CN112636865B - Dwdm光模块发端调试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DWDM光模块发端调试方法，包括：S1、基于模块中激光器的特性，通过对发射中心波长与TEC温度斜率K1、发射光功率与TEC温度斜率K2进行计算，并根据计算结果得到对应的TEC温度、功率变化量；S2、根据TEC温度、功率变化量，在DWDM模块发端调试时，对发端功率、中心波长进行预调试，进而缩减发端中心波长调试的次数和发端调试循环的次数。本发明提供一种DWDM光模块发端调试方法，其利用发端调试中根据TOSA的工作特性，预先计算出发射中心波长与TEC温度斜率K1，发射光功率与TEC温度斜率K2，在DWDM模块发端调试时，用K1、K2系数计算出所需的目标值替代实际调试值，缩减发端中心波长调试的次数、发端调试循环的次数、调试等待时间，大幅降低发端调试的用时，调高生产效率，调试时间只是现有方案的二分之一，调试效率提高200％。

Description

DWDM光模块发端调试方法
技术领域
本发明涉及一种光通信领域。更具体地说，本发明涉及一种DWDM光模块发端调试方法。
背景技术
如图2，DWDM光模块发射端主要由激光驱动器、发射光器件(TransmittingOptical Sub-Assembly，以下简称TOSA)、微控制单元、TEC温度驱动四部分组件。激光驱动器主要是为TOSA提供偏置和调制电流，调节TOSA的光功率，TOSA主要是完成电信号光信号的转换，根据不同的电流发射出不同的光功率，TEC温度驱动主要为TOSA的半导体制冷器(Thermo Electric Cooler，以下简称TEC)提供驱动，调节激光器的工作温度
DWDM光模块发端调试主要是通过激光驱动器调整TOSA的工作电流、通过TEC温度驱动器调整TOSA的工作温度，使TOSA发射光功率、中心波长满足使用要求。
通过图3的发射光器件特性可以看出，激光器发射功率随工作电流成正比，工作电流越大发射光功率越大；相同的工作电流时工作温度越高，发射功率越低。TOSA中心波长随激光工作温度变化，根据是采用TOSA，中心波长随温度变化典型值为0.09nm/℃。
DWDM发射端调试时的调试算法流程如图4所示，其调试步骤如下如示：
Step1、功率调试
通过调节TOSA工作电流，使TOSA发射功率满足使用要求范围；
Step2、发射中心波长调试
通过调试TOSA TEC温度，调整TOSA工作温度，是发射波长满足使用要求。由于每次调整TEC温度后，到软件读取到稳定的中心波长，需要2～3秒钟的时间，且由于为DWDM模块，波长要求调试精度通常为±30pm，导致通常需要调试10～20次才能达到需要的中心波长范围，调试时间非常长。
Step3、测试发端功率
波长调试后，由于TOSA工作温度变化，由TOSA工作特性决定，TOSA发射功率也会随之变化，当调整中心波长时温度变化较大，就会导致发射功率不能满足要求。
功率、波长判定，判定功率二次调试后，发射功率和中心波长是否满足要求范围，满足则进行Step4消光比眼图调试，不满足则返回Step1。由于通常在波长调试时TEC温度与调试后的温度偏差较大，导致功率变化较大，功率调后又引起波长的变化，所以有较大的概率需要进行重新调试。
Step4、消光比、交叉点调试
调试发端消光比、交叉点后完成发端调试。
由此可知，现有的调试方法，需要将TOSA发射功率、中心波长调制至要求的范围，调制过程中由于光功率、工作温度、波长存在相互影响的关系，导致需要反复调试，调试时间很长。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种DWDM光模块发端调试方法，包括：
S1、基于模块中激光器的特性，通过对发射中心波长与TEC温度斜率K1、发射光功率与TEC温度斜率K2进行计算，并根据计算结果得到对应的TEC温度、功率变化量；
