CN107425921B - 一种进行光功率控制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种进行光功率控制的方法和设备，用以解决目前进行光功率控制的方案有可能出现饱和效应的问题。本发明实施例通过调节电吸收调制器的偏置电压来补偿因采用调节偏置电流时偏置电流达到极限值而未达到的目标值，相比现有技术中仅通过调节激光器偏置电流改变光功率值的方式，可以使光模块发射端的光功率因出现饱和效应而无法达到目标值的问题得以解决。

Description

一种进行光功率控制的方法和设备

技术领域

本发明涉及激光技术领域，特别涉及一种进行光功率控制的方法和设备。

背景技术

光模块包括光电子器件、功能电路和光接口等，光电子器件包括发射和接收两部分。光模块主要的作用就是光电转换，若一个光模块的发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，另一个光模块的接收端再把光信号转换成电信号，除此之外它还有许多信号处理功能，如功能控制、性能量采集及监控功能等。

一般光模块发射端会有自动光功率控制(APC)功能，其功能主要是为了维持光模块发射端功率的稳定。

当光模块由于老化等原因导致发射端光功率下降时，光模块一般会通过增加内部的激光器驱动电路的激光器偏置电流(bias)来提高光功率。

但是光模块中的激光器偏置电流由于光模块的整体功耗及激光器的工作性能，会出现饱和效应，即偏置电流达到极限值。当偏置电流达到极限值时，如果光功率未达到目标值，则无法通过调节偏置电流，使光功率达到目标值。

综上所述，目前进行光功率控制的方案有可能出现饱和效应。

发明内容

本发明提供一种进行光功率控制的方法，用以解决现有技术中存在的进行光功率控制的方案有可能出现饱和效应的问题。

本发明提供一种进行光功率控制的方法，该方法包括：

判断偏置电流是否达到极限值；

在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值。

本发明实施例提供的一种进行光功率控制的设备，该设备包括：至少一个处理单元以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行下列过程：

判断偏置电流是否达到极限值；

在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值。

本发明实施例将接收到的光功率值与目标值进行比较，光功率未达到目标值，采用调节偏置电流的方法调节所述光模块的发射端的光功率值，若偏置电流达到极限值，但是光功率未达到目标值，则对电吸收调制器的偏置电压进行调节。通过调节偏置电流调整光功率时，如果偏置电流达到极限值而光功率未达到目标值，本发明实施例通过调整对光信号进行调制的电吸收调制器的偏置电压，来对光功率进行补偿调节，能够辅助偏置电流对光功率的调节，相比仅通过调节激光器偏置电流改变光功率值的方式，采用调节激光器偏置电流为主调节方式，调节电吸收调制器的偏置电压为辅助调节的方式，可以使光功率不会因出现饱和效应而无法达到目标值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例进行光功率控制的流程示意图；

图2为本发明实施例进行光功率控制的调整方式一流程示意图；

图3为本发明实施例进行光功率控制的调整方式二流程示意图；

图4为本发明实施例进行光功率控制的结构示意图；

图5为本发明实施例进行光功率控制的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描：

如图1所示，本发明实施例进行光功率控制的方法包括：

步骤10、判断偏置电流是否达到极限值；

步骤20、在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值。

本发明实施例根据当前光功率，将接收到的光功率值与目标值进行比较，判定光功率是否达到目标值，并判断偏置电流是否达到极限值。若光功率未达到目标值且偏置电流值达到极限值，则对电吸收调制器的偏置电压进行调节。由于在采用调节偏置电流时偏置电流达到极限值导致光功率而未达到目标值，采用于对光信号进行调制的电吸收调制器进行辅助调节，来补偿因采用调节偏置电流时偏置电流达到极限值，导致光功率而未达到目标值的部分，相比仅通过调节激光器偏置电流改变光功率值的方式，采用调节激光器偏置电流为主调节方式，调节电吸收调制器的偏置电压为辅助调节的方式，可以使光功率不会因出现饱和效应而无法达到目标值。

