CN114448552A - 一种波长可调谐的密集波分光模块及光电传输网络 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种波长可调谐的密集波分光模块及光电传输网络，涉及光纤技术领域。该光模块包括：处理单元、光电组件、温控组件以及光口；光电组件包括：光电发射器、光电接收器、光电信号驱动电路，光电发射器通过光电信号驱动电路连接本端设备，光电接收器连接本端设备；光口为设置有密集波分切片的单纤双向光口；温控组件包括：热敏电阻、半导体温控器件、温控驱动电路，光电发射器设置在半导体温控器件的表面，热敏电阻设置在半导体温控器件的表面上靠近光电发射器的发射端的一侧；热敏电阻的一端接地，热敏电阻的另一端连接处理单元，处理单元通过温控驱动电路连接半导体温控器件的控制端。通过控制温度调谐光波的波长，使用单纤双向传输光波。

Description

一种波长可调谐的密集波分光模块及光电传输网络

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，具体而言，涉及一种波长可调谐的密集波分光模块及光电传输网络。

背景技术

随着5G无线网络的变革性突破，5G前传和接入网的光模块也迎来一个非常大的变革。光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光模块的作用就是发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送，接收端再把光信号转换成电信号。

而现有的5G前传网络技术中，光模块存在如下问题：现有的光模块为双纤双向，其光纤数量是模块数量的两倍，并需要区分发射光纤和接收光纤，容易出错，而出现问题时，问题点难以定位；不同波长的光模块彼此不能互用，当光模块失效或者失效率不均衡时，其他光模块并不能替代使用，使得光模块的通用性降低，导致库存增多，增加了光纤传输成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种波长可调谐的密集波分光模块及光电传输网络，以解决现有技术中双纤双向技术成本较大、不同波长的光模块彼此不能互用等问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种波长可调谐的密集波分光模块，所述光模块包括：处理单元、光电组件、温控组件以及光口；

所述光电组件包括：光电发射器、光电接收器、光电信号驱动电路，所述光电发射器的发射端与所述光电接收器的接收端共用所述光口；其中，所述光电发射器的输入端通过所述光电信号驱动电路连接所述光模块所在的本端设备的发射端，所述光电接收器的输出端连接所述本端设备的接收端；所述光口为设置有密集波分切片的单纤双向光口；

所述温控组件包括：热敏电阻、半导体温控器件、温控驱动电路，所述光电发射器的发射端设置在所述半导体温控器件的表面，所述热敏电阻设置在所述半导体温控器件的表面上靠近所述光电发射器的发射端的一侧；

所述热敏电阻的一端接地，所述热敏电阻的另一端连接所述处理单元，所述处理单元通过所述温控驱动电路连接所述半导体温控器件的控制端，以使得所述处理单元通过所述温控驱动电路调节所述半导体温控器件的温度。

可选地，所述温控组件还包括：温度监控电路，所述热敏电阻的另一端通过所述温度监控电路连接所述处理单元。

可选地，所述温度监控电路包括：第一运算放大器、偏置电阻、线性化电阻以及第一反馈电阻，所述第一运算放大器的正输入端连接第一预设参考电源，所述第一比较的负输入端通过所述偏置电阻连接第二预设参考电源，所述第一运算放大器的负输入端还通过所述反馈电阻连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的负输入端还通过所述线性化电阻连接所述热敏电阻；

所述第一运算放大器的输出端连接所述处理单元，所述第二预设参考电源的输出电压为所述第一预设参考电源的2倍输出电压。

可选地，所述温控组件还包括：比例积分微分控制电路；所述温度监控电路的输出端通过所述比例积分微分控制电路连接所述处理单元。

可选地，所述光模块还包括：两个光电二极管、两个波长监控单元，所述两个光电二极管依次设置在所述半导体温控器件的表面上靠近所述光电发射器的发射端的另一侧；

每个光电二极管通过一个波长监控单元连接所述处理单元。

可选地，所述波长监控单元包括：第二运算放大器以及跨阻，所述第二运算放大器的正输入端连接第三预设参考电源，所述第二运算放大器的负输入端连接所述光电二极管，所述第二运算放大器的负输入端还通过所述跨阻连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述处理单元。

可选地，所述光模块还包括：调制调顶电路，所述处理单元连接所述调制调顶电路的输入端，以使得所述调制调顶电路基于所述处理单元输出的操作维护管理信号，产生调制调顶信号；