S2、根据TEC温度、功率变化量，在DWDM模块发端调试时，对发端功率、中心波长进行预调试，进而缩减发端中心波长调试的次数和发端调试循环的次数。
优选的是，在步骤S1中，所述TEC温度、功率变化量的获得步骤被配置为包括：
S10、通过调节TOSA工作电流，使TOSA发射功率满足使用要求范围；
S11、根据功率调试后当前波长与目标波长的差异值，基于波长与TEC斜率K1计算出需调试TOSA的TEC第一温度值，将其写入存储列表中；
S12：基于计算得出需调整的TOSA TEC温度，按TEC温度与功率K2，计算出需TEC调整后功率变化量。
优选的是，在步骤S2中，所述预调试被配置为包括：
S20、将功率变化量与预定值进行比较，若小于预定值则进入S22调试；否则进入S21中进行功率微调，并在微调完成后进入S22；
S21、将功率微调值范围内，同时根据功率调试值，按波长与TEC斜率K1，计算出需调整的TEC第二温度，将其写入存储列表中；
S22、对中心波长进行微调。
优选的是，还包括S3、对调试发端的消光比、交叉点进行调试。
本发明至少包括以下有益效果：本发明主要应用于DWDM光模块的发端调试，通过在传统的调试基础上，通过激光器特性，预先计算出发射中心波长与TEC温度斜率K1，发射光功率与TEC温度斜率K2，在DWDM模块发端调试时，通过计算值预先对发端功率、中心波长进行调试，缩减发端中心波长调试的次数和发端调试循环的次数，大幅降低发端调试的用时，调高生产效率，调试时间只是现有方案的二分之一，调试效率提高200％。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的DWDM发端调试算法流程图；
图2为DWDM发端工作框图；
图3为发射光器件工作电流、输出功率及温度特性；
图4现有调试算法方案流程图；
图5波长与TEC温度对应关系图；
图6发射功率与TEC温度对应关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发提供了一种DWDM光模块发端调试的高效算法，旨在解决DWDM光模块生产过程中反复调整发端功率、半导体制冷器(Thermo Electric Cooler，以下简称TEC)的温度、发射端中心问题，导致发端调试时间长、效率低的问题，通过本发明的调试算法，可以大幅提高生产效率，节约生产时间，减少DWDM光模块生产成本，同时提高产品生产产能，其具体调试步骤如下：
Step1、功率调试
通过调节TOSA工作电流，使TOSA发射功率满足使用要求范围，在实际操作中，不同的TOSA要达到需求的功率，需要的工作电流不一样，调试时通过功率计测试发射功率，通过读取功率计值与要求值的差异，调整工作电流。
Step2、波长、功率预调试(按计算值)
过程1：根据功率调试后当前波长与目标波长的差异值，按波长TEC温度K值(K1＝0.09706)计算出需调试TOSA的TEC温度，其计算公式为，读取当前波长计显示波长λ1，本根据调试模块已知的目标波长λ2进行计算，
Tec温度＝(λ2-λ1)/K1。
过程2：写入计算出的TOSA需调整的TEC温度值，这里写入的是通过图表得到的斜率，采用上述公式计算出的需要调试的值。
过程3：根据计算出需调整的TOSA TEC温度，按TEC温度与功率K值(K2＝-0.25578)，计算出需TEC调整后功率变化量，功率变化量根据TEC与功率斜率K值来计算，例如：过程2计算出TEC温度需调整2℃，那么功率变化量＝K*2＝2*0.22578＝0.45156dB。
功率变化量判定
功率变化量＜0.3dB变化较小，则无需进行功率微调，进入Step4调试。当功率变化量大于0.3dB时，进入Step3进行功率微调，微调完成后进入Step4。
Step3、功率微调
将功率微调至范围内，同时根据功率调试值，按波长与功率K值，计算出需调整TEC温度，同时写入计算值，这里的范围通过功率变化量判定，当小于0.3dB不用调整，大于0.3dB再进行调整即重复步骤Step1，写入根据斜率计算出来的值，且该值是写入待调试模块中。
