CN115698658B - 一种处理电路、光模块以及啁啾检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种处理电路、光模块以及啁啾检测方法，涉及光通信领域，能够快速准确地确定激光器的啁啾系数。具体方案为：一种处理电路，应用于光模块，光模块包括啁啾检测电路和光发射模块，处理电路包括：第一光耦合器，光延迟线，光滤波器，第二光耦合器。第一光耦合器接收来自光发射模块的光信号，对光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号。光延迟线对第一输出信号进行延迟处理，得到延迟信号。光滤波器对第二输出信号进行滤波处理，得到滤波信号。第二光耦合器对延迟信号以及滤波信号进行合路处理获得输出检测信号，并发送输出检测信号给啁啾检测电路，使啁啾检测电路根据输出检测信号，计算光发射模块的啁啾系数。

Description

一种处理电路、光模块以及啁啾检测方法

技术领域

本申请实施例涉及光通信领域，尤其涉及一种处理电路、光模块以及啁啾检测方法。

背景技术

随着光通信的不断发展，建立在直调直检（intensity modulation directdetection，IM-DD）技术基础上的中短距离光通信被越来越广泛的使用。并且，对中短距离光通信的通信性能的要求也在快速提高。

一般而言，发射端可以设置有光模块，该光模块可以生成光通信所需的光信号并传输出去。示例性的，在光模块中设置的激光器可以根据光模块中设置的处理器发出的控制信号生成光信号，通过强度调制的方式将需要发送的信息加载在光信号中进行传输。

目前，由于啁啾-色散互相作用（或称为啁啾效应，即在强度调制过程中，由于激光器本身存在色散，其对光信号进行调制时会在光信号脉冲的前后沿产生频谱的展宽）的存在，使得获取的光信号的信号质量受到影响。而随着中短距离光通信中对通信性能要求的提升，激光器的发射功率必然随之变大，由此也会导致啁啾效应更加明显。其中，啁啾效应的大小可以通过啁啾系数来标识，啁啾系数越大，啁啾效应对光信号的影响就越大。反之，啁啾系数越小，啁啾效应对光信号的影响就越小。

可以理解的是，想要补偿啁啾效应对于光信号质量的影响，首先需要确定激光器的啁啾效应的大小。也就是说，要提高光通信中光信号的信号质量，就需要能够准确并快速地测量激光器的啁啾系数，进而据此进行灵活快速的补偿。

发明内容

本申请实施例提供一种处理电路、光模块以及啁啾检测方法，能够快速且准确地确定激光器的啁啾系数，进而据此控制激光器产生的光信号受啁啾效应的影响，使得光通信的信号质量得以提升。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种处理电路，应用于光模块，该光模块中还包括啁啾检测电路和光发射模块，其中，该处理电路包括：第一光耦合器，光延迟线，光滤波器以及第二光耦合器。该第一光耦合器，用于接收来自该光发射模块的光信号，并对该光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号。该光延迟线，用于对该第一输出信号进行延迟处理，得到延迟信号。该光滤波器，用于对该第二输出信号进行滤波处理，得到滤波信号。该第二光耦合器，用于对该延迟信号以及该滤波信号进行合路处理获得输出检测信号，并发送该输出检测信号给该啁啾检测电路，以使该啁啾检测电路根据该输出检测信号，计算该光发射模块的啁啾系数。

基于该方案，该处理电路能够通过光延迟线以及光滤波器的处理后获取的输出检测信号，进而根据该输出检测信号确定对应光发射模块（如激光器）的啁啾系数。由于光延迟线以及光滤波器的尺寸非常小，能够较好地实现集成化，进而能够设置在光电路中，降低了检测成本。另外，由于用于输入的光信号可以为激光器产生的全量光信号，也可以为激光器产生的光信号中的部分信号，因此在一些实现方式中，能够在不影响光通信的基础上进行啁啾系数的检测。应当理解的是，能够实现啁啾检测电路与光电路的高度集成，因此能够实现实时地对啁啾系数进行检测，由此使得对光信号进行快速有效的调整，以便将啁啾效应对于光信号的影响控制在合理范围内成为可能。

在一种可能的设计中，该光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与该第二输出信号的中心波长对准。基于该方案，使得光滤波器在对输入对应通路的光信号进行滤波处理时，能够有效地滤除中心频率附近频谱之外的频谱信号，以获取符合啁啾系数计算需求的滤波信号。应当理解的是，在另一些实现方式中，即使光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与第二输出信号的中心波长并未对准，通过本申请实施例提供的处理电路依然能够实现对于啁啾系数的检测。只是其精度可能会稍低于该可能的设计中的方案的精度。

在一种可能的设计中，该处理电路还包括微加热器。该微加热器用于通过调整该光滤波器的温度，调整该光滤波器传输频谱。基于该方案，提供了一种主动调整光滤波器的传输频谱的方法，即通过微加热器调整光滤波器的温度。由此，使得需要将光滤波器的中心波长与第二输出信号的中心波长对准时，不需要调整第二输出信号，而通过调整光滤波器即可实现对准。由此使得在啁啾检测过程中不需要调整激光器的发射参数。

在一种可能的设计中，该微加热器设置在该光滤波器周围，与该光滤波器的距离不超过预设距离。基于该方案，提供了一种可能的通过微加热器调整光滤波器的温度的方案，即将微加热器靠近光滤波器设置（如将微加热器设置在光滤波器周围1到2um的位置），由此实现通过微加热器调整光滤波器的温度的目的。

在一种可能的设计中，该延迟信号的时域分布与该滤波信号的时域分布互不重合。基于该方案，使得通过光延迟线延迟处理后的延迟信号在时域上与滤波信号不重合，由此便于后续对于两个信号的合路。

在一种可能的设计中，当该光信号为高斯脉冲信号时，该啁啾检测电路根据该输出检测信号对应频谱的时域分布，频谱峰值，该光滤波器的传输频谱的斜率，以及该光延迟线的时延，计算获取该光发射模块的啁啾系数。基于该方案，提供了一种可能的啁啾检测电路根据输出检测信号确定啁啾系数的方法。

在一种可能的设计中，该啁啾检测电路根据如下公式获取该光发射模块的啁啾系数：

。

其中，为该光发射模块的啁啾系数，为该输出检测信号中前一脉冲的时间，为该输出检测信号中后一脉冲的时间，为该输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，为该输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，为该光滤波器的斜率，为该光延迟线的时延，为常数。基于该方案，提供了一种可能的具体的啁啾系数的计算方法。

在一种可能的设计中，该处理电路还包括光电探测器。该光电探测器用于将该输出检测信号转换成对应的模拟电信号，该输出检测信号为该模拟电信号。基于该方案，能够将延迟后的光信号与滤波后的光信号合路到一个频谱上，以便于根据该频谱的参数计算获取啁啾系数。例如，当啁啾检测电路不能直接对光信号进行处理时，则可以通过光电探测器将该光信号转换成电信号，以便运算模块的处理计算。

在一种可能的设计中，该处理电路还包括光电探测器和模数转换器。该光电探测器用于将该输出检测信号转换成对应的模拟电信号，并传输给该模数转换器。该模数转换器用于将该模拟电信号转换为数字电信号，该输出检测信号为该数字电信号。基于该方案，能够使得当啁啾检测电路不能够对光信号或模拟电信号进行直接处理时，通过设置光电探测器以及模数转换器，将输出检测信号转换成具有对应特征的数字电信号，以便啁啾检测电路可以根据该数字电信号进行计算获取啁啾系数。

在一种可能的设计中，该第一光耦合器的分光比为1:1或1:2。基于该方案，提供了一种可能的第一光耦合器的特性，即可以将输入检测信号分为光功率1:1或1:2的上臂光信号以及下臂光信号。

第二方面，提供一种光模块，该光模块包括第一光耦合器，光延迟线，光滤波器，第二光耦合器，第一光发射模块，啁啾检测电路。其中，设置有该第一光发射模块的光通信支路可以称为第一支路。该第一光发射模块用于生成第一光信号，并将该第一光信号传输给第一光耦合器。该第一光耦合器，用于根据该第一光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号。该光延迟线，用于对该第一输出信号进行延迟处理，得到第一延迟信号。该光滤波器，用于对该第二输出信号进行滤波处理，得到第一滤波信号。该第二光耦合器，用于对该第一延迟信号以及该第一滤波信号进行合路处理获得第一输出检测信号，并发送该第一输出检测信号给该啁啾检测电路。该啁啾检测电路用于根据该第一输出检测信号计算该第一光发射模块的啁啾系数。

