CN107517087B - 光模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种光模块。所述光模块包括有光接收端、二极管、第一电阻、第一电容和比较器，其中所述光接收端，其触发信号输出端电连接所述二极管的阳极，用于向所述二极管输入第一触发信号；第一电容，其一端电连接所述二极管阴极、另一端接地，且其两端并联有第一电阻；所述比较器，其一输入端接入预设的参考电压，其另一输入端电连接所述第一电容的一端，其输出端输出第二触发信号，所述第二触发信号用于生成输入所述光接收端的复位信号。该方案所输出的第二触发信号实现了对第一触发信号的展宽，提高了该第二触发信号的稳定性，进而提高整个系统的稳定性。

Description

光模块

【技术领域】

本发明涉及光通信技术领域，具体的，涉及一种光模块。

【背景技术】

无源光网络PON(Passive Optical Network：无源光纤网络)是光接入网中的一种技术，是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源的有源电子设备。PON系统由光线路终端(Optical Line Terminal，简称OLT)、光分配网络(Optical Distribution Network，简称为ODN)和光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)三部分构成。其中OLT为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，通过ODN与各ONU连接。且作为PON系统的核心功能设备，OLT具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON系统的功能，ONU为接入网提供用户侧的接口，提供语音、数据、视频等多业务流与ODN的接入，受OLT集中控制。

参见附图1，现有技术中在OLT与ONU注册时，通过ONU向光接收端输入高频率的光脉冲信号，该光脉冲信号又触发光接收端输出触发信号SD，有光时SD输出为高电平、无光时SD输出为低电平，即该触发信号SD是对突发接收到的光信号的到来与消失的快速跟随指示信号。当触发信号SD出现由低到高的上升沿又会触发控制芯片发出复位信号Reset给该光接收端，复位信号Reset对光接收端中的光探测单元与限幅放大器LA(Limitingamplifier)之间的耦合电路放电，从而保证光探测单元输入到LA的电信号能够快速恢复，但是该复位信号Reset又会引起该触发信号SD由高电平变为低电平；反之，当信号SD再次出现由低到高的上升沿，又会触发控制芯片向光接收端发送复位信号Reset，如此循环。即现有技术中光模块的光接收端所输出的触发信号SD易受控制芯片发出的复位信号Reset的影响，使得该触发信号SD不稳定，甚至还会影响OLT与ONU的正常注册。

【发明内容】

本发明的目的旨在解决现有技术中光模块的光接收端所输出的触发信号SD易受控制芯片发出的复位信号Reset的影响而不稳定的问题，提供一种光模块，该光模块能输出稳定的第二触发信号，以替代现有技术中不稳定的第一触发信号。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种光模块，包括有光接收端、二极管、第一电阻、第一电容和比较器，

所述光接收端，其触发信号输出端电连接所述二极管的阳极，用于向所述二极管输入第一触发信号；

第一电容，其一端电连接所述二极管阴极、另一端接地，且其两端并联有第一电阻；

所述比较器，其一输入端接入预设的参考电压，其另一输入端电连接所述第一电容的一端，其输出端输出第二触发信号，所述第二触发信号用于生成输入所述光接收端的复位信号。

与现有技术相比，本发明方案具备如下优点：

本方案中所提供的一种光模块，将光接收端所输出的第一触发信号输入到二极管；当该第一触发信号为高电平时，二极管正向导通，为第一电容充电，当第一电容两端电压大于比较器另一端输入的参考电压时，比较器的输出端输出高电平的第二触发信号；而第二触发信号的会触发生成所述光接收端的复位信号；当该第一触发信号为低电平时，二极管截止，第一电容通过所述第一电阻放电，通过设定合适的参考电压和第一电阻的阻值，以确保在输入到光接收端的复位信号Reset消失之前，所述第一电容两端的电压均大于该参考电压，从而比较器输出的第二触发信号保持为高电平；即该第二触发信号为对第一触发信号的下降沿的展宽，保证该第二触发信号的稳定。该方案所输出的第二触发信号不会受到输入到光接收端的复位信号Reset的影响，提高了该第二触发信号的稳定性，进而提高了整个系统的稳定性。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本方案的实施例了解到。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，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，但本发明不限于此。

