CN112865912A - 一种o波段可调光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种O波段可调光模块，该O波段可调光模块包括：微处理器电路、选路开关和TOSA，TOSA包括多个激光器，不同激光器分别覆盖不同的波长范围；微处理器电路包括选路信号端口和电流信号端口，选路开关包括公共端口、控制端口和多个输出端口；选路信号端口与控制端口连接，电流信号端口与公共端口连接，输出端口分别与相应的激光器连接；微处理器电路用于控制选路开关的公共端口选择性与相应的输出端口连接，进而将电流信号端口与相应的激光器连接；微处理器电路用于通过电流信号端口向相应的激光器输入电流信号。在本发明中，可以在不增加光模块种类的情况下，提升单个可调光模块的O波段覆盖率，具有较高的灵活性。

Description

一种O波段可调光模块
技术领域
本发明属于光通信领域，更具体地，涉及一种O波段可调光模块。
背景技术
目前，各大运营商的5G商用网正在大规模建设，其中5G承载网的建设越来越受到各大运营商的关注。前传网络作为承载网的一部分，需要使用大量的25G光模块，现阶段主要以25G灰光模块为主，采用WDM(Wavelength Division Multiplexing，简写为WDM)方式的CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer，稀疏波分复用器)和MWDM(Metro WaveDivision Multiplexing，中等波分复用)光模块也已开始应用，LWDM(细波分复用)光模块也进入了样品阶段。
采用以上WDM技术的光模块增加了波长通道，可以减少现场光纤的使用量，但每只模块对应一个波长，现场使用中需要多个波长的光模块，这无疑增加了备品备件的数量和难度，现场使用时也缺乏灵活性。
采用可调激光器技术的光模块可以覆盖多个波长，减少了光模块的种类而简化库存。由于可调激光器主要应用于传输领域，因此主要是C和L波段，但这两个波段对于25G来说会带来较大的传纤代价和色散，传输距离也受限。
使用O波段可调波长的光模块可以解决以上难题，但由于前传领域基站数量众多，对光模块成本极度敏感，常规的DWDM技术因其高成本限制了可调光模块在该领域的大规模应用。
在常规O波段LWDM的基础上，规划了两种波长分配方案，一种是通路间隔800GHz的18波系统，见表1；另一种是通路间隔400GHz的20波系统，见表2。
表1 25Gb/s 800GHz通路间隔18路波长分配
中心波长编号 标称中心频率(THz) 标称中心波长(nm)
CH1 237.0 1264.95
CH2 236.2 1269.23
CH3 235.4 1273.54
CH4 234.6 1277.89
CH5 233.8 1282.26
CH6 233.0 1286.66
CH7 232.2 1291.10
CH8 231.4 1295.56
CH9 230.6 1300.05
CH10 229.8 1304.58
CH11 229.0 1309.14
CH12 228.2 1313.73
CH13 227.4 1318.35
CH14 226.6 1323.00
CH15 225.8 1327.69
CH16 225.0 1332.41
CH17 224.2 1337.16
CH18 223.4 1341.95
表2 25Gb/s 400GHz通路间隔20路波长分配
中心波长编号 标称中心频率(THz) 标称中心波长(nm)
CH1 236.2 1269.23
CH2 235.8 1271.38
CH3 235.4 1273.54
CH4 235.0 1275.71
CH5 234.6 1277.89
CH6 234.2 1280.07
CH7 233.8 1282.26
CH8 233.4 1284.46
CH9 233.0 1286.66
CH10 232.6 1288.87
CH11 232.2 1291.10
CH12 231.8 1293.32
CH13 231.4 1295.56
CH14 231.0 1297.81
CH15 230.6 1300.05
CH16 230.2 1302.32
CH17 229.8 1304.58
CH18 229.4 1306.86
CH19 229.0 1309.14
CH20 228.6 1311.43
对于表1所示的800GHz的18波系统，可以覆盖目前的LWDM系统，从使用角度上来说兼容性是很好的。但由于波长跨度太大，接近80nm，一般单只激光器无法覆盖这么宽的波长范围，因此必须采用其他的方法来消除这种不足。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种O波段可调光模块，其目的在于可以在不增加光模块种类的情况下，提升单个可调光模块的O波段覆盖率，具有较高的灵活性。由此解决在800GHz的18波系统，由于波长跨度太大，单只激光器无法覆盖这么宽的波长范围的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种O波段可调光模块，所述O波段可调光模块包括：微处理器电路、选路开关和TOSA，其中，所述TOSA包括多个激光器，不同激光器分别覆盖不同的波长范围；