所述调制调顶电路的输出端连接所述光电发射器的输入端，以使得所述光电发射器将所述调制调顶信号叠加至待发射数据信号后发射对应的光纤信号。

可选地，所述光模块还包括：接收放大电路，所述光电接收器的输出端还通过所述接收放大电路连接所述处理单元。

可选地，所述光模块还包括：时钟恢复电路，所述本端设备的发射端连接所述时钟恢复电路的第一输入端，所述时钟恢复电路的第一输出端通过所述光电信号驱动电路连接所述光电发射器的输入端；所述时钟恢复电路的第二输入端连接所述光电接收器的输出端，所述时钟恢复电路的第二输出端连接所述本端设备的接收端。

第二方面，本申请实施例提供一种光电传输网络，包括：分布单元、密集波分复用系统及有源天线处理单元；

所述分布单元和所述有源天线处理单元上分别设置多个光模块，每个光模块为第一方面中任一所述的光模块；所述分布单元的光模块通过所述密集波分复用系统连接所述有源天线处理单元的光模块。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

综上，本申请实施例提供的一种波长可调谐的密集波分光模块及光电传输网络。该光模块包括：处理单元、光电组件、温控组件以及光口；光电组件包括：光电发射器、光电接收器、光电信号驱动电路，光电发射器的发射端与光电接收器的接收端共用光口；其中，光电发射器的输入端通过光电信号驱动电路接光模块所在的本端设备的发射端，光电接收器的输出端连接本端设备的接收端；光口为设置有密集波分切片的单纤双向光口；温控组件包括：热敏电阻、半导体温控器件、温控驱动电路，光电发射器的发射端设置在半导体温控器件的表面，热敏电阻设置在半导体温控器件的表面上靠近光电发射器的发射端的一侧；热敏电阻的一端接地，热敏电阻的另一端连接处理单元，处理单元通过温控驱动电路连接半导体温控器件的控制端，以使得处理单元通过温控驱动电路调节半导体温控器件的温度。通过密集波分实现单纤双向技术，节省了光纤成本，控制半导体温控器件的温度以控制光电发射器的环境温度，调谐光电发射器发射光纤的波长，实现光模块之间可以相互替代使用，通过设置热敏电阻，精准地调节工作温度，使得调谐波长更加精准，提高了光模块的工作效率，降低了光纤传输的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种包括温度监控电路的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种温度监控电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种包括比例积分微分控制电路的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种包括波长监控单元的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种波长监控单元的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种包括调顶调制电路、接收放大电路、时钟恢复电路的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种光电传输网络的示意图。

图标：100-处理单元，200-光电组件，300-温控组件，400-光口，201-光电发射器，202-光电接收器，203-光电信号驱动电路，301-半导体温控器件，302-温控驱动电路，303-温度监控电路，304-比例积分微分控制电路，501-光电二极管，502-波长监控单元，600-调制调顶电路，700-接收放大电路，800-时钟恢复电路，3031-第一运算放大器，5021-第二运算放大器，Rth-热敏电阻，Rb-偏置电阻，Rf-第一反馈电阻，Rx-线性化电阻，Rf1-跨阻，110-分布单元，120-密集波分复用系统，130-有源天线处理单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：类似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

为解决不同波长的光模块不能相互替换的问题，本申请提供了一种光模块及光电传输网络，以保证光模块的波长可调谐，实现多种波长的光波传输。

如下结合具体实施例对本申请提供的一种波长可调谐的密集波分光模块进行详细地解释说明。图1为本申请实施例提供的一种光模块的结构示意图。如图1所示，该光模块包括：处理单元100、光电组件200、温控组件300以及光口400。

光电组件200包括：光电发射器201、光电接收器202、光电信号驱动电路203，光电发射器201的发射端与光电接收器的接收端共用光口400；其中，光电发射器201的输入端连接光电信号驱动电路203，光电信号驱动电路203通过金手指连接光模块所在的本端设备的发射端，光电接收器202的输出端连接本端设备的接收端；光口400为设置有密集波分切片的单纤双向光口。本端设备将高速电信号传输至光电信号驱动电路203，光电信号驱动电路203将高速电信号稳定传输至光电发射器201，光电发射器201将电信号转换为光纤信号通过光口400发射。此处值得说明的是，图1中虽未显示光电发射器201的输入端与光电信号驱动电路203的直接连接关系，但通过光电信号驱动电路203与光电组件200的连接关系，间接可知，光电发射器201的输入端与光电信号驱动电路203连接。

