CN107425917A - 光模块的消光比补偿方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种光模块的消光比补偿方法和装置。所述方法包括获取光模块的发射器工作速率。当由所述发射器工作速率指示的光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取光模块的工作电压。将读取到的工作电压和光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。当比较结果指示工作电压低于标称工作电压，按照预设调整值增大寄存器设定值；当比较结果指示工作电压高于标称工作电压，按照预设调整值减小寄存器设定值。

Description

光模块的消光比补偿方法及装置

技术领域

本公开涉及光通信应用技术领域，特别涉及一种光模块的消光比补偿方法及装置。

背景技术

随着光通信网络的发展，光模块在光通信网络中占有越来越重要的位置。在对光模块发射器性能进行综合评价的眼图测试中，消光比作为衡量光模块发射器性能的一个关键指标，直接决定了眼图质量。

在实际应用中，光模块是嵌入到光网络端工作的。由于光网络端的供电电压可能在一定范围内波动，造成光模块实际的工作电压和标称工作电压有一定的偏差。进而使得光模块在嵌入到光网络端工作时的实际消光比存在1dB～2dB的波动。因此，如何消除实际应用中消光比所存在的波动是亟待解决的问题。

发明内容

为了解决相关技术中存在的消除实际应用中消光比所存在的波动的技术问题，本公开提供了一种消光比的自动补偿方法及装置。

一种光模块的消光比补偿方法，包括：

获取所述光模块的发射器工作速率；

当由所述发射器工作速率指示的所述光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取所述光模块的工作电压；

将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

一种光模块的消光比补偿装置，所述装置包括：

工作速率获取模块，用于获取所述光模块的发射器工作速率；

工作电压读取模块，用于当由所述发射器工作速率指示的所述光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取所述光模块的工作电压；

消光比调整模块，用于将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

一种光模块的消光比补偿方法，包括：

获取所述光模块的发射器工作速率；

当获取的所述发射器工作速率为预设参考速率时，读取所述光模块的工作电压；

将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

一种光模块的消光比补偿装置，所述装置包括：

工作速率获取模块，用于获取所述光模块的发射器工作速率；

工作电压读取模块，用于当获取的发射器工作速率为预设参考速率时，读取所述光模块的工作电压；

消光比调整模块，用于将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：获取光模块的发射器工作速率。当由发射器工作速率指示的光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取光模块的工作电压。将读取到的工作电压和光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整光模块的寄存器设定值以改变光模块的消光比。换而言之，在光模块的工作电压不符合标称工作电压时，通过调整寄存器设定值对光模块的消光比进行补偿，以此消除消光比所存在的波动，在保障眼图质量的同时，极大的延长了光模块的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是一示例性实施例示出的光模块的消光比补偿方法的流程图。

图2是图1对应实施例示出的方法中步骤110的一种具体实现流程图。

图3是图1对应实施例示出的方法中步骤150的一种具体实现流程图。

图4是一示例性实施例示出的光模块的消光比补偿装置的框图。

图5是根据图4对应装置的工作速率获取模块610在一个实施例的框图。

图6是根据图4对应装置的消光比调整模块650在一个实施例的框图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种光模块的硬件结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

光模块，是指光收发一体模块，是光纤通信系统中重要的器件。如附图7所述，光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成。光电子器件包括发射器和接收器两部分。其中，发射器用于将输入的一定码率的电信号经驱动芯片处理后驱动半导体激光器或发光二极管发射出相应速率的调制光信号。光模块包括光功率自动控制电路，使发射器输出的光信号功率保持稳定。接收器用于将一定码率的光信号输入光模块后由光探测二极管转换为电信号，并经前置放大器后输出相应码率的电信号。

图1是一示例性实施例示出的消光比的自动补偿方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

在步骤110中，获取光模块的发射器工作速率。

发射器工作速率，是指光模块的发射器发射出的调制光信号的速率。例如，光模块的发射器工作速率可以为2.5Gbps、1Gbps、10Gbps或者40Gpbs等。所述发射器工作速率用于指示光模块的消光比标称值。其中，消光比标称值，即为光模块规格书中标称的消光比的范围。

处于工作状态的光模块的消光比应当符合光模块的标称消光比值，即应当符合光通信协议的要求。例如，IEEE80.23ae协议要求光模块的消光比须大于9dB。

通常，光通信协议对不同速率发射器的消光比，要求有所不同。光通信协议规定的低速率的消光比应当高于高速率的消光比。而工作于不同发射器工作速率的光模块的消光比要求是不同的。例如，对于符合IEEE80.23ae协议要求的光模块，当该光模块的发射器工作在1Gbit/s的低速率时，则该光模块的消光比须大于9dB，即光模块的消光比标称值必须大于9dB；而当该光模块的发射器工作在10Gbit/s的高速率时，则该光模块的消光比须大于3.5dB。因此，获取光模块的发射器工作速率，通过发射器工作速率即可以得到工作中的光模块的消光比标称值。