所述微处理器电路包括选路信号端口和电流信号端口，所述选路开关包括公共端口、控制端口和多个输出端口；所述选路信号端口与所述控制端口连接，所述电流信号端口与所述公共端口连接，所述输出端口分别与相应的所述激光器连接；
所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与相应的所述输出端口连接，进而将所述电流信号端口与相应的所述激光器连接；
所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向相应的所述激光器输入电流信号，以开启相应的所述激光器。
优选地，所述TOSA包括第一激光器LD1和第二激光器LD2，其中，所述第一激光器LD1和第二激光器LD2分别覆盖不同的波长范围；
所述选路开关包括第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述第一激光器LD1连接，所述第二输出端口与所述第二激光器LD2连接；
所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与所述第一输出端口或所述第二输出端口连接，进而将所述电流信号端口与所述第一激光器LD1或第二激光器LD2连接；
所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向所述第一激光器LD1或第二激光器LD2输入电流信号，以开启所述第一激光器LD1或第二激光器LD2。
优选地，所述O波段可调光模块还包括金手指连接器，所述金手指连接器的I2C端口与所述微处理器电路连接；
所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收波长配置指令，并判断该波长所处的波长范围区间，根据所述波长范围区间确定与该波长匹配的激光器，以通过所述选路信号端口向所述选路开关输入相应的选路信号，控制所述选路开关的公共端选择性与所述第一输出端口连接或第二输出端口连接，进而将所述电流信号端口与所述第一激光器LD1或第二激光器LD2连接。
优选地，所述O波段可调光模块还包括驱动器，所述驱动器与所述金手指连接器的TD+端口和TD-端口连接，所述驱动器还分别与所述微处理器电路和所述TOSA连接；
所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收控制信号，根据所述控制信号驱动所述驱动器。
优选地，所述O波段可调光模块还包括TEC，所述TEC的一端与所述微处理器电路连接，所述TEC的另一端与所述TOSA连接；
所述TEC用于调节所述TOSA的管芯温度。
优选地，所述O波段可调光模块还包括限幅放大器，所述限幅放大器与所述金手指连接器的RD+端口和RD-端口连接，所述限幅放大器还与所述微处理器电路连接；
所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收控制信号，根据所述控制信号控制所述限幅放大器。
优选地，所述O波段可调光模块还包括ROSA，所述ROSA与所述限幅放大器连接。
优选地，所述ROSA为25G APD ROSA。
优选地，所述O波段可调光模块还包括偏置电路，所述偏置电路的一端与所述微处理器电路连接，所述偏置电路的另一端与所述ROSA连接。
优选地，所述TOSA为25G Tunable TOSA。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明提供一种O波段可调光模块，所述O波段可调光模块包括：微处理器电路、选路开关和TOSA，其中，所述TOSA包括多个激光器，不同激光器分别覆盖不同的波长范围；所述微处理器电路包括选路信号端口和电流信号端口，所述选路开关包括公共端口、控制端口和多个输出端口；所述选路信号端口与所述控制端口连接，所述电流信号端口与所述公共端口连接，所述输出端口分别与相应的所述激光器连接；所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与相应的所述输出端口连接，进而将所述电流信号端口与相应的所述激光器连接；所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向相应的所述激光器输入电流信号，以开启相应的所述激光器。
在本发明中，可以在不增加光模块种类的情况下，提升单个可调光模块的O波段覆盖率，具有较高的灵活性。此外，采用800GHz通路间隔可以降低可调光模块实现难度，通过规模化运用降低使用成本，方便运营商进行5G网络运营和维护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种O波段可调光模块的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种O波段可调光模块的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的又一种O波段可调光模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
对于表1所示的800GHz的18波系统，由于波长跨度太大，接近80nm，一般单只激光器无法覆盖这么宽的波长范围，本实施例提供了一种O波段可调光模块，可以在不增加光模块种类的情况下，提升单个可调光模块的O波段覆盖率，具有较高的灵活性。此外，采用800GHz通路间隔可以降低可调光模块实现难度，通过规模化运用降低使用成本，方便运营商进行5G网络运营和维护。
