CN105007123B - 一种光模块光眼图er控制调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光模块领域，特别涉及一种光模块光眼图ER控制调节方法及系统。方法包括：检测光模块的激光器二极管发端功率为P_A、P_B时所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，计算光模块眼图ER目标值对应的调制电流值I_mod；根据调制电流值I_mod计算得出其所对应的寄存器值MOD_DAC；将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器，所述激光器驱动芯片根据该寄存器值向所述激光器二极管发出调制电流及偏置电流，从而使光眼图ER达到目标值。本方法相对于现有技术中直接根据光眼图ER值逐步调节寄存器值的方式可大幅度节省调试时间，提高光模块生产效率。

Description

一种光模块光眼图ER控制调节方法及系统

技术领域

本发明涉及光模块领域，特别涉及一种光模块光眼图ER控制调节方法及系统。

背景技术

在光模块中，激光器驱动芯片输出调制电流和偏置电流到激光器二极管，驱动芯片实际输出到激光器的调制电流大小通常与激光器驱动芯片中的MOD寄存器相关，设置寄存器的一个值，工作时就有相应的调制电流输出到激光器二极管。而调制电流的大小与眼图消光比(ER)呈正比关系，控制调节调制电流的大小即可控制调节眼图消光比的大小。因此，可通过设置激光器驱动芯片中的寄存器的值来控制调试眼图消光比的大小。

在光模块实际生产中，调节眼图消光比大小到目标值的过程中，需要不断根据实际测得的眼图消光比值来调整设置激光器驱动芯片中的所述寄存器的值。

如图1所示,由于激光器驱动芯片的寄存器的值(即IMODSET)与激光器驱动芯片实际输出的调制电流Modulation Current的关系呈指数关系，当IMODSET在0-100范围内时，调制电流Modulation Current几乎没有改变(即眼图消光比大小改变很小，几乎可忽略)，而在150-250范围内，调制电流Modulation Current的改变相对较大，寄存器值越大，Modulation Current改变越大，因此在寄存器值数值较小的范围内，很大的改变几乎不会带来Modulation Current的改变，也即几乎不会带来眼图消光比大小的改变。而在IMODSET数值较大的范围内，很小的改变会带来Modulation Current很大的改变，也即带来眼图消光比值很大的改变。

这样导致的问题是在光模块实际生产中，调试眼图ER值大小到目标值的过程不容易控制，要花费大量时间来完成眼图大小的调节，浪费时间且生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中调试眼图ER值大小到目标值的过程不易控制的问题，提供一种通过测量激光器二极管发端功率及偏置电流来计算寄存器值，从而将光模块光眼图ER值调节控制到目标值的方法，以节省调试时间，提高光模块生产效率。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种光模块光眼图ER控制调节方法，包括：

检测光模块的激光器二极管发端功率(激光器二极管的发光功率)为P_A、P_B时所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，所述P_A、P_B大小互不相同。

根据式计算光模块眼图ER目标值对应的调制电流值I_mod；式中P₁、P₀分别为所述激光器二极管在发送数字信号“1”和“0”时所对应的发端功率；所述Tran为电流转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值。

根据调制电流值I_mod计算得出其所对应的寄存器值MOD_DAC；调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式由激光器驱动芯片型号决定。

将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器。

在某些实施例中，直接检测光模块的激光器二极管发端功率为P₁、P₀时所对应的偏置电流Bias₁、Bias₀，则此时，光模块眼图ER目标值对应的调制电流值

进一步的，分别在温度为80度、25度及0度时测量计算所述寄存器值MOD_DAC，并分别得出80度时的寄存器值MOD_{DAC_80}、25度时的寄存器值MOD_{DAC_25}、0度时的寄存器值MOD_{DAC_0}。

根据式得出温度为x时的寄存器值MOD_{DAC_X}，式中25<x<80。

根据式得出温度为y时的寄存器值MOD_{DAC_y}，式中0<y<25。

进一步的，还包括对寄存器值进行修正的步骤，所述修正的步骤具体为：

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之前，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_t。

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之后，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_m。

比较Bias_t-Bias_m与I_mod/2的大小，

如Bias_t-Bias_m>I_mod/2，则将I_MOD-(Bias_t-Bias_m-I_mod/2)代入所述调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC；

如Bias_t-Bias_m<I_mod/2，则将I_MOD-(I_mod/2-Bias_t+Bias_m)代入所述调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC。

本发明同时提供一种通过测量激光器二极管发端功率及偏置电流来计算寄存器值，从而将光模块光眼图ER调试控制至目标值的系统，包括:

驱动芯片，包含有MOD寄存器，所述驱动芯片用于根据MOD寄存器中的寄存器值MOD_DAC向激光器二极管发出偏置电流及调制电流，所述偏置电流及调制电流用于驱动所述激光器二极管发光；

检测装置，用于检测所述激光器二极管的发端功率和/或所述激光器二极管接收到的实时偏置电流；

上位机，用于接收所述检测装置检测到的发端功率及偏置电流，并根据所述发端功率及偏置电流计算得到光模块眼图ER目标值对应的目标调制电流值I_mod，再根据目标调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的关系式求出所述寄存器值MOD_DAC，最后将所述寄存器值MOD_DAC写入所述驱动芯片中的MOD寄存器。

一些实施例中，所述上位机根据所述检测装置检测到的所述激光器二极管的任意两个发端功率P_A、P_B及所述发端功率P_A、P_B所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，计算所述目标调制电流值I_mod，计算公式为

另外一些实施例中，所述上位机根据所述检测装置检测到的所述激光器二极管的发端功率为P₁、P₀时所对应的偏置电流Bias₁、Bias₀计算所述目标调制电流值I_mod，计算公式为

进一步的，所述上位机根据目标调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC计算所述寄存器值MOD_DAC的换算公式由激光器驱动芯片型号决定。

进一步的，所述上位机及所述检测装置分别在温度为80度、25度及0度时测量计算所述寄存器值MOD_DAC，并分别得出80度时的寄存器值MOD_{DAC_80}、25度时的寄存器值MOD_{DAC_25}、0度时的寄存器值MOD_{DAC_0}；

根据式得出温度为x时的寄存器值MOD_{DAC_X}，式中25<x<80；

根据式得出温度为y时的寄存器值MOD_{DAC_y}，式中0<y<25。

进一步的，所述检测装置在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之前，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_t；

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之后，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_m。

所述上位机比较Bias_t-Bias_m与I_mod/2的大小，

如Biast-Biasm>Imod/2，则将I_MOD-(Bias_t-Bias_m-I_mod/2)代入所述调制电流值Imod与寄存器值MODDAC的换算公式求出所述寄存器值MODDAC；

如Biast-Biasm<Imod/2，则将I_MOD-(I_mod/2-Bias_t+Bias_m)代入所述调制电流值Imod与寄存器值MODDAC的换算公式求出所述寄存器值MODDAC。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供的调试光眼图ER大小的方法及系统通过测量激光器二极管发端功率及偏置电流来计算寄存器值，从而控制驱动芯片的输出调制电流，进而控制激光器二极管的的光眼图ER大小，本方法相对于现有技术中直接根据光眼图ER值逐步调节寄存器值的方式可大幅度节省调试时间，提高光模块生产效率。

附图说明：

图1是激光器驱动芯片寄存器的值与激光器驱动芯片实际输出的调制电流的关系图。

图2是调试光眼图ER大小的系统的结构框图。

图3为眼图调节示意图。

具体实施方式

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。

实施例1：本实施例提供一种光模块光眼图ER控制调节方法包括：

调节ER的寄存器初始值为0，以保证初始时激光器的输出完全由偏置电流来驱动。

检测光模块的激光器二极管发端功率为P_A、P_B时所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，所述P_A、P_B大小互不相同；

根据式计算光模块眼图ER目标值对应的调制电流值I_mod；式中P₁、P₀分别为所述激光器二极管在发送数字信号“1”和“0”时所对应的发端功率；所述Tran为电流转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值，本实施例中所述激光驱动芯片采用Nanotech的NT25L90芯片，因此Tran＝1.6/512(由芯片使用说明书给出)；众所周知，所述P₁、P₀的值由下式得出；P₁＝2×P_target-P₀，式中P_target激光器二极管目标发端功率，ER_target指光眼图目标消光比(ER)值；式用于将功率单位由dbm转化为mw；targetpower同样用于表示目标功率。

由于本实施例中激光驱动芯片采用Nanotech的NT25L90芯片，则寄存器值MOD_DAC和调制电流值I_mod的计算公式为

需要指出的是，在另外一些实施例中，所述激光驱动芯片可采用不同的产品；

当激光驱动芯片采用maxin公司的MAX3948时，则寄存器值MOD_DAC和调制电流值I_mod的计算公式为MOD_DAC＝4.05*I_MOD-3.952。

当激光驱动芯片采用GN1157IC时式中，R_L表示激光器的负载阻抗。

当激光驱动芯片采用其他Nanotech系列芯片时，寄存器值MOD_DAC和调制电流值Imod的计算公式还可以配置为式中T表示当前工作温度；表示最大温度系数。

以上对应公式均可由相应芯片的说明书中得出。

将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器。

在某些实施例中，直接检测光模块的激光器二极管发端功率为P₁、P₀时所对应的偏置电流Bias₁、Bias₀，则此时，光模块眼图ER目标值对应的调制电流值

进一步的，分别在温度为80度、25度及0度时测量计算所述寄存器值MOD_DAC，并分别得出80度时的寄存器值MOD_{DAC_80}、25度时的寄存器值MOD_{DAC_25}、0度时的寄存器值MOD_{DAC_0}；