示例的，传统的粗波分间距为20nm，发射波长的容差为6.5nm,而粗波分占据了13nm的宽度，粗波分相邻的两波之间存在7nm的波长间隙。而本实施例正是利用这7nm的间隔，通过引入密集波分切片，在光口400设置密集波分切片的间距为0.4nm，进而可以扩展增加16个新的波长通道。从而实现单纤双向的密集波分传输和传统的粗波分传输能够共用光纤，并通过密集波分切片将接收光纤和发射光纤分离。采用单纤双向传输减少了光模块连接的光纤数量，极大简化了光模块的网络连接。

温控组件300包括：热敏电阻Rth、半导体温控器件301、温控驱动电路302，光电发射器201的发射端设置在半导体温控器件301的表面，热敏电阻Rth设置在半导体温控器件301的表面上靠近光电发射器201的发射端的一侧。热敏电阻Rth的一端接地，热敏电阻Rth的另一端连接处理单元100，处理单元100通过温控驱动电路302连接半导体温控器件301的控制端，以使得处理单元100通过温控驱动电路302调节半导体温控器件301的温度。示例的，处理单元100还用于处理SFF-8472协议内容，以满足光模块的正常工作。

处理单元100还通过金手指与本端设备连接，以实现与本端设备通讯。处理单元100从本端设备处获取光模块待发射光纤的波长，并根据该波长确定发射待发射光纤时，光电组件200中的目标温度，即光电发射器201的环境温度。处理单元100向温控驱动电路302发出控制指令，以控制温控驱动电路302调节半导体温控器件301的温度。

随着半导体温控器件301持续发散/吸收热量，光电发射器201的环境温度将发生改变。而热敏电阻Rth可用于监控光电发射器201的环境温度，处理单元100可根据热敏电阻Rth获知光电发射器201的环境温度，若光电发射器201的环境温度达到目标温度时，则处理单元100通过温控驱动电路302控制半导体温控器件301的温度保持不变，若光电发射器201的环境温度未达到目标温度时，则处理单元100继续通过温控驱动电路302调节半导体温控器件301的温度，直至光电发射器201的环境温度达到目标温度。当环境温度稳定在目标温度之后，光电发射器201所发射的光纤的波长也将保持稳定。实现了处理单元100通过调节光电发射器201的环境温度，以调谐光电发射器201所发射光纤的波长。而本端设备可以通过调谐光模块的波长，覆盖这个可调谐波段的波长范围，使得密集波分光模块彼此之间可以相互替代使用。

示例的，当光电发射器201为外调激光器(EML，External Modulated Laser)时，外调激光器的激光二极管的输入电流是稳定的，激光二极管的功耗和热阻也都稳定，可以直接进行环境温度调节，所以当环境温度稳定时，波长也是稳定的。当光电发射器201为直调激光器(DML，Directly Modulated Laser)时，直调激光器的激光二极管的输入电流和瞬时功耗是波动的，由于直调激光器的激光二极管存在对应的热容，高速的信号摆动并不影响其温度；但信号中的0和1的比例值存在长时间偏离或波动，会超出热容的范围，导致波长发生变化。因此，对于直调激光器，不能直接调节，信号中会出现持续为0或持续为1的情况。可以使用归零码(RZ，Return Zero)的码型进行传输，这样0和1的比例是恒定的，实现波长稳定。还可以针对当前使用的非归零码(NRZ，No Return Zero)的码型，进一步地平衡好信号中的0和1的数量，使信号中的0和1的比例值稳定，这样也能实现波长稳定。

综上，本申请实施例提供的一种波长可调谐的密集波分光模块，包括：处理单元、光电组件、温控组件以及光口；光电组件包括：光电发射器、光电接收器、光电信号驱动电路，光电发射器的发射端与光电接收器的接收端共用光口；其中，光电发射器的输入端通过通过光电信号驱动电路连接光模块所在的本端设备的发射端，光电接收器的输出端连接本端设备的接收端；光口为设置有密集波分切片的单纤双向光口；温控组件包括：热敏电阻、半导体温控器件、温控驱动电路，光电发射器的发射端设置在半导体温控器件的表面，热敏电阻设置在半导体温控器件的表面上靠近光电发射器的发射端的一侧；热敏电阻的一端接地，热敏电阻的另一端连接处理单元，处理单元通过温控驱动电路连接半导体温控器件的控制端，以使得处理单元通过温控驱动电路调节半导体温控器件的温度。通过密集波分实现单纤双向技术，节省了光纤成本，控制半导体温控器件的温度以控制光电发射器的环境温度，调谐光电发射器发射光纤的波长，实现光模块之间可以相互替代使用，通过设置热敏电阻，精准地调节工作温度，使得调谐波长更加精准，提高了光模块的工作效率，降低了光纤传输的成本。