参阅图1，本实施例的O波段可调光模块包括：微处理器电路、选路开关和TOSA(Transmitter Optical Subassembly，光发射次模块)，其中，所述TOSA包括多个激光器，不同激光器分别覆盖不同的波长范围；所述微处理器电路包括选路信号端口和电流信号端口，所述选路开关包括公共端口、控制端口和多个输出端口；所述选路信号端口与所述控制端口连接，所述电流信号端口与所述公共端口连接，所述输出端口分别与相应的所述激光器连接；所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与相应的所述输出端口连接，进而将所述电流信号端口与相应的所述激光器连接；所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向相应的所述激光器输入电流信号，以开启相应的所述激光器。
其中，所述TOSA为25G Tunable TOSA。TOSA所包含的激光器(图1中的LD1～LDn)的数目与所述选路开关的输出端口(图1中的输出端口1～输出端口n)相匹配。
在一实际应用场景下，进一步参阅图2，所述TOSA包括第一激光器LD1和第二激光器LD2，其中，所述第一激光器LD1和第二激光器LD2分别覆盖不同的波长范围；所述选路开关包括第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述第一激光器LD1连接，所述第二输出端口与所述第二激光器LD2连接。
在实际使用中，所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与所述第一输出端口或所述第二输出端口连接，进而将所述电流信号端口与所述第一激光器LD1或第二激光器LD2连接；所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向所述第一激光器LD1或第二激光器LD2输入电流信号，以开启所述第一激光器LD1或第二激光器LD2。
进一步地，所述O波段可调光模块还包括金手指连接器，所述金手指连接器的I2C端口与所述微处理器电路连接；所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收波长配置指令，并判断该波长所处的波长范围区间，根据所述波长范围区间确定与该波长匹配的激光器，以通过所述选路信号端口向所述选路开关输入相应的选路信号，控制所述选路开关的公共端选择性与所述第一输出端口连接或第二输出端口连接，进而将所述电流信号端口与所述第一激光器LD1或第二激光器LD2连接。
在本实施例中，TOSA包括多个具有不同波长覆盖范围的激光器，根据实际波长需求，通过选路开关选择性将微处理器电路所输出的电流信号输入至TOSA中的其中一个激光器，本实施例的O波段可调光模块，可以在不增加光模块种类的情况下，提升单个可调光模块的O波段覆盖率，具有较高的灵活性。此外，采用800GHz通路间隔可以降低可调光模块实现难度，通过规模化运用降低使用成本，方便运营商进行5G网络运营和维护。
实施例2：
下面结合图3具体说明O波段可调光模块的结构。如图3所示，所述O波段可调光模块还包括驱动器，所述驱动器与所述金手指连接器的TD+端口和TD-端口连接，其中，所述TD+端口和所述TD-端口为信号发送端口，所述驱动器还分别与所述微处理器电路和所述TOSA连接；所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收控制信号，根据所述控制信号驱动所述驱动器。
其中，所述O波段可调光模块还包括TEC(Thermo Electric Cooler，半导体致冷器)，所述TEC的一端与所述微处理器电路连接，所述TEC的另一端与所述TOSA连接；所述TEC用于调节所述TOSA的管芯温度。
其中，所述O波段可调光模块还包括限幅放大器，所述限幅放大器与所述金手指连接器的RD+端口和RD-端口连接，其中，RD+端口和RD-端口为信号接收端口；所述限幅放大器还与所述微处理器电路连接；所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收控制信号，根据所述控制信号控制所述限幅放大器，所述限幅放大器用于信号进行限幅。
进一步地，所述O波段可调光模块还包括ROSA(Receiver Optical Subassembly，光接收次组件)，所述ROSA与所述限幅放大器连接，所述ROSA为25G APD ROSA。所述O波段可调光模块还包括偏置电路，所述偏置电路的一端与所述微处理器电路连接，所述偏置电路的另一端与所述ROSA连接，所述偏置电路用于给所述ROSA提供合适的配置电压。其中，偏置电路为高压偏置电路。
在本实施例中，所述金手指连接器的控制端口I2C连接所述微处理器电路，用于传递配置指令和各模块工作状态、工作参数；所述微处理器电路分别连接所述限幅放大器、偏置电路、选路开关、TEC、驱动器；所述金手指连接器将控制信号传输给所述微处理器电路，由所述微处理器电路根据所述控制信号分别控制所述限幅放大器、偏置电路、选路开关、TEC、驱动器的工作参数和工作状态。
此外，TOSA所需的多路电流可以由微处理器电路的IDAC电路产生，IDAC产生的多路电流输入给选路开关；微处理器电路判断所需的波长配置，控制选路开关，使多路电流输出给TOSA内的激光器LD1或LD2，完成波长范围选择。