根据式得出温度为x时的寄存器值MOD_{DAC_X}，式中25<x<80；

根据式得出温度为y时的寄存器值MOD_{DAC_y}，式中0<y<25。

进一步的，还包括对寄存器值进行修正的步骤，所述修正的步骤具体为：

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之前，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_t；

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之后，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_m；

比较Bias_t-Bias_m与I_mod/2的大小，

如Bias_t-Bias_m>I_mod/2，则根据式设定所述寄存器值MOD_DAC；

如Bias_t-Bias_m<I_mod/2，则根据式设定所述寄存器值MOD_DAC。

实施例2：如图2、图3所示本实施例提供一种通过测量激光器二极管发端功率及偏置电流来计算寄存器值，从而将光模块光眼图ER调试控制至目标值的系统，包括:

驱动芯片，包含有MOD寄存器，所述驱动芯片用于根据MOD寄存器中的寄存器值MOD_DAC向激光器二极管发出偏置电流及调制电流，所述偏置电流及调制电流用于驱动所述激光器二极管发光；

检测装置，用于检测所述激光器二极管的发端功率和/或所述激光器二极管接收到的实时偏置电流；本实施例中，所述检测装置仅为功率计，所述偏置电流依靠激光驱动芯片(Nanotech公司的NT25L90芯片)自带的检测功能查看，当采用的驱动芯片没有自动检测功能时，所述检测装置还应包括电流报。

上位机，用于接收所述检测装置检测到的发端功率及偏置电流，并根据所述发端功率及偏置电流计算得到光模块眼图ER目标值对应的目标调制电流值I_mod，再根据目标调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的关系式求出所述寄存器值MOD_DAC，最后将所述寄存器值MOD_DAC写入所述驱动芯片中的MOD寄存器。

一些实施例中，所述上位机根据所述检测装置检测到的所述激光器二极管的任意两个发端功率P_A、P_B及所述发端功率P_A、P_B所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，计算所述目标调制电流值I_mod，计算公式为所述Tran为电流转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值，本实施例中所述激光驱动芯片采用Nanotech公司的NT25L90芯片，因此Tran＝1.6/512(由芯片的使用说明书给出该值)。

另外一些实施例中，所述上位机根据所述检测装置检测到的所述激光器二极管的发端功率为P₁、P₀时所对应的偏置电流Bias₁、Bias₀计算所述目标调制电流值I_mod，计算公式为

进一步的，所述上位机根据目标调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC计算所述寄存器值MOD_DAC的公式为式中T_DAC为寄存器转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值；本实施例中，T_DAC＝0.0217。

进一步的，所述上位机及所述检测装置分别在温度为80度、25度及0度时测量计算所述寄存器值MOD_DAC，并分别得出80度时的寄存器值MOD_{DAC_80}、25度时的寄存器值MOD_{DAC_25}、0度时的寄存器值MOD_{DAC_0}；

根据式得出温度为x时的寄存器值MOD_{DAC_X}，式中25<x<80；

根据式得出温度为y时的寄存器值MOD_{DAC_y}，式中0<y<25。

进一步的，所述检测装置在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之前，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_t；

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之后，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_m；

所述上位机比较Bias_t-Bias_m与I_mod/2的大小，

如Biast-Biasm>Imod/2，则将I_MOD-(Bias_t-Bias_m-I_mod/2)带入公式中替换其中的I_MOD，从而得到公式设定所述寄存器值MODDAC；

如Biast-Biasm<Imod/2，则则将I_MOD-(I_mod/2-Bias_t+Bias_m)带入公式中替换其中的I_MOD，从而得到公式设定所述寄存器值MODDAC。

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 (7)

1.一种光模块光眼图ER控制调节方法，其特征在于，包括：

检测光模块的激光器二极管发端功率为P_A、P_B时所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，所述P_A、P_B大小互不相同；

根据式计算光模块眼图ER目标值对应的调制电流值I_mod；式中P₁、P₀分别为所述激光器二极管在发送数字信号“1”和“0”时所对应的发端功率；所述Tran为电流转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值；