基于该方案，提供了一种将处理电路集成在光模块中的可能的实现方式。使得光模块能够根据第一支路上的光信号进行啁啾检测，确定对应的第一光发射模块的啁啾系数。需要说明的是，在本方案中，提供了第一支路的处理机制作为参考，该光模块中还可以包括其他支路，其他支路可以在该第一支路工作的同时进行工作，以生成具有相同或不同中心波长的光信号。其具体工作机制与第一支路类似，此处不再赘述。需要说明的是，在本申请的一些实现方式中，第一光耦合器接收到的光信号可以为第一光信号的全量信号。在另一些实现方式中，该第一光耦合器接收到的信号可以为第一光信号中一部分信号。在该示例中，可以在第一支路上设置第三光耦合器，该第三光耦合器可以用于对第一光信号进行分路处理，获取的两路光信号中，一路用于输入给第一光耦合器以进行啁啾系数的检测，另一路可以直接传输给与外界通信的光纤等传输介质进行光通信，由此可以使得在不打断光通信正常进行的同时，对啁啾系数进行实时的测量。

在一种可能的设计中，该光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与该第二输出信号的中心波长对准。基于该方案，使得光滤波器在对输入对应通路的光信号进行滤波处理时，能够有效地滤除中心频率附近频谱之外的频谱信号，以获取符合啁啾系数计算需求的滤波信号。应当理解的是，在另一些实现方式中，即使光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与第二输出信号的中心波长并未对准，通过本申请实施例提供的处理电路依然能够实现对于啁啾系数的检测。只是其精度可能会稍低于该可能的设计中的方案的精度。

在一种可能的设计中，该光模块还包括微加热器。该微加热器用于通过调整该光滤波器的温度，调整该光滤波器传输频谱。基于该方案，提供了一种主动调整光滤波器的传输频谱的方法，即通过微加热器调整光滤波器的温度。由此，使得需要将光滤波器的中心波长与第二输出信号的中心波长对准时，不需要调整第二输出信号，而通过调整光滤波器即可实现对准。由此使得在啁啾检测过程中不需要调整激光器的发射参数。

在一种可能的设计中，该微加热器设置在该光滤波器周围，与该光滤波器的距离不超过预设距离。基于该方案，提供了一种可能的通过微加热器调整光滤波器的温度的方案，即将微加热器靠近光滤波器设置（如将微加热器设置在光滤波器周围1到2um的位置），由此实现通过微加热器调整光滤波器的温度的目的。

在一种可能的设计中，该延第一迟信号的时域分布与该第一滤波信号的时域分布互不重合。基于该方案，使得通过光延迟线延迟处理后的第一延迟信号在时域上与第一滤波信号不重合，由此便于后续对于两个信号的合路。

在一种可能的设计中，当该第一光信号为高斯脉冲信号时，该啁啾检测电路根据该第一输出检测信号对应频谱的时域分布，频谱峰值，该光滤波器的传输频谱的斜率，以及该光延迟线的时延，计算获取该第一光发射模块的啁啾系数。基于该方案，提供了一种可能的啁啾检测电路根据输出检测信号确定啁啾系数的方法。

在一种可能的设计中，该啁啾检测电路根据如下公式获取该第一光发射模块的啁啾系数：

。

其中，α为所述第一光发射模块的啁啾系数，t1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的时间，t2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的时间，P1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，P2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，S为所述光滤波器的斜率，D为所述光延迟线的时延，C为常数。基于该方案，提供了一种可能的具体的啁啾系数的计算方法。

在一种可能的设计中，该光模块还包括调整模块。该啁啾检测电路还用于根据该第一光发射模块的啁啾系数，指示该调整模块调整该第一光发射模块中的啁啾效应。基于该方案，提供了一种可能的光模块根据实时获取的啁啾检测结果（如第一光发射模块的啁啾系数）对第一光发射模块的啁啾效应进行调整的方案。由此使得光模块能够主动地对啁啾效应进行管理，进而确保光通信过程中的信号质量。

在一种可能的设计中，该啁啾检测电路还用于确定该第一光发射模块的啁啾系数大于预设阈值，并根据该第一光发射模块的啁啾系数，向该调整模块发送调整信号，该调整模块用于根据该调整信号，对该第一光发射模块中的啁啾效应进行调整。基于该方案，提供了一种具体的光模块主动对啁啾效应进行管理的方法。即通过判断检测获取的啁啾系数与预设阈值之间的大小关系，确定是否需要对啁啾效应进行调整，进而通过调整模块实现对于啁啾效应的控制。

在一种可能的设计中，该调整信号包括偏压/偏流调整信号，和/或温度调整信号。基于该方案，提供了一种具体的控制啁啾效应的方法，即通过偏压/偏流调整信号，和/或温度调整信号调整光发射模块的啁啾效应。

在一种可能的设计中，该光模块还包括第二支路，该第二支路包括第二光发射模块，该第二光发射模块用于生成第二光信号，并将该第二光信号传输给该第一光耦合器。该第一光耦合器，还用于根据该第二光信号进行分路处理，得到第三输出信号和第四输出信号。该光延迟线，还用于对该第三输出信号进行延迟处理，得到第二延迟信号。该光滤波器，还用于对该第四输出信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。该第二光耦合器，还用于对该第二延迟信号以及该第二滤波信号进行合路处理获得第二输出检测信号，并发送该第二输出检测信号给该啁啾检测电路。该啁啾检测电路用于根据该第二输出检测信号计算该第二光发射模块的啁啾系数。基于该方案，提供了一种光模块的扩展构成。其中，光模块可以包括如该第二方面提供的第一支路类似的第二支路，光模块可以通过该第二支路对其中的其他光发射模块进行啁啾效应的管理。应当理解的是，在光模块中，还可以包括更多所述第二支路。例如，在一些实现方式中，光模块中可以包括第一支路以及多个第二支路，实现光模块对于同时工作的所有激光器的啁啾效应进行管理。在另一些实现方式中，光模块中可以在第一支路和第二支路之外，设置更多的激光器，由此使得光模块的工作能力得到扩展（如同时能够提供更多具有不同中心波长的光信号）的同时，可以通过第一支路和第二支路的啁啾检测结果，实现对整个光模块发出的光信号的啁啾效应的管控。需要说明的是，类似于上述第二方面所提供的方案中的说明，在本示例中，也第二支路中也可设置有光耦合器用于对第二光信号进行分路处理，以便在不影响第二光信号的正常通信的同时，对该支路进行啁啾检测。

在一种可能的设计中，该光模块还包括光电探测器。该光电探测器用于将该第一输出检测信号转换成对应的模拟电信号，该输出检测信号为该模拟电信号。基于该方案，能够将延迟后的光信号与滤波后的光信号合路到一个频谱上，以便于根据该频谱的参数计算获取啁啾系数。例如，当啁啾检测电路不能直接对光信号进行处理时，则可以通过光电探测器将该光信号转换成电信号，以便运算模块的处理计算。

在一种可能的设计中，该光模块还包括光电探测器和模数转换器。该光电探测器用于将该输出检测信号转换成对应的模拟电信号，并传输给该模数转换器。该模数转换器用于将该模拟电信号转换为数字电信号，该输出检测信号为该数字电信号。基于该方案，能够使得当啁啾检测电路不能够对光信号或模拟电信号进行直接处理时，通过设置光电探测器以及模数转换器，将输出检测信号转换成具有对应特征的数字电信号，以便啁啾检测电路可以根据该数字电信号进行计算获取啁啾系数。

在一种可能的设计中，该第一光耦合器的分光比为1:1或1:2。基于该方案，提供了一种可能的第一光耦合器的特性，即可以将输入检测信号分为光功率1:1或1:2的上臂光信号以及下臂光信号。

第三方面，提供一种啁啾检测方法，该方法应用于光模块中，该光模块包括第一光耦合器，光延迟线，光滤波器，第二光耦合器，第一光发射模块，啁啾检测电路。该方法包括：该第一光发射模块生成第一光信号，并将该第一光信号传输给该第一光耦合器。该第一光耦合器根据该第一光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号。该光延迟线对该第一输出信号进行延迟处理，得到第一延迟信号。该光滤波器对该第二输出信号进行滤波处理，得到第一滤波信号。该第二光耦合器对该第一延迟信号以及该第一滤波信号进行合路处理获得第一输出检测信号，并发送该第一输出检测信号给该啁啾检测电路。该啁啾检测电路根据该第一输出检测信号计算该第一光发射模块的啁啾系数。

在一种可能的设计中，该光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与该第二输出信号的中心波长对准。