这里电吸收调制器的偏置电压调节方式仅为辅助调节，若在调节光功率时只采用调节电吸收调制器的偏置，它的调节范围很小，无法满足需求，因此主要采用调节激光器偏置电流改变光功率，只有当偏置电流达到极限值，无法满足光功率的目标时，再采用电吸收调制器的偏置电压调节方式进行辅助调节。

可选的，在对电吸收调整器的偏置电压进行调节时，按照步长值减小电吸收调制器的偏置电压；或按照步长值增加电吸收调制器的偏置电压。

为保证光功率稳定，需对光功率值与光功率值目标范围的最大值与最小值进行比较，判定光模块发射端光功率值是否在目标范围内：

若光功率在目标范围内，此时不需要任何调节，维持当前光模块发射端光功率值即可；

若光功率不在目标范围内，此时需要对电吸收调整器的偏置电压进行调节。

其中，所述的目标范围可通过实验、仿真、相关经验等进行设定。

一种可行的调整方式是：

若光功率大于目标范围的最大值，则将电吸收调整器的偏置电压按照步长值减小；

若光功率小于目标范围的最小值，则将电吸收调整器的偏置电压按照步长值增大。

其中，对电吸收调整器的偏置电压进行调节时，进行增大调节时的步长值与进行减小调节时的步长值需分别设定，二者是互相独立的，可以为相同值也可以为不同值。

可选的，上述方法中的步长值可以根据需要设定，(例如可以设置为0.2、0.1等)。

在每次根据步长值进行调整时，可以一次只减少(或增大)一个步长值，也可以一次减少(或增大)多个步长值，(例如一次减少(或增大)两个步长值2)，具体一次选择几个步长值可以根据需要设定。

当电吸收调整器的偏置电压值发生改变后，就会对眼图的交叉点产生影响，此时就需要对眼图的交叉点进行补偿。

这里的交叉点是眼图模块中的一个指标，它的取值范围为0％～100％。

由于不同的光模块，内部结构有区别，所以对交叉点进行补偿的方式也有区别，下面列举两种方式：

1、通过控制CDR(clock data recovery，时钟数据恢复)的寄存器对交叉点进行补偿。

当控制CDR的寄存器调节眼图的交叉点时，若交叉点的寄存器的值越大，交叉点越大；若交叉点的寄存器的值越小，交叉点的值越小；

这里寄存器的值为实际写到寄存器中的数值的大小，每一个数值都对应一个交叉点的具体值，比如：寄存器的值为0到127中间的任何一个值，其中0代表交叉点的值为0％，127代表交叉点的值为100％。

基于此，当调节电吸收调整器的偏置电压值时导致交叉点的值变小时，可以通过增加寄存器的值来使交叉点的值变大；反之当调节电吸收调整器的偏置电压值时导致交叉点的值变大时，可以通过减小寄存器的值来使交叉点的值变小。

2、通过控制TOSA的DRIVE(驱动)的VG(栅级电压)电压对交叉点进行补偿。

当控制DRIVE的VG电压调节眼图的交叉点时，若VG电压值越大，交叉点的值越大；若VG电压值越小，交叉点的值越小。

基于此，当调节电吸收调整器的偏置电压值导致交叉点的值变小时，可以通过增加VG电压的值来使交叉的值点变大；反之当调节电吸收调整器的偏置电压值导致交叉点的值变大时，可以通过减小VG电压的值来使交叉点的值变小。

因采用调节电吸收调整器的偏置电压的方法来改变光功率时，电吸收调整器的偏置电压调节幅度有限，仍无法使光功率在目标范围内，所以将采用调节光模块中的激光器偏置电流和调节电吸收调整器的偏置电压相结合的方法，来改变光功率，从而产生两种调节光功率的方法：

调整方式一、将光功率与光功率值目标范围的最大值与最小值进行比较，判定光模块发射端光功率值是否在目标范围内：

若光功率不在目标范围内，确定当前激光器偏置电流是否达到极限值，若当前激光器偏置电流是达到极限值，按照上述方法对电吸收调整器的偏置电压进行调节。根据偏置电流的极限值与温度的对应关系，确定当前温度对应的偏置电流的极限值。