图1为现有技术中光模块的结构示意图；

图2为本发明中一种光模块的一个实施例中的结构示意图；

图3为本发明中一种光模块的一个实施例中的信号时序图。

【具体实施方式】

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下文详细说明本方案的具体实施方式。

具体的，请参见附图2，为本方案所述的一种光模块，其包括有光接收端，该光模块结合控制芯片，以及光网络单元ONU构成整个系统。其中所述光接收端受光网络单元ONU所输入的高频率光信号的控制，通常所述ONU输出的光信号的频率高达1.25GHZ，且所述控制芯片也电连接该光接收端，通过向该光接收端输入复位信号Reset，可驱动该光接收端所输出的第一触发信号SD的电平高低变化。不难理解，在本方案的一个实施例中，所述控制芯片为系统MAC芯片。

需要说明的是，当光接收端检测到ONU向其输入突发光信号包时，会输出第一电平的第一触发信号SD；反之，当光接收端没有检测到有突发光信号包时，会输出第二电平的第一触发信号SD；即该第一触发信号SD是对接收到的突发光信号的到来与消失的快速跟随指示信号。不难理解，在本方案的一个示例性实施例中，所述第一电平为高电平，第二电平为低电平，但是该实施例并不能构成对本方案的限制。具体的，当该第一触发信号SD出现上升沿时，如若直接将该第一触发信号SD输入到控制芯片中，又会触发与该第一触发信号SD连接的控制芯片发出复位信号Reset给该光接收端，而该复位信号Reset又会使得光接收端输出的第一触发信号SD由高电平变为低电平，即会影响该第一触发信号SD的稳定性。

进一步的，所述光模块还包括有二极管D1、第一电阻R2、第一电容C2、第二电阻R2和比较器OP1。所述光接收端的触发信号输出端电连接该二极管D1的阳极(即图2中的点A)，用于将触发信号输出端所输出的第一触发信号SD输入到二极管D1中，且该二极管D1两端并联有第二电阻R1；二极管D1的阴极电连接有接入到地的第一电容C2，且该第一电容C2两端并联有第一电阻R2，该第一电阻R2用于为该第一电容C2提供放电回路；且比较器OP1的一输入端接入有预设的参考电压Vth，该参考电压Vth通过对相互串联的第一分压电阻R3和第二分压电阻R4的公用连接点的电压取样得到，其中该相互串联的第一分压电阻R3和第二分压电阻R4串接在正电压输入端VCC与地之间；比较器OP1的另一输入端(即图2中的点B)电连接第一电容C2的非接地端；不难理解，该比较器OP1通过比较参考电压Vth和第一电容C2两端的电压(即图2中B点电压)之间的大小，来触发比较器OP1的输出端输出的第二触发信号OLT_SD的高低电平。具体的，在本方案的一个实施例中，当第一电容C2两端的电压高于参考电压Vth时，比较器OP1所输出的第二触发信号OLT_SD为高电平；反之，当第一电容C2两端的电压低于参考电压Vth时，比较器OP1所输出的第二触发信号OLT_SD为低电平。

进一步的，所述比较器OP1的输出端电连接所述控制芯片，当所述第二触发信号OLT_SD出现上升沿信号时，触发所述控制芯片向所述光接收端输出一个脉冲状复位信号Reset，而光接收端在接收到该复位信号Reset后，触发所述光接收端的触发信号输出端输出的第一触发信号SD从高电平变为低电平。

具体的，在本方案的一个实施例中，所述光接收端包括有依次电连接的光探测单元、耦合电路和限幅放大器LA，所述控制芯片通过向该限幅放大器LA输入复位信号Reset，来实现对该耦合电路的放电。其中，所述光探测单元可以是相互电连接的PIN光电二极管和跨组放大器TIA，也可以是雪崩二极管。

进一步的，在本发明的一个示例性的实施例中，所述耦合电路为耦合电容C1，所述限幅放大器LA为突发模式的限幅放大器；且为了得到较大的增益，在一定的工作带宽下，本方案中可选用PIN光电二极管和跨阻较大的跨阻放大器TIA。