在一种可能的设计中，该光模块还包括微加热器。该方法还包括：微加热器通过调整该光滤波器的温度，调整该光滤波器传输频谱。

在一种可能的设计中，该微加热器设置在该光滤波器周围，与该光滤波器的距离不超过预设距离。

在一种可能的设计中，该延第一迟信号的时域分布与该第一滤波信号的时域分布互不重合。

在一种可能的设计中，当该第一光信号为高斯脉冲信号时，该啁啾检测电路根据该第一输出检测信号对应频谱的时域分布，频谱峰值，该光滤波器的传输频谱的斜率，以及该光延迟线的时延，计算获取该第一光发射模块的啁啾系数。

在一种可能的设计中，该啁啾检测电路根据如下公式获取该第一光发射模块的啁啾系数：

。

其中，α为所述第一光发射模块的啁啾系数，t1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的时间，t2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的时间，P1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，P2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，S为所述光滤波器的斜率，D为所述光延迟线的时延，C为常数。

在一种可能的设计中，该光模块还包括调整模块。该方法还包括：该啁啾检测电路根据该第一光发射模块的啁啾系数，指示该调整模块调整该第一光发射模块中的啁啾效应。

在一种可能的设计中，该方法还包括：该啁啾检测电路确定该第一光发射模块的啁啾系数大于预设阈值，并根据该第一光发射模块的啁啾系数，向该调整模块发送调整信号，该调整模块用于根据该调整信号，对该第一光发射模块中的啁啾效应进行调整。

在一种可能的设计中，该调整信号包括偏压/偏流调整信号，和/或温度调整信号。

在一种可能的设计中，该光模块还包括第二支路，该第二支路包括第二光发射模块。该方法还包括：该第二光发射模块生成第二光信号，并将该第二光信号传输给该第一光耦合器。该第一光耦合器根据该第二光信号进行分路处理，得到第三输出信号和第四输出信号。该光延迟线对该第三输出信号进行延迟处理，得到第二延迟信号。该光滤波器对该第四输出信号进行滤波处理，得到第二滤波信号。该第二光耦合器对该第二延迟信号以及该第二滤波信号进行合路处理获得第二输出检测信号，并发送该第二输出检测信号给该啁啾检测电路。该啁啾检测电路根据该第二输出检测信号计算该第二光发射模块的啁啾系数。

在一种可能的设计中，该光模块还包括光电探测器。该方法还包括：该光电探测器将该第一输出检测信号转换成对应的模拟电信号，该输出检测信号为该模拟电信号。

在一种可能的设计中，该光模块还包括光电探测器和模数转换器。该方法还包括：该光电探测器将该输出检测信号转换成对应的模拟电信号，并传输给该模数转换器。该模数转换器将该模拟电信号转换为数字电信号，该输出检测信号为该数字电信号。

在一种可能的设计中，该第一光耦合器的分光比为1:1或1:2。

应当理解的是，上述第三方面提供的啁啾检测方法的技术特征均可对应到上述第一方面/第二方面，以及其可能的实现方式中，因此能够得到的有益效果类似，此处不再赘述。

附图说明

图1为一种确定啁啾系数的示意图；

图2为又一种确定啁啾系数的示意图；

图3为另一种确定啁啾系数的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种处理电路的组成示意图；

图5为本申请实施例提供的一种光延迟线对上臂光信号的处理示意图；

图6为本申请实施例提供的一种光滤波器对下臂光信号的处理示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种处理电路的组成示意图；

图8为本申请实施例提供的一种第二光耦合器处理后获取的光信号的示意图；

图9为本申请实施例提供的一种啁啾检测电路的组成示意图；

图10为本申请实施例提供的又一种啁啾检测电路的组成示意图；

图11为本申请实施例提供的又一种处理电路的组成示意图；

图12为本申请实施例提供的一种光模块的组成示意图；

图13为本申请实施例提供的又一种光模块的组成示意图；

图14为本申请实施例提供的一种调整模块的组成示意图；

图15为本申请实施例提供的一种啁啾检测方法的流程示意图；

图16为本申请实施例提供的又一种啁啾检测方法的流程示意图；

图17为本申请实施例提供的又一种光模块的组成示意图；

图18本申请实施例提供的又一种光模块的组成示意图；

图19本申请实施例提供的又一种光模块的组成示意图；

图20本申请实施例提供的又一种光模块的组成示意图。

具体实施方式

随着第五代移动通信技术（5th generation mobile networks，5G）通信，虚拟现实等大流量业务的不断兴起，网络流量更加明显地向城域网、数据中心或者内容分发网络等中短距离通信网络集中。作为一种被广泛使用的中短距离通信网络，中短距离光通信网络的作用也就愈发凸显。

需要说明的是，在光通信技术的演进过程中，以不归零码（non-return-to-zero，NRZ）和4电平脉冲幅度调制（4 pulse amplitude modulation，PAM4）调制码型为基础的直调直检光模块（以下简称为光模块），由于在成本、体积和功耗等方面的优势，逐渐成为中短距离光通信中发射/接收端的标准部件。

目前，为了提升中短距离光通信的通信效率，在进行光信号传输时，可以通过并行光纤架构或波分复用技术，提升光模块的传输速率。例如，通过并行光纤架构或波分复用技术，可以将光模块的传输速率从10交换带宽（Gbps）提升至40Gbps，100Gbps，甚至400Gbps。其中，对于400Gbps 2km的光模块而言，可以选择4个波长信道，单信道速率100Gbps，同时利用粗波分复用技术（Coarse Wavelength Division Multiplexer，CWDM）实现。

可以理解的是，随着业务流量的不断提升，光模块的传输速率必将进一步提升。例如，从当前的400 Gbps提升至800 Gbps或更高。目前，为了提升光模块的传输速率，可以采用两种方法：一种是提升进行光信号传输的通道数目，如从4通道提升至8通道。另一种是提升进行光信号传输的单通道的数据通信速度（即波特率），如从波特率为50G Baud PAM4的每通道100Gbps提升至波特率为100G Baud PAM4的每通道200Gbps。其中，由于提升通道数目的方案会给光模块的布局、成本和功耗等方面带来较大挑战，因此，提升单通道的波特率的方案被视为一种低成本和低功耗的演进路线。

然而，随着单通道的波特率的提升，信号频谱进一步展宽，光模块中的激光器在对光信号进行强度调制时，啁啾效应产生的频谱无效扩展（或称为色散代价）的问题会愈发凸显，由此会对光信号的信号质量造成不可忽视的影响，同时给光模块链路预算设计和光口指标设计带来巨大的挑战。因此，如何准确地检测光通信过程中，光模块中激光器的啁啾系数，并据此校正啁啾效应对光信号的影响，成为了提升光通信的信号质量的重点。

目前，可以通过以下三种方法确定激光器的啁啾系数。

方法1：该方法也可称为频率响应法。该方法可以通过网络分析仪测量激光器生成的光信号，与以该光信号为输入，经过一段色散介质（其色散特性已知）传输后的输出光信号的频率响应谱线，并结合频率响应谱线中谐振峰所在的位置，确定该激光器在生成该光信号时对应的啁啾系数。例如，结合图1中的（a），网络分析仪的端口（port）1与激光器连接，port2与光信号接收器连接。激光器通过色散介质与光信号接收器连接。在进行啁啾系数的测量时，激光器将生成的光信号一方面通过port1传输给网络分析仪，另一方面通过色散介质中的放大器放大，后经过色散介质（如标准光纤）传输后被光信号接收器接收。光信号接收器接收到的光信号可以从port2传输给网络分析仪。网络分析仪可以根据从port1输入的光信号以及对port2输入的光信号获取激光器生成的光信号边带与经过标准光纤传输后的光信号（或称为载波拍频）的频率响应谱线。获取如图1中的（b）所示的频率响应谱线。通过离线分析该频率响应谱线对应的参数，并结合如下公式（1）就可以计算获取激光器在生成光信号时对应的啁啾系数。

……公式（1）。

其中，f _μ为频响曲线出现极小值时的频率，L为光纤长度，c为光速，D为光纤色散值，λ为光信号的中心频率，μ为级数，取0，1，2，3等整数，α _chirp为该激光器的啁啾系数。

方法2：该方法可以将待测啁啾系数的激光器发出的光信号通过光耦合器均分为两路，并分别输入具有正色散（+D）的光纤和具有负色散（-D）的光纤进行传输。其中，这两段光纤色散值相反并且已知，且具有相同的长度。分别将通过两段光纤传输后的光信号传输给两个非线性探测器，以便获取对应的两路电信号。可以理解的是，两路光信号在具有不同色散的光纤中传输时，由于啁啾效应的存在，都会出现脉冲宽度的变化。示例性的，如图2所示，通过具有正色散（+D）的光纤后光信号的脉冲宽度被压缩，对应的通过具有负色散（-D）的光纤后光信号的脉冲宽度被展宽。因此，具有不同脉冲宽度的光信号所转换成的电信号也会具有不同特征。在获取上述两路电信号后，可以将这两路信号分别输入到减法器中，以获取对应的差分信号，并结合以下公式（2）计算获取发出该光信号的激光器的啁啾系数。