这里的激光启器偏置电流与温度存在函数对应关系，当需要判断偏置电流是否达到极限值时，可根据当前光模块的温度通过查表的方式得知是否达到了极限值。

若当前激光器偏置电流未达到极限值，此时对激光器偏置电流进行调节。

其中，对激光器偏置电流进行调节时：

若光模块发射端光功率值大于目标范围的最大值，另激光器偏置电流按照一定的步长值减小；若光模块发射端光功率值小于目标范围的最小值，另对激光器偏置电流按照一定的步长值增大。

其中，对激光器偏置电流进行调节时，进行增大调节时的步长值与进行减小调节时的步长值需分别设定，二者是互相独立的，可以为相同值也可以为不同值。

可选的，方法中的步长值是通过人为设定的，(例如第一次步长值为0.2，第二次可以设为0.1)，当对激光器偏置电流减小(增大)时，可以选择一次只减少(增大)一个步长值，也可以选择一次减少(增大)多个步长值，(例如一次减少(增大)两个0.2)。

上述方法中在对电吸收调整器的偏置电压和激光器偏置电流调节之后还需确定当前的光功率是否在目标范围内，若不在，仍需执行上述步骤直至光功率在目标范围内。

本发明实施例具体实施步骤如图2所示：

步骤200、判段光功率是否在目标范围内，如果是，继续判段光功率是否在目标范围内，若所述光功率不在目标范围内，执行步骤201；

步骤201、确定所述光模块中的激光器偏置电流是否达到极限值，如果是，则执行步骤202；否则执行步骤204；

步骤202、对模块中的电吸收调整器的偏置电压进行调节，执行步骤203；

步骤203、对眼图的交叉点按照一定的步长值补偿，执行步骤200；

步骤204、对模块中的激光器偏置电流进行调节，执行步骤200。

调整方式二、将光功率与目标范围的最大值与最小值进行比较，确定出所述光功率是否在目标范围内，若模块发端的光功率值不在目标范围内，按照上述方法对电吸收调整器的偏置电压进行调节，并对眼图交叉点进行补偿。如果达到电吸收调整器的偏置电压的调节幅度时，光功率仍然不在目标范围内，这时将采用调节激光器偏置电流的方法继续调节。

激光器偏置电流的调节方法和调整方式一中的激光器偏置电流的调节方法相同，在此就不再赘述。

电吸收调整器的偏置电压的调节方法和调整方式一中的电吸收调整器的偏置电压的调节方法相同，在此就不再赘述。

对眼图交叉点进行补偿的方法和调整方式一中的调节方法相同，在此就不再赘述。

其中，所述电吸收调整器的偏置电压的调节幅度可通过实验、仿真、相关经验等进行设定。

上述方法中在对电吸收调整器的偏置电压和激光器偏置电流调节之后还需确定当前的光功率是否在目标范围内，若光功率不在目标范围内，仍需执行上述步骤直至光功率在目标范围内。

本发明实施例具体实施步骤如图3所示：

步骤300、判段光功率是否在目标范围内，如果是，继续判段光功率是否在目标范围内，若所述光功率不在目标范围内，执行步骤301；

步骤301、对模块中的电吸收调整器的偏置电压进行调节，执行步骤302；

步骤302、对眼图的交叉点按照一定的步长值补偿，执行步骤303；

步骤303、确定所述光模块中的电吸收调整器的偏置电压是否达到调节幅度；若是，执行步骤304，否则返回步骤300；

步骤304、对模块中的激光器偏置电流进行调节，执行步骤300。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种光功率控制的设备，由于该设备对应的方法是本发明实施例进行光功率控制的方法对应的设备，并且该设备解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图4所述，本发明实施例进行一种光功率控制的设备，至少包括至少一个存储单元400以及至少一个处理单元401，其中，所述存储单元存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理单元执行时，使得所述处理单元401执行下列过程：