在一个具体的实施例中，发射器工作速率可以存储在光模块的工作状态指示寄存器中。通过读取光模块的工作状态指示寄存器，根据根据读取到的工作状态指示寄存器存储的寄存变量确定光模块的发射器工作速率。

在步骤130中，当由发射器工作速率指示的光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取光模块的工作电压。

消光比标称值，是指对应不同的工作速率和光网络协议要求，由光模块规格书所标称的该光模块处于设定工作状态时能够达到的消光比值。

根据光通信协议的规定，光模块的发射器工作在1Gbit/s的低速率时，则该光模块的消光比须大于9dB。光模块的发射器工作在10Gbit/s的高速率时，则该光模块的消光比须大于3.5dB。通过预先设定消光比的参考值，判断处于工作状态光模块的发射器是否需要补偿。例如，将设定预设参考值设为9dB，如果光模块的消光比标称值大于9dB，则判断需要对光模块的消光比进行补偿。此时，读取光模块的工作电压，此工作电压作为后续进行消光比补偿提供方向和幅度上的参考。

由于光模块是嵌入到光网络端工作的，光模块的工作电压由光网络端提供的供电电压决定，而光网络端提供的供电电压会存在一定的波动。因此，光模块实际的工作电压和标称工作电压会有一定偏差。当光模块处于工作状态，通过光模块内置的电压传感器对光模块的工作电压进行采样，并将采样得到的工作电压存入工作电压寄存器。通过读取光模块的工作电压寄存器的寄存变量，所述寄存变量指示光模块的工作电压。而读取到的光模块的工作电压，即为光模块发射器中输出光信号的的半导体激光器或发光二极管的偏置电压。

在另一示例性实施例示出的光模块的消光比补偿方法中，步骤130还可以是：当获取的光模块的发射器工作速率为预设参考速率时，读取光模块的工作电压。

根据光通信协议的规定，光模块的发射器工作在1Gbit/s的低速率时，则该光模块的消光比须大于9dB。光模块的发射器工作在10Gbit/s的高速率时，则该光模块的消光比须大于3.5dB。通过设定发射器的预设参考速率，判断处于工作状态光模块的发射器消光比是否需要补偿。例如，将设定预设参考值设为1Gbit/s，如果光模块的发射器工作在1Gbit/s的低速率时，此时，由于消光比的幅度较大，收工作电压的波动影响较大，则需要对光模块的消光比进行补偿。

在步骤150中，将读取到的工作电压和光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整光模块的寄存器设定值以改变光模块的消光比。

消光比(Extinction Ratio，消光比)，是指光模块发射的调制光信号的逻辑"1"的平均功率和逻辑"0"的平均功率之比。消光比是衡量光模块发射器性能的一个关键指标，在对光模块发射器性能进行综合评价的眼图测试中，消光比直接决定眼图质量。在其它条件设定不变的情况下，消光比和发射器的半导体激光器的偏置电压成正比例关系。即当偏置电压变大时，消光比也会变大。发射器的半导体激光器的偏置电压即为光模块的工作电压。

寄存器设定值，是指用于设定消光比而对光模块的寄存器参数进行设定的值。寄存器设定值不是光模块实际的消光比，且和实际的消光比存在一定程度的偏差。对于处于实际工作状态的光模块，通过设定光模块的寄存器参数得到的实际的消光比和预期的值会存在一定差异。

对应不同的工作速率和光网络协议要求，光模块的消光比需要大于某个预设参考值，该预设参考值一般由光网络的协议规范预先规定。例如，工作在1.25Gbps速率的光模块的消光比应该大于9dB；工作在10Gbps速率的光模块的消光比应该大于3.5dB。因此，由符合协议规范的光模块的发射器工作速率指示该消光比标称值。例如，如果符合协议规范的光模块的发射器工作速率为1.25Gbps，则该发射器工作速率指示的消光比标称值大于9dB。根据该消光比标称值大于预设参考值，将读取到的工作电压和光模块的标称工作电压进行比较。

当光模块的工作电压不符合标称工作电压时，光模块的消光比会有1至2dB的变化。例如，如果光模块的标称工作电压为3.3V，当光模块的工作电压为3.1V时，消光比会减小1至2dB，而当光模块的工作电压为3.5V时，消光比会增大1至2dB。