……公式（2）。

其中，V（C，△ω，B₂）为减法器输出的差分电压信号，E为输入非线性探测器的光信号的平均功率，C为啁啾系数，△ω为输入非线性探测器的光信号的谱宽，B₂为正色散光纤（或负色散光纤）的长度。

方法3：该方法也可称为时间分辨法（Time-Resolved）。以下结合图3对该方案进行说明。如图3中的（a）所示，在该方案中，待测器件（即待测啁啾系数的激光器，简称为DUT）与带通滤波器（band-pass filter，BPF）以及光电探测器（Photo detector，PD）构成单路直通的啁啾检测系统。在进行啁啾系数的测量时，控制DUT生成中心波长对准BPF传输频谱（transmission spectrum）上升沿中心的输入光信号1（如图3中的（b）所示）。PD检测经过BPF滤波的信号1，获取该信号1的功率P1。调整DUT生成中心波长对准BPF传输频谱下降沿中心的输入光信号2（如图3中的（c）所示）。PD检测经过BPF滤波的信号2，获取该信号2的功率P2。在该方案中，可以通过与PD连接的示波器（oscilloscope，OSC）确定PD输出的电信号的功率以及波形。根据P1、P2和滤波器传输频谱的上升下降沿斜率，结合以下公式（3）即可计算得到该DUT的啁啾系数。

……公式（3）。

其中，其中α为啁啾系数，P0为DUT输出信号的平均光功率，S为滤波器传输频谱中上升沿/下降沿斜率的绝对值。

目前，可以通过以上三种方法中的任一种获取对应激光器的啁啾系数，以确定光模块在工作过程中啁啾效应对光信号的信号质量的影响程度，进而能够对其加以补偿。但是，上述三种方法都存在一定的问题：

根据方法1进行啁啾系数的测量时，需要使用较长的光纤（一般长达数公里）作为色散介质，由于外界温度、光纤应力等因素的变化容易对啁啾系数的测量（或称为啁啾检测）造成干扰，影响啁啾检测的准确性。此外，按照上述公式（1）的离线计算过程较为复杂，无法实现啁啾系数的快速测量。同时，由于需要使用网络分析仪，也对测量成本带来了较大的压力。

类似于上述方法1，方法2中使用的正色散光纤与负色散光纤也较长（一般长达数公里），因此使得啁啾检测的准确性不高。而两个非线性光探测器的使用，也会造成测量成本的提升。

方法3提供的啁啾检测方法，需要分两次锁定滤波器传输频谱的上升沿和下降沿，对激光器的波长锁定功能的准确性要求极高，并且在测量时的两次锁定过程，也需要耗费大量的时间。另外，滤波器传输频谱的上升沿和下降沿的线性度，一致性以及自由光谱范围都会对测量引入误差。

可以理解的是，上述方案中提供的啁啾检测方法，方法1和方法2均需要使用较长的光纤，因此无法集成在光模块中，方法3由于对滤波器和激光器的要求都比较高，因此也不适合在光模块中的集成。由此也会导致啁啾检测的布局成本的上升。

另外，上述提供的三种方案中，激光器都需要单独为啁啾检测生成对应的光信号，因此在激光器正常工作的过程中，是无法进行啁啾检测的。也就无法对激光器产生的光信号针对啁啾效应进行实时的调整。

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种处理电路，能够快速准确的进行啁啾检测，同时由于组成简单，因此能够在保证啁啾检测的低成本的同时，实现在光模块中的集成，进而实现啁啾效应的实时上报及调整。可以理解的是，由于可以采用该处理电路进行准确快速的啁啾检测，因此可以根据该啁啾检测结果（如啁啾系数）对啁啾效应进行校正，达到提升光信号的信号质量的目的。

以下结合附图对本申请实施例提供的方案进行详细说明。

在使用本申请实施例提供的处理电路进行啁啾检测时，可以向该处理电路传输光信号，通过处理电路处理后获取输出检测信号，进而根据该输出检测信号，计算确定对应激光器的啁啾系数。

请参考图4，为本申请实施例提供的一种处理电路400的组成示意图。如图4所示，该处理电路400可以包括第一光耦合器401，光延迟线402，光滤波器403，以及第二光耦合器404。为了便于说明，图4中同时示出了能够对处理电路400输出的输出检测信号进行处理的啁啾检测电路405。

其中，第一光耦合器401可以通过其输入端（如图4所示的A1端）接收激光器生成的光信号（如图4所示的输入检测信号）。第一光耦合器401的第一输出端（如图4所示的A2端）与光延迟线402的输入端（如图4所示的B1端）耦接。第一光耦合器401的第二输出端（如图4所示的A3端）与光滤波器403的输入端（如图4所示的C1端）耦接。光延迟线402的输出端（如图4所示的B2端）与第二光耦合器404的第一输入端（如图4所示的D1端）耦接。光滤波器403的输出端（如图4所示的C2端）与第二光耦合器404的第二输入端（如图4所示的D2端）耦接。第二光耦合器404的输出端与啁啾检测电路405的输入端耦接。

本申请实施例提供的处理电路400能够在同一个时域频谱上获取检测信号对应的延迟信号，以及检测信号对应的滤波信号，并通过比较前后两个脉冲的强度和时域差，即可计算得到激光器的啁啾系数。

作为一种示例，在使用如图4所示的处理电路400进行啁啾检测时，第一光耦合器401可以用于通过A1端接收输入检测信号。其中，该输入检测信号是由待检测啁啾系数的激光器生成的。在一些实施例中，该输入检测信号可以是激光器生成光信号后，将全量的光信号输入到第一耦合器401中进行啁啾检测的检测光信号。在另一些实施例中，该输入检测信号也可以是激光器在正常工作中，将通信所使用的光信号经过分路（如经过光耦合器分光）获取的一路检测光信号。

在接收到该输入检测信号后，第一光耦合器401可以用于对其进行分光（或分路）处理。例如，将接收到的输入检测信号按照分光比1:1进行分光，获取具有相同功率的两路光信号（如上臂光信号和下臂光信号）。该第一光耦合器401可以用于将上臂光信号通过A2端传输给光延迟线402进行处理。该第一光耦合器401还可以用于将下臂光信号通过A3端传输给光滤波器403进行处理。

需要说明的是，在另一些实施例中，第一光耦合器401也可按照其他的分光比（如1:2）将接收到输入检测信号分成具有不同功率大小的两路光信号，并将对应的光信号分别通过A2端传输给光延迟线402，通过A3端传输给光滤波器403进行处理。

光延迟线402可以通过B1端接收上臂光信号。本申请实施例中，光延迟线402可以用于调整上臂光信号的延迟（如增加上臂光信号的延迟），达到在时域上向后平移上臂光信号频谱的目的。例如，当上臂光信号的交换带宽为1Gbps时，则光延迟线402可以将上臂光信号在在时域上的频谱向后平移1比特（bit），以获取延迟后的光信号（如光信号1）。需要说明的是，在如图4所示的示例中，是以通过光延迟线402实现对上臂光信号的延迟调整的，在另一些实施例中，也可以采用其他的器件实现对上臂光信号的延迟的调整，本申请实施例对此不作限制。以下以通过如图4所示的光延迟线402对上臂光信号进行延迟的调整为例进行说明。

作为一种示例，图5中的（a）和图5中的（b）示出了一种光延迟线402对上臂光信号的处理示意图。其中以输入检测信号为高斯脉冲光信号为例。光延迟线402可以通过B1端接收到具有如图5中的（a）所示频谱分布的上臂光信号，并对其进行延迟处理。即可获取时域延迟后的光信号1，例如，该光信号1的可以具有如图5中的（b）所示的频谱分布。

在获取光信号1后，光延迟线402还可用于将该光信号1通过B2端传输给第二光耦合器404。

光滤波器403可以通过C1端接收下臂光信号。在本申请实施例中，该光滤波器403可以用于对下臂光信号进行滤波处理。需要说明的是，在该示例中，该下臂光信号的中心频率与光滤波器403传输频谱的上升沿中心或者下降沿中心对准，以便能够准确地根据滤波后获取的信号（如光信号2）确定激光器的啁啾系数。以下臂光信号的中心频率与光滤波器403传输频谱的上升沿中心对准为例。