进一步的，在本方案的一个实施例中，所述光接收端还包括有逻辑电路，所述控制芯片通过该逻辑电路向所述限幅放大器LA输入复位信号Reset。

具体的，请参见附图2和附图3，当光网络单元ONU向光接收端发出突发模式的光信号期间，光接收端中限幅放大器LA输出第一触发信号SD由低电平变为高电平，二极管D1正向导通，由于导通后的二极管D1内阻很小，对其后级的第一电容C2快速充电，从而B处的电平迅速升高。当B处的电平高于比较器OP1的参考电压Vth后，比较器OP1的输出端输出的第二触发信号OLT_SD也由低电平变为高电平；而该第二触发信号OLT_SD的上升沿信号又将触发控制芯片发出复位信号Reset，从而对光探测单元与限幅放大器LA之间的耦合电容C1进行放电，又使得光接收端所输出的第一触发信号SD又由高电平变为低电平；低电平的第一触发信号SD使得二极管D1反向截止，又由于二极管D1所并联的第二电阻R1的阻值较二极管D1的内部导通电阻偏大，且与该第一电容C2并联有第一电阻R2，使得第一电容C2缓慢放电(参见附图3中B点波形中的下降尖峰)，只要设定合适的参考电压Vth和第一电阻R2的阻值，保证在复位信号Reset结束之前，该第一电容C2两端的电压即使经过缓慢放电，其B点的电压也要大于该参考电压Vth，则比较器OP1所输出的第二触发信号OLT_SD就保持高电平；当Reset结束后，光接收端所输出的第一触发信号SD又由低电平变为高电平，二极管导通，B点电压高于参考电压Vth，比较器OP1所输出的第二触发信号OLT_SD就继续保持高电平。即本方案中所输出的第二触发信号OLT_SD不受控制芯片所输出的复位信号Reset的影响，较光接收端所输出的第一触发信号SD稳定。

进一步的，当光网络单元ONU停止向光接收端发出突发模式的光信号时，光接收端输出的第一触发信号SD又由高电平变为低电平，二极管D1反向截止，第一电容C2缓慢放电，直到B点的电压值小于比较器OP1的参考电压Vth时，比较器OP1所输出的OLT_SD由高电平变为低电平。因此，本方案在具体实施时，要设置合适的参考电压Vth值，该参考电压Vth的电压既不能太高，否则会影响比较器OP1输出的第二触发信号OLT_SD的稳定性；当然该参考电压Vth的电压也不能太低，而导致第二触发信号OLT_SD的去响应时间太长，从而影响系统带宽的利用率。

综上所述，本方案中所提供的一种光模块，将光接收端所输出的第一触发信号SD输入到二极管D1；当该第一触发信号SD为高电平时，二极管D1正向导通时，为第一电容C2充电，当第一电容C2两端电压大于比较器OP1另一端输入的参考电压Vth时，比较器OP1的输出端输出高电平；当该第一触发信号SD为低电平时，二极管D1截止，第一电容C2通过所述第一电阻R2放电，通过设定合适的参考电压Vth，以确保在第一触发信号SD再次变为高电平之前，即复位信号Reset结束之前，所述第一电容C2两端的电压均大于该参考电压Vth，从而使得比较器OP1输出的第二触发信号OLT_SD为高电平；该第二触发信号OLT_SD为对第一触发信号SD的下降沿的展宽，较该第一触发信号SD稳定，避免了现有技术中给光接收端输入复位信号Reset时，会导致第一触发信号SD信号不稳定的问题，即本方案中，复位信号Reset不会影响该第二触发信号OLT_SD的稳定性。该方案所输出的第二触发信号OLT_SD实现了对第一触发信号SD的展宽，提高了该第二触发信号OLT_SD的稳定性，进而提高整个系统的稳定性。

在此处所提供的说明书中，虽然说明了大量的具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种光模块，包括有光接收端，其特征在于：还包括有二极管、第一电阻、第一电容和比较器，

所述光接收端，其触发信号输出端电连接所述二极管的阳极，用于向所述二极管输入第一触发信号；

第一电容，其一端电连接所述二极管阴极、另一端接地，且其两端并联有第一电阻；

所述比较器，其一输入端接入预设的参考电压，其另一输入端电连接所述第一电容的一端，其输出端输出第二触发信号，所述第二触发信号用于生成输入所述光接收端的复位信号；

所述第一电容，用于在所述第一触发信号输出为第一电平时充电，在所述第一触发信号输出为第二电平时放电，使得复位信号输入到所述光接收端期间，第一电容两端的电压均大于该参考电压；

所述光模块还包括有第二电阻，所述第二电阻并联在所述二极管的两端，第二电阻的阻值大于所述二极管的内部导通电阻。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：当所述比较器的参考电压小于第一电容两端的电压时，触发比较器的输出端输出第一电平的第二触发信号；当所述比较器的参考电压大于该第一电容两端的电压时，触发比较器的输出端输出第二电平的第二触发信号。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：当所述第二触发信号出现上升沿信号时，触发生成所述光接收端的复位信号。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于：所述光接收端包括有依次电连接的光探测单元、耦合电路和限幅放大器，所述复位信号输入到该限幅放大器以实现对该耦合电路的放电。

5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于：所述耦合电路为耦合电容。

6.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于：所述光接收端还包括有逻辑电路，所述复位信号通过该逻辑电路输入到所述限幅放大器。

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