在本实施例中，提供了一种O波段可调光模块，该O波段可调光模块包括金手指连接器、微处理器电路、限幅放大器、ROSA、偏置电路、选路开关、TEC、驱动器以及TOSA。微处理器电路通过金手指连接器接收HOST发来的波长配置指令，判断该波长所处的波长范围区间，控制选路开关给TOSA内的第一激光器LD1或第二激光器LD2加电流。第一激光器LD1和第二激光器LD2分别覆盖不同的波长范围，通过开启第一激光器LD1或第二激光器LD2可以扩大波长范围，从而实现单只模块可以覆盖较大的波长范围。当然，在实际应用场景下，如果第一激光器LD1或第二激光器LD2的波长范围能够覆盖所需通道数，也可以采用单只激光器完成所需波长范围。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块包括：微处理器电路、选路开关和TOSA，其中，所述TOSA包括多个激光器，不同激光器分别覆盖不同的波长范围；
所述微处理器电路包括选路信号端口和电流信号端口，所述选路开关包括公共端口、控制端口和多个输出端口；所述选路信号端口与所述控制端口连接，所述电流信号端口与所述公共端口连接，所述输出端口分别与相应的所述激光器连接；
所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与相应的所述输出端口连接，进而将所述电流信号端口与相应的所述激光器连接；
所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向相应的所述激光器输入电流信号，以开启相应的所述激光器。
2.根据权利要求1所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述TOSA包括第一激光器LD1和第二激光器LD2，其中，所述第一激光器LD1和所述第二激光器LD2分别覆盖不同的波长范围；
所述选路开关包括第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述第一激光器LD1连接，所述第二输出端口与所述第二激光器LD2连接；
所述微处理器电路用于控制所述选路开关的公共端口选择性与所述第一输出端口或所述第二输出端口连接，进而将所述电流信号端口与所述第一激光器LD1或第二激光器LD2连接；
所述微处理器电路用于通过所述电流信号端口向所述第一激光器LD1或第二激光器LD2输入电流信号，以开启所述第一激光器LD1或第二激光器LD2。
3.根据权利要求2所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块还包括金手指连接器，所述金手指连接器的I2C端口与所述微处理器电路连接；
所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收波长配置指令，并判断该波长所处的波长范围区间，根据所述波长范围区间确定与该波长匹配的激光器，以通过所述选路信号端口向所述选路开关输入相应的选路信号，控制所述选路开关的公共端选择性与所述第一输出端口连接或第二输出端口连接，进而将所述电流信号端口与所述第一激光器LD1或第二激光器LD2连接。
4.根据权利要求3所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块还包括驱动器，所述驱动器与所述金手指连接器的TD+端口和TD-端口连接，所述驱动器还分别与所述微处理器电路和所述TOSA连接；
所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收控制信号，根据所述控制信号驱动所述驱动器。
5.根据权利要求3所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块还包括TEC，所述TEC的一端与所述微处理器电路连接，所述TEC的另一端与所述TOSA连接；
所述TEC用于调节所述TOSA的管芯温度。
6.根据权利要求3所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块还包括限幅放大器，所述限幅放大器与所述金手指连接器的RD+端口和RD-端口连接，所述限幅放大器还与所述微处理器电路连接；
所述微处理器电路用于通过所述金手指连接器接收控制信号，根据所述控制信号控制所述限幅放大器。
7.根据权利要求6所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块还包括ROSA，所述ROSA与所述限幅放大器连接。
8.根据权利要求7所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述ROSA为25G APD ROSA。
9.根据权利要求7所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述O波段可调光模块还包括偏置电路，所述偏置电路的一端与所述微处理器电路连接，所述偏置电路的另一端与所述ROSA连接。
10.根据权利要求1～9任一项所述的O波段可调光模块，其特征在于，所述TOSA为25GTunable TOSA。
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