可以理解的是，光信号的瞬时频率会随时间的增加而增加。因此，在下臂光信号的中心频率与光滤波器403的上升沿中心对准时，由于上升沿瞬时频率较低，对应光滤波器403传输频谱的低频部分，因此该部分光信号会被大幅衰减。对应的，由于下降沿瞬时频率较低，对应光滤波器403传输频谱的高频部分，因此该部分光信号的衰减幅度较小。由此，在下臂光信号经过光滤波器403处理后，其输出的光信号2在时域上与处理前的下臂光信号对比，在强度上被衰减，同时脉冲峰值会发生时域上的位移。

作为一种示例，图6中的（a）和图6中的（b）示出了一种光滤波器403对下臂光信号的处理示意图。其中以输入处理电路400的光信号为高斯脉冲光信号，下臂光信号与上臂光信号相同，光滤波器403传输频谱的上升沿对准光信号的中心频率为例。光滤波器403可以通过C1端接收具有如图6中的（a）所示的频谱分布的下臂光信号，并对该下臂光信号进行滤波处理。以获取如图6中的（b）所示的光信号2。可以看到，在进行滤波处理后，光信号2的频谱在时域上的分布依然在下臂光信号频谱的时域分布范围内，但是幅度以及峰值相位均发生了变化。

在获取经过滤波处理后的光信号2后，光滤波器403可以通过如图4所示的C2端将该光信号传输给第二光耦合器404。

基于上述说明，本申请实施例中涉及的光滤波器403的传输频谱的上升沿或下降沿需要对准输入光滤波器403的光信号（如下臂光信号）的中心频率。可以理解的是，同一个激光器在不同的使用场景下，其生成的光信号的中心频率是不同的。而在生成不同的光信号时，由于对应的光功率大小等原因的差异，激光器的啁啾系数大小也可能不同。因此，为了保证能够覆盖激光器工作在不同场景下（即激光器生成具有不同中心频率的光信号）时对应的啁啾检测，在本申请实施例的一些实现方式中，可以通过主动调整光滤波器403的传输频谱来对准对应输入光信号的中心频率。

示例性的，图7示出了本申请实施例提供的又一种处理电路400的组成示意图。如图7所示，可以在光滤波器403附近设置微加热器406。应当理解的是，由于热光效应，光滤波器的传输频谱会随着温度的变化而出现频域上的偏移。因此，在本示例中，可以通过设置微加热器406调整光滤波器403的温度，调整光滤波器403的传输频谱在频域上的位置，以便将光滤波器403的传输频谱的上升沿/下降沿中心与输入的光信号的中心频率对准。在一些实现方式中，该微加热器406可以紧贴光滤波器403设置，以便能够更加有效地控制光滤波器403的传输频谱，例如，该微加热器406可以设置在光滤波器403周围距离1到2μm范围内，以便该微加热器406可以有效地对光滤波器403进行调整。

在具体实现中，光滤波器403可以根据不同的成本要求以及选型要求进行灵活选取，例如，当该光滤波器403需要通过片上结构现实时，可以通过马赫曾德尔干涉仪结构或微环谐振腔结构集成在处理电路400中。

第二光耦合器404可以用于通过D1端接收来自光延迟线402处理后获取的光信号1，还可以用于通过D2端接收来自光滤波器403处理后获取的光信号2。第二光耦合器404还可用于将从D1端以及D2端接收的两路光信号进行合路处理。可以理解的是，由于上臂光信号经过光延迟线402的延迟处理后，其在时域上的频谱位置与上臂光信号互不重叠。同时，光滤波器403对下臂光信号的处理仅为滤波处理，处理后获取的光信号在时域上的频谱还是会落在下臂光信号频谱的时域范围内。而上臂光信号与下臂光信号的时域位置相同，因此第二光耦合器404对光信号1以及光信号2进行合路处理后，可以获取在时域上完整且互不交叉的，经过延迟处理以及滤波处理的两个脉冲的光信号频谱。

示例性的，图8示出了一种第二光耦合器404处理后获取的光信号的示意图。其中，继续以输入处理电路400的光信号为高斯脉冲光信号，下臂光信号与上臂光信号相同，光滤波器403传输频谱的上升沿对准光信号的中心频率为例。参考上述说明，输入第二光耦合器404的光信号可以包括如图5中的（b）所示的光信号1，以及如图6中的（b）所示的光信号2。第二光耦合器404对接收到的两路光信号进行合路处理后，可以获取如图8所示的输出检测信号。可以看到，如图8所示的输出检测信号中，同时包括了光滤波器403滤波处理后获取的光信号1的频谱以及光延迟线402延迟处理后获取的光信号2的频谱两个脉冲信号频谱。

结合上述说明，通过如图4或图7所示的处理电路400对输入检测信号进行处理后，可以包括两个脉冲的输出检测信号（例如，该输出检测信号的时域频谱可以具有如图8所示的分布）。该输出检测信号可以被传输给如图4或图7所示的啁啾检测电路405，以便啁啾检测电路405根据该输出检测信号确定生成输入检测信号的激光器的啁啾系数。

示例性的，如图9所示，该啁啾检测电路405可以包括光电探测器901以及运算模块902。该光电探测器901的输入端可以作为啁啾检测电路405的输入端接收输出检测信号。该光电探测器901的输出端与运算模块902耦接。

可以理解的是，通过处理电路400处理后，获取的输出检测信号为光信号，一般无法直接处理计算。因此，在该示例中，光电探测器901可以用于将输出检测信号转换为对应的电信号，以便后续处理。

需要说明的是，上述说明中，由于光电探测器901输出的电信号一般为模拟电信号，因此需要运算模块902能够具备处理模拟信号的能力。为了降低对运算模块902的要求，如图10所示，在本申请的另一些实施例中，可以在将该模拟信号输入到运算模902之前，设置模数转换器903。该模数转换器903的输入端与光电探测器901的输出端耦接，该模数转换器903的输出端与运算模块902耦接。该模数转换器903可以用于将光电探测器901输出的模拟电信号进行模数转换，获取对应的数字电信号，以便运算模块903能够快速准确地进行计算处理。

另外，在上述示例中，是以光电探测器901和/或模数转换器903设置在啁啾检测电路405中为例进行说明的。在另一些实现方式中，光电探测器901和/或模数转换器903也可设置在处理电路400中。示例性的，请参考图11，为本申请实施例提供的又一种处理电路400的组成示意图。如图11所示，在该处理电路中可以设置有与第二光耦合器404的输出端耦接的光电探测器901，该光电探测器901的输出端与模数转换器903的输入端耦接，该模数转化器903的输出端可以为处理电路400的输出端。在如图11所示的处理电路在进行啁啾检测时，通过其处理获取的信号（即输出检测信号）即为可以直接被运算模块使用的数字信号。当然，在本申请的另一些实施例中，光电探测器901和/或模数转换器903还可以设置在处理电路400与啁啾检测电路405之间的串行通路上。

在啁啾检测电路405中，运算模块902可为具有计算功能的部件。例如，该运算模块902可以通过现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）等具有逻辑运算功能的部件实现其对应功能。又如，该运算模块902还可以通过处理器（CentralProcessing Unit，CPU）或微控制单元（Microcontroller Unit，MCU）等具有处理功能的部件实现其对应功能。在具体实现中，可以根据产品特性以及相关要求灵活选取，本申请实施例对此不作限制。该运算模块902可以根据光电探测器901输出的电信号，通过比较该电信号中，对应到输出检测信号中前后两个脉冲的强度和时域差，即可计算得到啁啾系数。需要说明的是，该运算模块902计算获取啁啾系数的方法，与激光器生成的光信号的频谱类型相关。一般而言，在光通信过程中，激光器生成的光信号大多符合高斯脉冲分布，因此，此处以待测啁啾系数的激光器生成的光信号为高斯脉冲为例。

示例性的，运算模块可以根据以下公式（4），计算获取对应激光器的啁啾系数。

……公式（4）。

其中，α为啁啾系数，t1为输出检测信号中前一脉冲的时间，t2为输出检测信号中后一脉冲的时间，P1为输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，P2为输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，S为与输入检测信号的中心波长对准的上升沿（或下降沿）频谱的斜率，D为光延迟线的时延，C为常数。需要说明的是，根据待测啁啾系数的激光器的型号或种类的不同，C可以取不同的值。例如，该C可以取0.1。

由此，结合上述说明，本领域技术人员应当理解的是，在需要测量激光器的啁啾系数时，可以将该激光器生成的光信号经过分光，在不影响当前光通信的同时，获取输入检测信号。并将该输入检测信号输入如图4或图7或图11所示的处理电路，即可获取对应的输出检测信号。根据该输出检测信号，啁啾检测电路就可以确定当前工作中的激光器的啁啾系数。由此实现在不影响光通信的同时，进行实时快速的啁啾系数的测量。