基于此，判断消光比是否存在波动可以通过比较工作电压与标称工作电压实现。

具体地，如果光模块的工作电压符合标称工作电压，保持光模块的寄存器设定值不变。

反之，如果光模块的工作电压不符合标称工作电压，则调整光模块的寄存器设定值，以此消除消光比1～2dB的波动。

通过上述实施例，当光模块的工作电压变化时，通过对寄存器设定值的所述调整，以使得光模块的消光比不超出合适的范围。

图2是图1对应实施例示出的方法中步骤110的一种具体实现流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：

在步骤111中，读取光模块的工作状态指示引脚的电平值。

由于光模块是嵌入到光网络端工作的，根据光网络端的不同接口标准，光模块具有多种封装形式和测试引脚。光网络端通过读取测试引脚，获取光模块在工作中的各项参数。例如，光模块的工作速率、工作电压、温度等。通过读取光模块的工作状态指示引脚的电平值，工作状态指示引脚用于指示光模块的工作速率。并根据读取到的电平值，确定光模块的发射器工作速率。

在步骤113中，根据读取到的电平值，确定光模块的发射器工作速率。

在一个具体的实施例中，如表1所示，光模块的工作状态指示引脚为RS0和RS1引脚，通过读取光模块的工作状态指示引脚R1的电平为低电平，确定光模块的发射器工作速率为1Gbps。

表1

在另一示例性实施例示出的消光比的自动补偿方法中，通过光模块的电压传感器对光模块的工作电压进行感测，并将感测值进行采样和模数转换，然后将模数转换之后的结构存储，得到在工作状态的光模块实际的工作电压。

具体的，通过光模块的电压传感器对光模块的工作电压指示引脚进行感测。并将感测的模拟值进行采样和模数转换后存储到光模块的工作电压寄存器。

图3是图1对应实施例示出的方法中步骤150的一种具体实现流程图，所述方法包括如下步骤：

在步骤151中，比较工作电压和光模块的标称工作电压，得到比较结果，所述比较结果用于指示所述工作电压是否符合标称工作电压。

如前所述，寄存器设定值，是指用于设定光模块消光比的而对光模块的相关参数进行设定的设定值。

根据由发射器工作速率指示的消光比标称值，对光模块的消光比设定寄存器中的寄存器设定值进行设定，以获得光模块的消光比。

当比较结果指示工作电压低于标称工作电压，按照预设调整值增大光模块的寄存器设定值。当比较结果指示工作电压高于标称工作电压，按照预设调整值减小光模块的寄存器设定值。

在一个具体的应用场景中，光模块的标称工作电压为3.3V。此时，通过设定标称工作电压对应的消光比设定光模块的寄存器设定值，该寄存器设定值指示的消光比为11dB。

更进一步，由于光模块的消光比除了工作电压这一个影响因素之外，还有温度等其它影响因素。当光模块的标称工作电压为3.3V，需要设置该寄存器设定值，以使得该寄存器设定值指示的消光比大于9dB，例如，一个在实际工程应用中使用的消光比为11dB。当读取到的工作电压和光模块的标称工作电压不同时，通过寄存器设定消光比为11dB的光模块，其实际工作中的消光比不是11dB，而是会依据工作电压的变化而改变。

对光模块的消光比进行设定，即要对光模块发射的调制光信号的逻辑"1"的功率和逻辑"0"的功率都进行设定。因此，光模块中提供消光比设定寄存器，用户只需要对该寄存器中的寄存器设定值进行设定，由该寄存器设定值指示即消光比。

在一个具体的实施例中，发射器工作速率指示的消光比标称值为9.2dB，通过对消光比设定寄存器中的寄存器设定值进行设定，以使得该寄存器设定值所指示的消光比为11dB，以使得光模块的实际消光比接近消光比标称值为9.2dB，并满足协议规范关于光模块的实际消光比大于9dB的要求。

此时，通过读取光模块的工作电压，并将读取的工作电压和标称工作电压进行比较，通过调整光模块中的寄存器设定值对消光比进行调整。

在步骤153中，当比较结果指示工作电压低于标称工作电压，按照预设调整值增大寄存器设定值。

在一个具体的应用场景中，光模块的标称工作电压为3.3V，该标称工作电压对应的寄存器设定值所指示的消光比为11dB。该寄存器设定值存储于消光比设定寄存器中，并通过光模块内置微处理器对该寄存器设定值的值进行设置。例如，当电压为3.1V时消光比会减小1～2dB，此时进行正补偿，可以保证3.1V下的消光比稳定在11dB。