在上述图1的基础上，本申请实施例还提供了一种包括温度监控电路的波长可调谐的密集波分光模块，图2为本申请实施例提供的一种包括温度监控电路的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图。如图2所示。光模块的温控组件还包括：温度监控电路303，热敏电阻Rth的另一端通过温度监控电路303连接处理单元。

通过温度监控电路303，使得处理单元100获取到的光电发射器201的环境温度更加精准。具体地，在上述图2的基础上，本申请实施例还提供了一种温度监控电路，图3为本申请实施例提供的一种温度监控电路的结构示意图。如图3所示，温度监控电路303包括：第一运算放大器3031、偏置电阻Rb、线性化电阻Rx，以及第一反馈电阻Rf。

第一运算放大器3031的正输入端连接第一预设参考电源，第一运算放大器3031的负输入端通过偏置电阻Rb连接第二预设参考电源，第一运算放大器3031的负输入端还通过反馈电阻Rf连接第一运算放大器3031的输出端，第一运算放大器3031的负输入端还通过线性化电阻Rx连接热敏电阻Rth；第一运算放大器3031的输出端连接处理单元100。第二预设参考电源的输出电压为第一预设参考电源的2倍输出电压，示例的，第一预设参考电源的输出电压表示为Vref，第二预设参考电源的输出电压表示为2Vref。

常见的用于温度监控的电路，使用了阻值10kohm为电阻串联负温度系数(NTC，Negative Temperature Coefficient)热敏电阻，得到温度监控电压，进而获取监控温度，其监控范围为-40度到125度。温度-电压监控曲线的斜率是非线性的，其斜率变化很大，影响温度监控的结果。具体地，以40度到80度为例，斜率变化达到了65％(21.6mV/K->7.6mV/K)，在不同温度时的控制精度不尽相同，无法满足精准调节的需求。

而本实施例通过对温度监控电路303进行改进，实现线性化温度监控。

对于热敏电阻Rth进行分析,以常用的10Kohm电阻为例，其电阻值关于温度的函数表达式如公式(1)所示：

可以根据公式(1)得到电阻值函数的导数，其导数表达式如公式(2)所示：

由于光电发射器201的工作温度区间常为25度到85度，可对热敏电阻Rth在该温度范围内进行工程近似处理，例如，温度在25度附近时，可将热敏电阻Rth近似为Rth(T)＝10k-0.43(T-25),其阻值误差在15％以内。在实际工作中，热敏电阻Rth的近似函数如下公式(3)所示：

再基于图3中的温度监控电路图。可推导出温度监控电路303的输出电压的函数表达式如下述公式(4)所示：

其中，线性化电阻Rx为定值，则函数V0(T)的导数如述公式(5)所示：

进而可对输出电压进行近似处理，输出电压的近似函数表达式为如下述公式(6)所示：

其中，Tmid为工作温度范围的中间温度。

基于公式(6)，在常用的工作温度范围内，例如温度在30度附近，选取适当的线性化电阻Rx，使得公式(6)中的系数

稳定，使得输出电压的近似函数线性化，并且在该温度范围内符合线性情况(斜率波动小于10％)。进一步地，获取该温度范围中的最小温度Tmin和最大温度Tmax，其对应的热敏电阻Rth为Rth(min)和Rth(max)，设Rth(min)和Rth(max)对应的两个线性化系数相等，可以求出最合适的线性化电阻Rx。

示例的，令Tmin＝40度(Rth(min)＝5.34Kohm)对应的线性化系数和Tmax＝80度(Rth(max)＝1.3Kohm)对应的线性化系数相等，可求解得到线性化电阻Rx＝1.84kohm，以确定线性化电阻Rx。确定了最适当的线性化电阻Rx，整个温度监控电路303的线性化处效果最佳，在整个温度范围内，中间温度的斜率最高，两边温度的斜率略低，但最高和最低斜率两者相差可以控制在13％以内，保证了良好的线性化效果。