可以理解的是，在使用如图4或图7或图11所示的处理电路进行啁啾检测时，所涉及的光耦合器（如第一光耦合器401以及第二光耦合器404），光延迟线402，光滤波器403，以及微加热器406，均为光通信中常用的部件。各个部件的占板面积也都非常小，因此该处理电路能够较好地集成在光模块中，极大地降低了啁啾检测的成本以及实现难度。

作为一种示例，请参考图12，为本申请实施例提供的一种光模块1200的组成示意图。该光模块1200可以设置有上述说明中的任一种所述的处理电路400。能够在不影响正常光通信的同时，进行实时的啁啾检测，并根据该检测结果，对光信号进行调整，达到减小啁啾效应对输出光信号信号质量的影响的目的。为了便于说明，图12中以处理电路1205具有如图11所示的处理电路400的组成为例。

如图12所示，该光模块1200可以包括处理器1201，信号处理模块1202，光发射模块1203，光耦合器1204，处理电路1205，以及调整模块1206。其中，光发射模块1203也可称为激光器或调制器。

其中，处理器1201的第一输出端（如图12所示的A1端）与信号处理模块1202的第一接收端（如图12所示的B1端）耦接。信号处理模块1202的第一发射端（如图12所示的B2端）与光发射模块1203的输入端（如图12所示的C1端）耦接。光发射模块1203的输出端（如图12所示的C2端）与光耦合器1204的输入端（如图12所示的D1端）耦接。光耦合器1204的第一输出端（如图12所示的D2端）与啁啾监测模块的输入端（如图12所示的E1端）耦接。光耦合器1204的第二输出端（如图12所示的D3端）为光模块1200的输出端。处理电路1205的输出端（如图12所示的E2端）与处理器1201的第一输入端（如图12所示的A2端）耦接。

处理器1201的第二输出端（如图12所示的A3端）与调整模块1206的输入端（如图12所示的F1端）耦接，调整模块1206的输出端（如图12所示的F2端）与光发射模块1203的第二输入端（如图12所示的C3端）耦接。

其中，处理器1201负责控制信号的产生和反馈信号的处理，一般由微处理单元（micro control unit，MCU）实现。在该示例中，该处理器1201由于具有计算功能，因此，可以用于实现如图10所示的啁啾检测电路405中运算模块902的功能。以下以处理器为MCU为例进行说明。

信号处理模块1202可以用于满足不同速率标准和调制格式的电信号的产生、接收电信号的处理和恢复。

光发射模块1203可以用于根据接收到的指令，生成具有特定波长的光信号。在一些实施例中，该光发射模块1203可以通过直接调制半导体激光器（directly modulatedsemiconductor laser，DML），电吸收调制激光器（electro absorption modulator，EML）等部件实现。

需要说明的是，在一些实现方式中，信号处理模块1202在MCU 1201的控制下，生成的电信号可能无法直接被光发射模块1203识别并生成对应的光信号。因此，在信号处理模块1202与光发射模块1203之间，还可设置驱动模块，以便根据信号处理模块1202的指示，向光发射模块1203发送能够被其识别并应用的指令。示例性的，请参考图13，为本申请实施例提供的又一种光模块1200的组成示意图。如图13所示，在本示例中，还可以在信号处理模块1202与光发射模块1203之间设置驱动模块1207。该驱动模块1207的输入端（如图13所示的G1端）可以与信号处理模块1202的B2端耦接，驱动模块1207的输出端（如图13所示的G2端）可以与光发射模块1203的C1端耦接。该驱动模块1207可以用于通过G1端接收信号处理模块1202发送的电信号，对该电信号进行放大/整流等操作，获取对应的能够被光发射模块1203识别并处理的电信号，并通过G2端传输给光发射模块1203。

一般而言，在光发射模块1203进行工作时，其偏置电流/电压和所处环境中的温度（即环境温度）都会影响对光信号进行调制时产生的啁啾的大小。也就是说，可以通过调整光发射模块1203的偏置电流/电压和/或环境温度，实现对于啁啾大小的调整。本申请实施例中，调整模块1206可以用于调整光发射模块1203的偏置电流/电压和/或环境温度，以实现对于光发射模块1203工作时，所生成光信号的啁啾大小的调整。

作为一种示例，图14示出了一种调整模块1206的组成示意图。如图14所示，该调整模块1206可以包括偏压/偏流控制模块1206-1，以及温度控制模块1206-2。其中，偏压/偏流控制模块1206-1的输入端（如图14中的F1-1端）以及温度控制模块1206-2的输入端（如投入14所示的F1-2端），可以对应如图12所示的调整模块1206的F1端，用于从MCU 1201接收对应的控制信号。例如，偏压/偏流控制模块1206-1可以从F1-1端接收来自MCU 1201的用于控制偏压/偏流的指令，以便实现MCU 1201对光发射模块1203的偏压/偏流的调整。又如，温度控制模块1206-2可以通过F1-2端接收来自MCU 1201的用于控制温度的指令，以便实现MCU1201对光发射模块1203的环境温度的调整。

需要说明的是，图14中是以调整模块1206同时包括偏压/偏流控制模块1206-1以及温度调整模块1206为例进行说明的。在本申请的另一些实施例中，该调整模块1206也可只包括偏压/偏流控制模块1206-1或者温度调整模块1206中的一个。可以理解的是，由于光发射模块1203对光信号进行调制时对应的啁啾系数会同时受到偏压/偏流以及温度二者的影响，因此，当调整模块1206只包括偏压/偏流控制模块1206-1或者温度调整模块1206中的一个时，该光模块1200依然能够通过MCU 1201控制啁啾的大小，以实现对光信号对应啁啾的调整。为了便于说明，以下以调整模块1206中同时包括偏压/偏流控制模块1206-1以及温度调整模块1206为例。

示例性的，在该光模块1200工作时，MCU 1201可以用于通过A1端向信号处理模块1202发送指示消息1，该指示消息1可以用于指示信号处理模块1202生成对应的指令，以便通过该指令控制光发射模块1203生成对应的光信号进行光通信。信号处理模块1202可以根据指示消息1，生成与指示消息1对应的指令（如控制消息1），并通过B2端发送给光发射模块1203。光发射模块1203可以用于根据该控制消息1，生成对应的光信号1，并通过C2端将该光信号1传输给光耦合器1204。该光耦合器1204可以用于通过D1端接收该光信号1，并对该光信号1进行分路处理，以获取输出光信号以及用于进行啁啾检测的输入检测信号。光耦合器1204还可以用于通过D3端将输出光信号从光模块1200中发送出去，以便实现光模块1200的对外通信。光耦合器1204还可以用于通过D2端将输入检测信号传输给处理电路1205。该处理电路1205可以通过E1端接收该输入检测信号，对该输入检测信号进行处理后获取输出检测信号。作为一种可能实现方式，以光发射模块1203生成的光信号1具有高斯脉冲频谱分布为例，该啁啾监测模块就可以生成具有如图8所示的频谱分布的输出检测信号。处理电路1205可以将该输出检测信号通过E2端传输给MCU 1201。MCU 1201可以通过A2端接收该输出检测信号，并据此计算获取对应的啁啾系数。由此便实现了在不中断光通信的同时，对啁啾系数的实时检测。

在获取啁啾系数之后，光模块1200就可以据此对当前正在通信中的光信号进行调整，以将啁啾效应对光信号的影响控制在合理范围内。

示例性的，MCU 1201还可以用于获取处理电路1205发送的输出检测信号，结合上述说明中，啁啾系数的计算方法。在获取当前光发射模块1203的啁啾系数的大小后，MCU1201可以确定当前啁啾系数是否处于合理范围内，如果超出该合理范围，则控制调整模块1206（如偏压/偏流控制模块1206-1和/或温度控制模块1206-2）调整光发射模块1203的偏压/偏流以及环境温度，以便实现对啁啾的调整。

其中，可以通过对比计算获取的啁啾系数与预设阈值的大小关系，确定是否需要对啁啾系数进行调整。示例性的，MCU 1201可以在确定当前啁啾系数大于该预设阈值时，确定需要调整啁啾系数。反之，MCU 1201可以在确定当前啁啾系数小于该预设阈值时，确定不需要调整啁啾系数。需要说明的是，该预设阈值可以是阈值在MCU 1201中的，也可以是在进行啁啾检测时灵活设置的。本申请实施例对此不作限制。

请参考图15，为本申请实施例提供的一种啁啾检测方法的流程示意图。该方法可以应用于上述示例中（如图12或图13或图14）中任一项所述的光模块1200。为了便于说明，以下以该光模块具有如图14所示的组成为例。另外，该方法能够应用于光模块正常工作过程中的啁啾检测，也可以应用于非工作过程中，对激光器的啁啾检测。以下以应用于非工作过程中对激光器的啁啾检测为例。如图15所示，该方法可以包括S1501-S1506。