在步骤155中，当比较结果指示工作电压高于标称工作电压，按照预设调整值减小寄存器设定值。

在另一个具体的应用场景中，对应标称工作电压的寄存器设定值指示的消光比为11dB。当比较结果指示工作电压高于标称工作电压时，例如，当电压为3.5V时消光比会增加1～2dB，此时进行负补偿，可以保证3.5V下的消光比稳定在11dB。当光模块的工作电压变化时，通过对消光比的调整，以使得光模块的消光比不超出合适的范围。

图4是一示例性实施例示出的光模块的消光比补偿装置的框图。如图4所示，该装置包括但不限于：工作电压读取模块610，工作速率获取模块630，消光比调整模块650。

工作速率获取模块610，用于获取光模块的发射器工作速率；

工作电压读取模块630，用于当由所述发射器工作速率指示的所述光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取所述光模块的工作电压；

消光比调整模块650，用于将读取到的工作电压和光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

在另一示例性实施例示出的光模块的消光比补偿装置中，工作电压读取模块630，还可以用于当获取的所述光模块的发射器工作速率为预设参考速率时，读取所述光模块的工作电压。

图5是根据图4对应实施例的工作速率获取模块610在一个实施例的框图。如图4所示，该装置包括但不限于：读取单元611，确定单元613。

读取单元611，用于读取光模块的工作状态指示引脚的电平值；

确定单元613，用于根据读取到的所述电平值，确定光模块的发射器工作速率。

在另一示例性实施例示出的光模块的消光比补偿装置中，所述装置还包括采样模块，用于通过光模块的电压传感器对光模块的工作电压进行采样，并存储采样得到的所述工作电压。

图6是根据图4对应实施例的消光比调整模块650在一个实施例的框图。如图4所示，所述消光比调整模块650包括：

比较单元651，用于比较工作电压和光模块的标称工作电压，得到比较结果，所述比较结果用于指示工作电压是否符合标称工作电压；

增加单元653，用于当比较结果指示工作电压低于标称工作电压，按照预设调整值增加光模块的寄存器设定值；

减小单元655，用于当比较结果指示工作电压高于标称工作电压，按照预设调整值减小光模块的寄存器设定值。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种光模块的消光比补偿方法，其特征在于，包括：

获取所述光模块的发射器工作速率；

当由所述发射器工作速率指示的所述光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取所述光模块的工作电压；

将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述光模块的发射器工作速率，包括步骤：

读取所述光模块的工作状态指示引脚的电平值；

根据读取到的所述电平值，确定所述光模块的发射器工作速率。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述读取所述光模块的工作电压之前，所述方法还包括：

通过所述光模块的电压传感器对所述光模块的工作电压进行感测，并存储感测得到的所述工作电压。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比，包括：

比较所述工作电压和所述光模块的标称工作电压，得到比较结果，所述比较结果用于指示所述工作电压是否符合标称工作电压；

当所述比较结果指示所述工作电压低于标称工作电压，按照预设调整值增大所述寄存器设定值；

当所述比较结果指示所述工作电压高于标称工作电压，按照预设调整值减小所述寄存器设定值。

5.一种光模块的消光比补偿装置，其特征在于，所述装置包括：

工作速率获取模块，用于获取所述光模块的发射器工作速率；

工作电压读取模块，用于当由所述发射器工作速率指示的所述光模块的消光比标称值大于预设参考值时，读取所述光模块的工作电压；

消光比调整模块，用于将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述工作速率获取模块包括：

读取单元，用于读取所述光模块的工作状态指示引脚的电平值；

确定单元，用于根据读取到的所述电平值，确定所述光模块的发射器工作速率。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

采样模块，用于通过所述光模块的电压传感器对所述光模块的工作电压进行感测，并存储感测得到的所述工作电压。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述消光比调整模块包括：

比较单元，用于比较所述工作电压和所述光模块的标称工作电压，得到比较结果，所述比较结果用于指示所述工作电压是否符合标称工作电压；

增加单元，用于当所述比较结果指示所述工作电压低于标称工作电压，按照预设调整值增大所述寄存器设定值；

减小单元，用于当所述比较结果指示所述工作电压高于标称工作电压，按照预设调整值减小所述寄存器设定值。

9.一种光模块的消光比补偿方法，其特征在于，包括：

获取所述光模块的发射器工作速率；

当获取的所述发射器工作速率为预设参考速率时，读取所述光模块的工作电压；

将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。

10.一种光模块的消光比补偿装置，其特征在于，所述装置包括：

工作速率获取模块，用于获取所述光模块的发射器工作速率；

工作电压读取模块，用于当获取的所述发射器工作速率为预设参考速率时，读取所述光模块的工作电压；

消光比调整模块，用于将读取到的所述工作电压和所述光模块的标称工作电压进行比较，根据比较结果调整所述光模块的寄存器设定值以改变所述光模块的消光比。