将功率微调至范围内，根据功率调试后当前波长与目标波长的差异值，按波长TEC温度K值(K1＝0.09706)计算出需调试TOSA的TEC温度(重复过程1)
Step4、波长微调
进行波长微调，由于Step2、Step3已经按K1、K2值将中心波长锁定在比较小的范围，所述范围是通过理论计算得到的，按step2，step3调试后理论上波长就已经比较精准，主要是偏差就是个体一致，通常只需通过1～3步、甚至不需要调试，中心波长即可满足要求，同时TEC温度调整微小，基本不影响发端功率，在实际操作中，由于波长精度要求比较高，一般要求为±10pm，需要用小步进调试，正常以步长1的方式调试，调到需求波长±10pm就可以。
Step5、消光比、交叉点调试
调试发端消光比、交叉点后完成发端调试，因其为现有技术，故在此不再叙述。
具体来说：
通过实测得到如表1的波长TEC温度关系实测试数据，表2的发射光功率、TEC温度关系实测试数据：
Figure BDA0002848739290000051
表1
Figure BDA0002848739290000052
Figure BDA0002848739290000061
表2
根据实际测试得到如表1、表2中的TEC温度关系实测试数据表中的数据，以根据实际测试值得出计算时需要用到的斜率K1、K2，通过斜率计算出需要调试的值，通过计算的值写入待调试的模块中，节省通过读取设备反复调试的时间。如图5、图6可知，通过step1的过程3计算理论需调试的TEC温度值。
本发明通过在传统的调试基础上，通过激光器特性，预先计算出发射中心波长与TEC温度斜率K1，发射光功率与TEC温度斜率K2，在DWDM模块发端调试时，在DWDM模块发端调试时，用K1、K2系数计算出所需的目标值替代实际调试值，即通过计算值预先对发端功率、中心波长进行调试，缩减发端中心波长调试的次数和发端调试循环的次数，本发明的调试效果与现有技术相较而言，其调试时间如表3所示：
样品 现有方案发端调试用时(S) 本发明发端调试用时(S)
1 104.8 53.1
2 121.9 38.6
3 28.8 35.9
4 64.2 34.5
5 79.9 38.9
6 134.8 57.8
7 172.3 52.9
8 104.8 52.7
9 35.3 29.7
10 105.5 51.4
表3
由表3可知，本发明的调试方法能大幅降低发端调试时间，调高生产效率，其调试时间只是现有方案的二分之一，故调试效率可提高200％。
以上方案只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (2)

1.一种DWDM光模块发端调试方法，其特征在于，包括：
S1、基于模块中激光器的特性，通过对发射中心波长与TEC温度斜率K1、发射光功率与TEC温度斜率K2进行计算，并根据计算结果得到对应的TEC温度、功率变化量；
S2、根据TEC温度、功率变化量，在DWDM模块发端调试时，对发端功率、中心波长进行预调试，进而缩减发端中心波长调试的次数和发端调试循环的次数；
在步骤S1中，所述TEC温度、功率变化量的获得步骤被配置为包括：
S10、通过调节TOSA工作电流，使TOSA发射功率满足使用要求范围；
S11、根据功率调试后当前波长与目标波长的差异值，基于差异值与K1计算出需调整TOSA的TEC 第一温度值，将其写入存储列表中；
S12：基于计算得出需调整的TEC 第一温度值，按TEC温度与K2，计算出需TEC温度调整的功率变化量；
在步骤S2中，所述预调试被配置为包括：
S20、将功率变化量与预定值进行比较，若小于预定值则进入S22调试；否则进入S21中进行功率微调，并在微调完成后进入S22；
S21、将功率微调至范围内，重复步骤S1；
S22、对中心波长进行微调。
2.如权利要求1所述的DWDM光模块发端调试方法，其特征在于，还包括S3、对调试发端的消光比、交叉点进行调试。
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