S1501、MCU发送啁啾检测指令给信号处理模块。

由于激光器并未工作，因此，在进行啁啾检测时，MCU可以通过发送啁啾检测指令，触发光模块开始工作，并生成对应的光信号，以便据此进行啁啾检测。

S1502、信号处理模块根据该啁啾检测指令，生成并发送啁啾检测信号。

S1503、驱动模块接收啁啾检测信号，对该啁啾检测信号进行放大处理，并将处理后的啁啾检测信号发送给光发射模块。

S1504、光发射模块接收啁啾检测信号，并根据该啁啾检测信号生成对应的输入检测信号。光发射模块将该输入检测信号发送给处理电路。

需要说明的是，由于激光器并未工作，因此，在该使用场景下，该光模块中，光发射模块在生成光信号后可以将其全量传输给处理电路。示例性的，结合图14。在该场景下，光模块1200也可不包括光耦合器1204。光发射模块1203可以在生成光信号后，将其全量输入到处理电路1205中，以便据此进行啁啾检测。

S1505、处理电路根据输入检测信号，获取输出检测信号，并将该输出检测信号发送给MCU。

S1506、MCU根据该输出检测信号，确定啁啾系数。

处理电路根据输入检测信号获取输出检测信号，以及MCU根据输出检测信号确定啁啾系数的方法，与上述说明类似，此处不再赘述。

一般而言，MCU在根据输出检测信号确定啁啾系数时，该输出检测信号的强度约大，则据此确定得到的啁啾系数就越准确。因此，在本申请的另一些实施例中，MCU在确定啁啾系数（即执行上述S1506）之前，还可以先判断获取的输出检测信号的信号强度是否满足预设强度，只有在满足预设强度时，再执行S1506。当MCU确定输出检测信号的信号强度不足于准确地确定啁啾系数时，则MCU可以停止执行上述S1506，转而调整处理电路的相关参数，以便获取信号强度满足检测而需求的输出检测信号。例如，MCU可以向处理电路发送波长调节指示，用于控制微加热器调整光滤波器的上升沿/下降沿的中心频率，由此获取轻度足够的输出检测信号。

可以理解的是，在确定啁啾系数之后，MCU可以确定当前激光器所在状态下的啁啾效应对于光信号的影响是否可以接受。如果啁啾效应对于光信号的影响过大，可以对其进行针对性的校正处理。

示例性的，如图16所示，在执行如图15所示的S1506之后，该方法还可以包括S1507-S1509。

S1507、MCU判断是否需要进行啁啾校正。

示例性的，MCU可以根据获取的啁啾系数与预设阈值的大小关系，确定是否需要进行啁啾校正。例如，当啁啾系数大于预设阈值时，则确定需要进行啁啾校正。继续执行S1508。反之，当啁啾系数小于预设阈值时，则不需要进行啁啾校正。

S1508、MCU向调整模块发送调整指示。

S1509、调整模块接收该调整指示，并根据该调整指示调整光发射模块的啁啾系数。

其中，当调整模块中包括如图14所示的偏压/偏流控制模块以及温度控制模块时，MCU可以分别向偏压/偏流控制模块以及温度控制模块发送对应的调整指示，以便调整模块根据调整指示分别调整光发射模块的偏压/偏流以及环境温度。

例如，MCU可以向偏压/偏流控制模块发送调整指示1，以便偏压/偏流控制模块根据该调整指示1，调整光发射模块的偏压/偏流。

又如，MCU可以向温度控制模块发送调整指示2，以便温度控制模块根据该调整指示2，调整光发射模块的环境温度。

需要说明的是，本申请实施例中，MCU可以根据检测获取的啁啾系数与预设阈值的大小关系，确定对应的调整指示。作为一种示例，在MCU中可以存储有不同啁啾系数对应的调整指示的对应关系。在确定需要进行啁啾调整时，MCU可以根据该对应关系，筛选确定对应的调整指示，并将其发送给调整模块，以便调整模块可以据此进行准确的啁啾调整。

可以理解的是，如图16所示，在进行啁啾调整后，可以重复执行上述S1501，以便对调整后的啁啾系数再次进行检测，直到不需要进行啁啾调整为止。

基于上述方案，可以看到，本申请实施例提供的处理电路能够方便有效地集成在光模块中。使得该光模块具备不影响当前通信的前提下，实时对啁啾系数进行检测的能力。另外，在光模块中设置调整模块，使得该光模块能够实时地调整啁啾系数，以便将啁啾效应对于光信号的影响控制在合理范围内，进而有效地提升光通信的信号质量。

一般的，光模块设置在光通信的某节点中，可能需要同时具备接收光信号以及发射光信号的能力。上述示例中涉及的光模块，能够有效地调节输出光信号的啁啾系数，保证输出光信号的信号质量。在此基础上，本申请实施例还提供一种光模块，能够同时具备接收并处理光信号的能力。示例性的，请参考图17，在该光模块1200中还可设置有光接收模块1208。该光接收模块1208的输入端（如图17所示的H1端）可以用于接收输入光信号。光接收模块1208的输出端（如图17所示的H2端）与信号处理模块1202的第二输入端（如图17所示的B3端）耦接。信号处理模块1202的第二输出端（如图17所示的B4端）与MCU耦接。

在光模块1200进行光信号接收时，光接收模块1208可以用于通过H1端接收该输入光信号，并将该输入光信号转换成对应的电信号，通过H2端传输给信号处理模块1202。信号处理模块1202可以用于对接收到的电信号进行处理，对该电信号进行解析获取对应的数据，通过B3端传输给MCU。以便MCU能够对该数据进行对应的处理。

需要说明的是，以上说明中提供的光模块，是以同时对一个波长的光信号进行啁啾检测以及调整为例进行说明的。可以理解的是，目前，光模块一般能够进行同时进行多个波长对应的光信号的通信。例如，在常见的稀疏波分复用（Coarse Wavelength DivisionMultiplexer，CWDM）通信中，光模块可以同时工作在1270nm，1290nm，1310nm，以及1330nm（也可称为CWDM 4波长）下。为了应对这种情况下的啁啾效应对于光信号的信号质量的影响，本申请实施例还提供一种光模块，使得光模块能够在同时进行多个波长对应光信号的光通信时，有效地控制对应的光通信的啁啾效应对于光信号的信号质量的影响。

示例性的，请参考图18，本申请实施例提供的又一种光模块1200的组成示意图。如图18所示，该光模块中可以包括多个光发射模块（如图中所示的1203-1至1203-n），以及与多个光发射模块一一对应的光耦合器（如图中所示的1204-1至1204-n）。本示例中，一个光发射模块与一个光耦合器对应一个波长的光信号链路。每个光信号链路都工作在不同的工作波长下。需要说明的是，图18中是以每个光信号链路均具有如图12所示的组成为例的。在另一些实施例中，光模块1200中的一个或多个光信号链路，可以具有如图13或图14或图17中任意中所述的组成。本申请实施例对此不作限制。

在如图18所示的光模块进行啁啾检测时，MCU 1201可以控制信号处理模块1202向光发射模块1 1203-1发送工作在波长1下的指示，以便光发射模块1 1203-1203-1生成中心波长为波长1的光信号A。该光信号A可以在光耦器1 1204-1的分路处理后，获取向外输出用于进行光通信的输出光信号1，以及用于进行啁啾检测的输入检测信号1。该输入检测信号1可以被输入到处理电路1205中，以便获取对应的输出检测信号1，并将该输出检测信号1传输给MCU 1201。MCU 1201可以根据该输出检测信号1，确定是否需要对该光发射模块11203-1进行啁啾调整。如果需要，则通过调整模块，调整光发射模块1 1203-1对应的啁啾系数。类似的，MCU 1201可以控制信号处理模块1202向光发射模块n 1203-n发送工作在波长n下的指示，以便光发射模块n 1203-n生成中心波长为波长n的光信号N。该光信号N可以在光耦器n 1204-n的分路处理后，获取向外输出用于进行光通信的输出光信号n，以及用于进行啁啾检测的输入检测信号n。该输入检测信号n可以被输入到处理电路1205中，以便获取对应的输出检测信号n，并将该输出检测信号n传输给MCU 1201。MCU 1201可以根据该输出检测信号n，确定是否需要对该光发射模块n 1203-n进行啁啾调整。如果需要，则通过调整模块，调整光发射模块n 1203-n对应的啁啾系数。