进一步地，通过反馈电阻Rf实现电流到电压的变化。由上述公式及图3可知，电流为Vref(1/Rmin-1/Rmax)，反馈电阻Rf的值为输出电压与电流的比值。为调节整个温度监控电路303的工作范围和工作点，增加一个偏置电阻Rb和第二预设参考电源，构成偏置工作电路，使得电压输出能够达到最大的输出范围(例如，0和2*Vref)，同时增加一路电流输入，可以使得电路的工作偏置点(输出电压)整体平移。进而可以推算出反馈电阻Rf和偏置电阻Rb的计算公式如下述公式(7)所示：

示例的，为使得使线性化系数在工作温度范围内尽可能大，可以使用Vref＝1.25V的基准电源，可得到Rf＝11.2kohm。即在温度监控电路303的设计温度范围内，温度控制精度都可以达到0.1度，温度控制精度可以满足波长间隔小于0.01nm的控制，保证了温度的精度和范围，并使得波长调谐更加精准。而本申请的光口400设置密集波分切片的间距为0.4nm，上述温度控制精度可以满足波长间隔小于0.4nm的控制，以实现密集波分的单纤双向传输。

综上，本申请实施例提供的一种包括温度监控电路的波长可调谐的密集波分光模块，其中，温控组件还包括：温度监控电路，热敏电阻的另一端通过温度监控电路连接处理单元；温度监控电路包括：第一运算放大器、偏置电阻、线性化电阻以及第一反馈电阻，第一运算放大器的正输入端连接第一预设参考电源，第一运算放大器的负输入端通过偏置电阻连接第二预设参考电源，第一运算放大器的负输入端还通过反馈电阻连接第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的负输入端还通过线性化电阻连接热敏电阻；第一运算放大器的输出端连接处理单元。从而，使得温度监控电路更加线性化，提高了温度监控以及温度调节的精度，使得波长调谐更加精准。

在上述图2的基础上，本申请实施例还提供了一种包括比例积分微分控制电路的波长可调谐的密集波分光模块，图4为本申请实施例提供的一种包括比例积分微分控制电路的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图。如图4所示。光模块的温控组件300还包括：比例积分微分控制电路304；温控驱动电路302的输入端通过比例积分微分控制电路304连接处理单元100。

由于本申请提供的光模块需要精准控制光电发射器201所发射的光纤的波长，因此，也要提高温度控制的精度。上述实施例通过提供线性化的温度监控电路303，以提高温度监控的精度。而处理单元100通过比例积分微分控制电路304连接温控驱动电路302，可对半导体温控器件301的温度实现比例积分微分控制，使其温度调节更加精准。

示例的，比例积分微分控制电路304还可以设置在处理单元100内部，以实现对半导体温控器件301的温度实现比例积分微分控制。

在上述图2的基础上，本申请实施例还提供了一种包括波长监控单元的波长可调谐的密集波分光模块，图5为本申请实施例提供的一种包括波长监控单元的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图。如图5所示，光模块还包括：两个光电二极管501、两个波长监控单元502，两个光电二极管501依次设置在半导体温控器件301的表面上靠近光电发射器201的发射端的另一侧；每个光电二极管501通过一个波长监控单元502连接处理单元100。

示例的，光电发射器201发射的光纤照射在两个光电二极管上，两个光电二极管501通过对应的波长监控单元502将光纤的光信号转换为波长监控信号，传输至处理单元100。处理单元100根据两个波长监控单元502传输的波长监控信号得到波长信息，若光纤的波长达到目标波长，则处理单元100通过温控驱动电路302控制半导体温控器件301的温度保持不变，若光纤的波长未达到目标波长，则处理单元100继续通过温控驱动电路302调节半导体温控器件301的温度，直至光纤的波长达到目标波长。

其中，第一光电二极管监控发射光的功率，在第二光电二极管的光路中插入光滤波片(如图5波长监控单元502中右侧波长监控单元所示)，使得第二光电二极管得到带有发射光波长信号的监控信息。处理单元100根据第一光电二极管的波长监控信息获知发射光的功率，根据第二光电二极管的波长监控信息获知发射光的功率和波长，将两个波长监控信号进行对比处理，获取到发射光的波长信息。