判断偏置电流是否达到极限值；

在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值。

其中，所述处理单元401具体用于：

根据偏置电流的极限值与温度的对应关系，确定当前温度对应的偏置电流的极限值。

可选的，所述处理单元401还用于：

在确定所述偏置电流值未达到极限值后，调整所述光模块的偏置电流值，并返回判断光模块的偏置电流值是否达到偏置电流的极限值的步骤。

可选的，所述处理单元401还用于：

在对光模块中的电吸收调制器的偏置电压进行调节之后对眼图交叉点进行补偿。

可选的，所述处理单元401还具体用于：

按照步长值减小电吸收调制器的偏置电压；或按照步长值增加电吸收调制器的偏置电压。

可选的，所述处理单元401还具体用于：

在设定的偏置电压调节范围内，对所述光模块中的电吸收调制器的偏置电压进行调节。

可选的，所述处理单元401还具体用于：

若所述光功率未达到目标值，则返回调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值的步骤。

如图5所示，本发明实施例进行一种光功率控制的设备，包括：

确定模块500，判断偏置电流是否达到极限值；

执行模块501，在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值。

可选的，所述确定模块500具体用于：

根据偏置电流的极限值与温度的对应关系，确定当前温度对应的偏置电流的极限值。

可选的，所述执行模块501具体还用于：

在确定所述偏置电流值未达到极限值后，调整所述光模块的偏置电流值，并返回判断光模块的偏置电流值是否达到偏置电流的极限值的步骤。

可选的，所述执行模块501具体用于：

按照步长值减小电吸收调制器的偏置电压；或按照步长值增加电吸收调制器的偏置电压。

可选的，所述执行模块501具体用于：

在设定的偏置电压调节范围内，对所述光模块中的电吸收调制器的偏置电压进行调节。

可选的，所述执行模块501具体还用于：

若所述光功率未达到目标值，则返回调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值的步骤。

以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(系统)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解，可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。

相应地，还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地，本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码，以由指令执行系统来使用或结合指令执行系统而使用。在本申请上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序，以由指令执行系统、装置或设备使用，或结合指令执行系统、装置或设备使用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种进行光功率控制的方法，其特征在于，该方法包括：

判断偏置电流是否达到极限值；其中，所述极限值是指所述偏置电流的最大值；

在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整光模块的电吸收调制器偏置电压值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据下列方式确定偏置电流的极限值：

根据偏置电流的极限值与温度的对应关系，确定当前温度对应的偏置电流的极限值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断偏置电流值是否达到偏置电流的极限值之后，还包括：

在确定所述偏置电流值未达到极限值后，调整所述光模块的偏置电流值，并返回判断光模块的偏置电流值是否达到偏置电流的极限值的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述光模块中的电吸收调制器的偏置电压进行调节，包括：

按照步长值减小电吸收调制器的偏置电压；或按照步长值增加电吸收调制器的偏置电压。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述光模块中的电吸收调制器的偏置电压进行调节，包括：

在设定的偏置电压调节范围内，对所述光模块中的电吸收调制器的偏置电压进行调节。

6.如权利要求1～5任一所述的方法，其特征在于，所述调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值之后，还包括：

若所述光功率未达到目标值，则返回调整所述光模块的电吸收调制器偏置电压值的步骤。

7.一种进行光功率控制的设备，其特征在于，包括：至少一个处理单元以及至少一个存储单元，其中，所述存储单元存储有程序代码，当所述程序代码被所述处理单元执行时，使得所述处理单元执行下列过程：

判断偏置电流是否达到极限值；其中，所述极限值是指所述偏置电流的最大值；

在确定所述偏置电流值达到极限值且所述光功率未达到目标值后，调整光模块的电吸收调制器偏置电压值。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理单元还用于，根据下列方式确定偏置电流的极限值：

根据偏置电流的极限值与温度的对应关系，确定当前温度对应的偏置电流的极限值。

9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理单元还用于：

在确定所述偏置电流值未达到极限值后，调整所述光模块的偏置电流值，并返回判断光模块的偏置电流值是否达到偏置电流的极限值的步骤。

10.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述处理单元用于：

按照步长值减小电吸收调制器的偏置电压；或按照步长值增加电吸收调制器的偏置电压。

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