时，让所述发光单元产生的所述光信号通过，或者，在处于关闭状态时，阻止所述发光单元产生的所述光信号通过。

2.一种光模块，其特征在于，包括：发光单元，光开关；光开关控制模块；

其中，所述发光单元，用于持续产生预定波长的光信号；

所述光开关，用于在控制信号的作用下开启或关闭，在开启状态时，让所述发光单元产生的所述光信号通过，或者，在关闭状态时，阻止所述发光单元产生的所述光信号通过；

所述光开关控制模块，用于向所述光开关发送控制信号，以控制所述光开关的开启或关闭。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，

所述光开关控制模块为；微控制单元MCU及光开关控制驱动电路；

所述MCU，用于确定开启或关闭所述光开关，并根据确定结果向所述光开关控制驱动电路发送控制指令；

所述光开关控制驱动电路，用于根据所述MCU发送的控制指令，向所述光开关发送控制信号，以控制所述光开关的开启或关闭。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述光开关为光波导；其中，所述光波导在所述控制信号作用下折射率改变，实现开启或关闭。

5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，还包括；

波长调谐控制模块，用于根据所述发光单元产生光信号的预定波长，向所述发光单元发送电信号，以使所述发光单元产生预定波长的光信号。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，

所述波长调谐控制模块为：所述MCU及波长调谐控制驱动电路；

所述MCU，还用于确定所述发光单元产生所述光信号的预设波长，并向波长调谐控制驱动电路发送控制所述发光单元的产生预设波长的所述光信号的电信号控制指令；

所述波长调谐控制驱动电路，用于根据所述MCU发送的电信号控制指令，向所述发光单元发送电信号，以使所述发光单元产生预定波长的光信号。

7.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，还包括：调制器、放大器；

所述放大器，用于对通过所述光开关的光信号进行放大处理，并将放大后的光信号传输至所述调制器中；

所述调制器，用于在所述MCU的控制下吸收所述放大后的光信号。

8.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述发光单元包括：谐振腔，有源区，相位Phase区及分布式布拉格反射DBR区。

9.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，还包括：波长锁定器，波长稳定控制单元；其中，

所述波长锁定器，用于接收返回的背光，并根据所述背光向所述波长稳定控制单元输出检测信号；

所述波长稳定控制单元，用于根据所述检测信号，控制所述发光单元的phase区的波长稳定电流，以便所述phase区根据所述波长稳定电流，对所述DBR区获取预定波长的光信号进行稳定调谐。

10.根据权利要求2)9任一项所述的光模块，其特征在于，

所述发光单元的个数为至少两个；所述光开关的个数为至少两个。