具体地，在上述图5的基础上，本申请实施例还提供了一种波长监控单元，图6为本申请实施例提供的一种波长监控单元的结构示意图。如图6所示，波长监控单元502包括：第二运算放大器5021以及跨阻Rf1，第二运算放大器5021的正输入端连接第三预设参考电源，第二运算放大器5021的负输入端连接光电二极管501，第二运算放大器5021的负输入端还通过跨阻Rf1连接第二运算放大器5021的输出端，第二运算放大器5021的输出端连接处理单元100。

在波长监控单元502中，跨阻为Rf1，第三预设参考电源为Vref，给对应的光电二极管提供反偏置电压，光电二极管传输的光电流I通过跨阻Rf1变为电压，其电压值为(Vref+I*Rf)。第二运算放大器5021的输出端将电压信号传输至处理单元100，处理单元100进行模数转换，再通过数字计算得到波长信息。通过设置波长监控模块，使得处理单元100更加精准地获知光纤的波长信息。

在上述图1-图6的基础上，本申请实施例还提供了一种包括调顶调制电路、接收放大电路、时钟恢复电路的波长可调谐的密集波分光模块，图7为本申请实施例提供的一种包括调顶调制电路、接收放大电路、时钟恢复电路的波长可调谐的密集波分光模块的结构示意图。如图7所示，光模块还包括：调制调顶电路600。

处理单元100连接调制调顶电路600的输入端，以使得调制调顶电路600基于处理单元输出的操作维护管理信号(OAM，Operation Administration and Maintenance)，产生调制调顶信号；调制调顶电路600的输出端连接光电发射器201的输入端，以使得光电发射器201将调制调顶信号叠加至待发射数据信号后发射对应的光纤信号。

示例的，操作维护管理信号为低频信号，配置功能、查询功能、主动上报功能和反射功能等功能可通过操作维护管理信号实现，可使得待发射数据信号附带操作维护管理的通讯信息，实现智能化业务监控。

继续参照图7，光模块还包括：接收放大电路700。光电接收器202的输出端还通过接收放大电路连接处理单元100。

光电接收器202将接收到的光纤信号进行分离，分为高速光纤信号和低速光纤信号。将高速光纤信号转换为高速电信号，传输至本端设备的接收端。而低速光纤信号转换后就是操作维护管理信号，将接收到的操作维护管理信号传输至接收放大电路700，接收放大电路700将操作维护管理信号进行放大处理之后，将其传输至处理单元100。处理单元100可以根据接收到的操作维护管理信号进行对应的处理，例如：反馈查询的信息、主动上报信息等。

继续参照图7，光模块还包括：时钟恢复电路800(CDR，Clock and DataRecovery)。

本端设备的发射端连接时钟恢复电路800的第一输入端，时钟恢复电路800的第一输出端连接光电发射器201的输入端；时钟恢复电路800的第二输入端连接光电接收器202的输出端，时钟恢复电路800的第二输出端连接本端设备的接收端。

时钟恢复电路800从接收到的信号中提取出数据序列,并且恢复出与数据序列相对应的时钟时序信号,从而还原接收到的信息。进而通过数据时钟恢复可以很好地去除高速数据信号的高速抖动，以提升高速数据信号的质量。

综上，本申请实施例提供的一种包括调顶调制电路、接收放大电路、时钟恢复电路的波长可调谐的密集波分光模块，该光模块还包括：调制调顶电路，处理单元连接调制调顶电路的输入端，以使得调制调顶电路基于处理单元输出的操作维护管理信号，产生调制调顶信号；调制调顶电路的输出端连接光电发射器的输入端，以使得光电发射器将调制调顶信号叠加至待发射数据信号后发射对应的光纤信号；该光模块还包括：接收放大电路，光电接收器的输出端还通过接收放大电路连接处理单元；该光模块还包括：时钟恢复电路，本端设备的发射端连接时钟恢复电路的第一输入端，时钟恢复电路的第一输出端连接光电发射器的输入端；时钟恢复电路的第二输入端连接光电接收器的输出端，时钟恢复电路的第二输出端连接本端设备的接收端。从而在光模块传输光纤过程中，通过时钟回复电路使得传输数据更加精准，通过调顶调制信号使得通讯更加便捷智能。