根据调制电流值I_mod计算得出其所对应的寄存器值MOD_DAC；调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式由激光器驱动芯片型号决定；

将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器；

还包括，

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之前，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_t；

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之后，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_m；

比较Bias_t-Bias_m与I_mod/2的大小，

如Bias_t-Bias_m>I_mod/2，则将I_mod-(Bias_t-Bias_m-I_mod/2)代入所述调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC；

如Bias_t-Bias_m<I_mod/2，则将I_mod-(I_mod/2-Bias_t+Bias_m)代入所述调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC。

2.根据权利要求1所述的光模块光眼图ER控制调节方法，其特征在于，直接检测光模块的激光器二极管发端功率为P₁、P₀时所对应的偏置电流Bias₁、Bias₀，则此时，光模块眼图ER目标值对应的调制电流值I_mod＝(HEX2DEC(Bias₁)-HEX2DEC(Bias₀))×Tran。

3.根据权利要求1所述的光模块光眼图ER控制调节方法，其特征在于，分别在温度为80度、25度及0度时测量计算所述寄存器值MOD_DAC，并分别得出80度时的寄存器值MOD_{DAC_80}、25度时的寄存器值MOD_{DAC_25}、0度时的寄存器值MOD_{DAC_0}；

根据式得出温度为x时的寄存器值MOD_{DAC_X}，式中25<x<80；

根据式得出温度为y时的寄存器值MOD_{DAC_y}，式中0<y<25。

4.一种光模块光眼图ER控制调节系统，其特征在于，包括:

驱动芯片，包含有MOD寄存器，所述驱动芯片用于根据MOD寄存器中的寄存器值MOD_DAC向激光器二极管发出偏置电流及调制电流，所述偏置电流及调制电流用于驱动所述激光器二极管发光；

检测装置，用于检测所述激光器二极管的发端功率和/或所述激光器二极管接收到的实时偏置电流；

上位机，用于根据所述检测装置检测到的发端功率及偏置电流，并根据所述发端功率及偏置电流计算得到光模块眼图ER目标值对应的目标调制电流值I_mod，再根据目标调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC，最后将所述寄存器值MOD_DAC写入所述驱动芯片中的MOD寄存器；

所述上位机根据所述检测装置检测到的所述激光器二极管的任意两个发端功率P_A、P_B及所述发端功率P_A、P_B所对应的偏置电流Bias_A、Bias_B，计算所述目标调制电流值I_mod，计算公式为式中P₁、P₀分别为所述激光器二极管在发送数字信号“1”和“0”时所对应的发端功率；所述Tran为电流转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值；

同时，所述检测装置在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之前，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_t；

在将所述寄存器值MOD_DAC写入所述激光器驱动芯片的MOD寄存器之后，检测激光器二极管在发射平均光功率P_target时所对应的偏置电流Bias_m；

所述上位机比较Bias_t-Bias_m与I_mod/2的大小，

如Bias_t-Bias_m>I_mod/2，则将I_mod-(Bias_t-Bias_m-I_mod/2)代入所述调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC；

如Bias_t-Bias_m<I_mod/2，则将I_mod-(I_mod/2-Bias_t+Bias_m)代入所述调制电流值I_mod与寄存器值MOD_DAC的换算公式求出所述寄存器值MOD_DAC。

5.根据权利要求4所述的光模块光眼图ER控制调节系统，其特征在于，所述上位机根据所述检测装置检测到的所述激光器二极管的发端功率为P₁、P₀时所对应的偏置电流Bias₁、Bias₀计算所述目标调制电流值I_mod，计算公式为I_mod＝(HEX2DEC(Bias₁)-HEX2DEC(Bias₀))×Tran；式中P₁、P₀分别为所述激光器二极管在发送数字信号“1”和“0”时所对应的发端功率；所述Tran为电流转换系数，其为与激光器驱动芯片相关的固定值。

6.根据权利要求4所述的光模块光眼图ER控制调节系统，其特征在于，所述上位机根据目标调制电流值I_mod计算寄存器值MOD_DAC的换算公式由激光器驱动芯片型号决定。

7.根据权利要求4所述的光模块光眼图ER控制调节系统，其特征在于，所述上位机及所述检测装置分别在温度为80度、25度及0度时测量计算所述寄存器值MOD_DAC，并分别得出80度时的寄存器值MOD_{DAC_80}、25度时的寄存器值MOD_{DAC_25}、0度时的寄存器值MOD_{DAC_0}；

根据式得出温度为x时的寄存器值MOD_{DAC_X}，式中25<x<80；

根据式得出温度为y时的寄存器值MOD_{DAC_y}，式中0<y<25。