在上述图1-图7的基础上，本申请实施例还提供了一种光电传输网络，图8为本申请实施例提供的一种光电传输网络的示意图。如图8所示，光电传输网络包括：分布单元110、密集波分复用系统120及有源天线处理单元130。

分布单元110和有源天线处理单元130上分别设置多个光模块，每个光模块为上述图1-图7中任一的光模块；分布单元110的光模块通过密集波分复用系统120连接有源天线处理单元130的光模块。

在该光电传输网络中，通过设置密集波分切分，实现接收光纤与发射光纤共用一根光纤，节省了光纤成本，并实现波道数量的扩展；使用温度控制对光纤波长进行调谐，满足了多波长光纤发射的需求；并线性化设计提高了温度的监控精度和控制调节范围，使得精密温度控制技术达到满足密集波分应用的需求。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

Claims (10)

1.一种波长可调谐的密集波分光模块，其特征在于，所述光模块包括：处理单元、光电组件、温控组件以及光口；

所述光电组件包括：光电发射器、光电接收器、光电信号驱动电路，所述光电发射器的发射端与所述光电接收器的接收端共用所述光口；其中，所述光电发射器的输入端通过所述光电信号驱动电路连接所述光模块所在的本端设备的发射端，所述光电接收器的输出端连接所述本端设备的接收端；所述光口为设置有密集波分切片的单纤双向光口；

所述温控组件包括：热敏电阻、半导体温控器件、温控驱动电路，所述光电发射器的发射端设置在所述半导体温控器件的表面，所述热敏电阻设置在所述半导体温控器件的表面上靠近所述光电发射器的发射端的一侧；

所述热敏电阻的一端接地，所述热敏电阻的另一端连接所述处理单元，所述处理单元通过所述温控驱动电路连接所述半导体温控器件的控制端，以使得所述处理单元通过所述温控驱动电路调节所述半导体温控器件的温度。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述温控组件还包括：温度监控电路，所述热敏电阻的另一端通过所述温度监控电路连接所述处理单元。

3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述温度监控电路包括：第一运算放大器、偏置电阻、线性化电阻以及第一反馈电阻，所述第一运算放大器的正输入端连接第一预设参考电源，所述第一运算放大器的负输入端通过所述偏置电阻连接第二预设参考电源，所述第一运算放大器的负输入端还通过所述反馈电阻连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的负输入端还通过所述线性化电阻连接所述热敏电阻；

所述第一运算放大器的输出端连接所述处理单元，所述第二预设参考电源的输出电压为所述第一预设参考电源的2倍输出电压。

4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述温控组件还包括：比例积分微分控制电路；所述温控驱动电路的输入端通过所述比例积分微分控制电路连接所述处理单元。

5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：两个光电二极管、两个波长监控单元，所述两个光电二极管依次设置在所述半导体温控器件的表面上靠近所述光电发射器的发射端的另一侧；

每个光电二极管通过一个波长监控单元连接所述处理单元。

6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述波长监控单元包括：第二运算放大器以及跨阻，所述第二运算放大器的正输入端连接第三预设参考电源，所述第二运算放大器的负输入端连接所述光电二极管，所述第二运算放大器的负输入端还通过所述跨阻连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端连接所述处理单元。

7.根据权利要求1-6所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：调制调顶电路，所述处理单元连接所述调制调顶电路的输入端，以使得所述调制调顶电路基于所述处理单元输出的操作维护管理信号，产生调制调顶信号；

所述调制调顶电路的输出端连接所述光电发射器的输入端，以使得所述光电发射器将所述调制调顶信号叠加至待发射数据信号后发射对应的光纤信号。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：接收放大电路；所述光电接收器的输出端还通过所述接收放大电路连接所述处理单元。

9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：时钟恢复电路，所述本端设备的发射端连接所述时钟恢复电路的第一输入端，所述时钟恢复电路的第一输出端通过所述光电信号驱动电路连接所述光电发射器的输入端；所述时钟恢复电路的第二输入端连接所述光电接收器的输出端，所述时钟恢复电路的第二输出端连接所述本端设备的接收端。

10.一种光电传输网络，其特征在于，包括：分布单元、密集波分复用系统及有源天线处理单元；

所述分布单元和所述有源天线处理单元上分别设置多个光模块，每个光模块为权利要求1-9中任一所述的光模块；所述分布单元的光模块通过所述密集波分复用系统连接所述有源天线处理单元的光模块。

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