请参考图19，示出了能够支持CWDM 4波长光通信的光模块1200的组成示意图。作为一种示例，其中的光发射模块1能够在信号处理模块的控制下，生成中心波长为1270nm的光信号。光发射模块2能够在信号处理模块的控制下，生成中心波长为1290nm的光信号。光发射模块3能够在信号处理模块的控制下，生成中心波长为1310nm的光信号。光发射模块4能够在信号处理模块的控制下，生成中心波长为1330nm的光信号。与光发射模块对应的光耦合器能够将对应波长的光信号分路为两路，一路向外发射，进行光通信，另一路作为对应波长的啁啾检测信号输入处理电路，以便进行对应的啁啾检测。在MCU获取与光发射模块对应的啁啾系数之后，就可以根据如图16所示的S1507-S1509中的方法进行啁啾调整，以便保证不同中心波长的光信号受啁啾效应的影响在可控的范围内。

由此，便可实现对于光模块中多个不同波长对应光发射模块的啁啾检测以及调整。需要说明的是，一般而言，当存在多个不同波长的光信号同时被输出时，啁啾效应对于不同波长的光信号的影响各不相同。例如，啁啾效应对于波长最大以及波长最小的光信号的影响处于带宽扩展/压缩的两个极端。因此，在本申请的另一些实施例中，可以只对输出最大波长的光发射模块以及输出最小波长的光发射模块进行啁啾检测以及调整，以便在简化光模块的同时，有效地控制受啁啾效应影响最大的光发射模块所生成光信号的信号质量。

例如，结合图19，继续以能够支持CWDM 4波长光通信的光模块1200为例。如图20所示，该光模块中可以为光发射模块1以及光发射模块4配置对应的光耦合器，而用于生成1290nm波长的光发射模块2以及用于生成1310nm波长的光发射模块3，则不需要设置对应的光耦合器。由此MCU可以配合处理电路对光发射模块1以及光发射模块4进行啁啾检测以及调整，即可保证CWDM 4波长所输出的光信号受啁啾效应的影响被控制在合理范围内。

可以看到，本申请实施例提供的光模块，能够实现对于啁啾系数的实时检测，并在啁啾效应对于光信号的信号质量影响过大时，即啁啾系数大于预设阈值时，则通过调整模块对啁啾效应进行调整，以便有效地控制啁啾效应对于光信号质量的影响。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种处理电路，其特征在于，应用于光模块，所述光模块中还包括啁啾检测电路和光发射模块，其中，所述处理电路包括：第一光耦合器，光延迟线，光滤波器以及第二光耦合器；

所述第一光耦合器，用于接收来自所述光发射模块的光信号，并对所述光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号；

所述光延迟线，用于对所述第一输出信号进行延迟处理，得到延迟信号；

所述光滤波器，用于对所述第二输出信号进行滤波处理，得到滤波信号；

所述第二光耦合器，用于对所述延迟信号以及所述滤波信号进行合路处理获得输出检测信号，并发送所述输出检测信号给所述啁啾检测电路，以使所述啁啾检测电路根据所述输出检测信号，计算所述光发射模块的啁啾系数；其中，所述输出检测信号具有前后两个脉冲；所述光信号为高斯脉冲信号，所述光发射模块的啁啾系数为：

，

其中，α为所述光发射模块的啁啾系数，t1为所述输出检测信号中前一脉冲的时间，t2为所述输出检测信号中后一脉冲的时间，P1为所述输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，P2为所述输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，S为所述光滤波器的斜率，D为所述光延迟线的时延，C为常数。

2.根据权利要求1所述的处理电路，其特征在于，所述光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与所述第二输出信号的中心波长对准。

3.根据权利要求2所述的处理电路，其特征在于，所述处理电路还包括微加热器；

所述微加热器用于通过调整所述光滤波器的温度，调整所述光滤波器传输频谱。

4.根据权利要求3所述的处理电路，其特征在于，所述微加热器设置在所述光滤波器周围，与所述光滤波器的距离不超过预设距离。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的处理电路，其特征在于，所述延迟信号的时域分布与所述滤波信号的时域分布互不重合。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的处理电路，其特征在于，所述处理电路还包括光电探测器；

所述光电探测器用于将所述输出检测信号转换成对应的模拟电信号，所述输出检测信号为所述模拟电信号。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的处理电路，其特征在于，所述处理电路还包括光电探测器和模数转换器；

所述光电探测器用于将所述输出检测信号转换成对应的模拟电信号，并传输给所述模数转换器；

所述模数转换器用于将所述模拟电信号转换为数字电信号，所述输出检测信号为所述数字电信号。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的处理电路，其特征在于，所述第一光耦合器的分光比为1:1或1:2。

9.一种光模块，其特征在于，所述光模块包括第一光耦合器，光延迟线，光滤波器，第二光耦合器，第一光发射模块，和啁啾检测电路；

所述第一光发射模块，用于生成第一光信号，并将所述第一光信号传输给所述第一光耦合器；

所述第一光耦合器，用于根据所述第一光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号；

所述光延迟线，用于对所述第一输出信号进行延迟处理，得到第一延迟信号；

所述光滤波器，用于对所述第二输出信号进行滤波处理，得到第一滤波信号；

所述第二光耦合器，用于对所述第一延迟信号以及所述第一滤波信号进行合路处理获得第一输出检测信号，并发送所述第一输出检测信号给所述啁啾检测电路；

所述啁啾检测电路用于根据所述第一输出检测信号计算所述第一光发射模块的啁啾系数；其中，所述第一输出检测信号具有前后两个脉冲；所述光信号为高斯脉冲信号，所述第一光发射模块的啁啾系数为：

，

其中，α为所述第一光发射模块的啁啾系数，t1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的时间，t2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的时间，P1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，P2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，S为所述光滤波器的斜率，D为所述光延迟线的时延，C为常数。

10.根据权利要求9所述的光模块，其特征在于，所述光滤波器的传输频谱的上升沿或下降沿的中心波长与所述第二输出信号的中心波长对准。

11.根据权利要求10所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括微加热器；

所述微加热器用于通过调整所述光滤波器的温度，调整所述光滤波器传输频谱。

12.根据权利要求11所述的光模块，其特征在于，所述微加热器设置在所述光滤波器周围，与所述光滤波器的距离不超过预设距离。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的光模块，其特征在于，所述第一延迟信号的时域分布与所述第一滤波信号的时域分布互不重合。

14.根据权利要求9-12中任一项所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括调整模块；

所述啁啾检测电路还用于根据所述第一光发射模块的啁啾系数，指示所述调整模块调整所述第一光发射模块中的啁啾效应。

15.根据权利要求14所述的光模块，其特征在于，

所述啁啾检测电路还用于确定所述第一光发射模块的啁啾系数大于预设阈值，并根据所述第一光发射模块的啁啾系数，向所述调整模块发送调整信号，所述调整模块用于根据所述调整信号，对所述第一光发射模块中的啁啾效应进行调整。

16.根据权利要求15所述的光模块，其特征在于，所述调整信号包括偏压/偏流调整信号，和/或温度调整信号。

17.根据权利要求9-12中任一项所述的光模块，其特征在于，所述光模块中，所述第一光发射模块所在光通信支路为第一支路，所述光模块还包括设置有第二光发射模块的第二支路，

所述第二光发射模块用于生成第二光信号，并将所述第二光信号传输给所述第一光耦合器；

所述第一光耦合器，还用于根据所述第二光信号进行分路处理，得到第三输出信号和第四输出信号；

所述光延迟线，还用于对所述第三输出信号进行延迟处理，得到第二延迟信号；

所述光滤波器，还用于对所述第四输出信号进行滤波处理，得到第二滤波信号；

所述第二光耦合器，还用于对所述第二延迟信号以及所述第二滤波信号进行合路处理获得第二输出检测信号，并发送所述第二输出检测信号给所述啁啾检测电路；

所述啁啾检测电路用于根据所述第二输出检测信号计算所述第二光发射模块的啁啾系数。

18.一种啁啾检测方法，其特征在于，所述方法应用于光模块中，所述光模块包括第一光耦合器，光延迟线，光滤波器，第二光耦合器，第一光发射模块，以及啁啾检测电路；所述方法包括：

所述第一光发射模块生成第一光信号，并将所述第一光信号传输给所述第一光耦合器；

所述第一光耦合器根据所述第一光信号进行分路处理，得到第一输出信号和第二输出信号；

所述光延迟线对所述第一输出信号进行延迟处理，得到第一延迟信号；

所述光滤波器对所述第二输出信号进行滤波处理，得到第一滤波信号；

所述第二光耦合器对所述第一延迟信号以及所述第一滤波信号进行合路处理获得第一输出检测信号，并发送所述第一输出检测信号给所述啁啾检测电路；

所述啁啾检测电路根据所述第一输出检测信号计算所述第一光发射模块的啁啾系数；其中，所述第一输出检测信号具有前后两个脉冲；所述光信号为高斯脉冲信号，所述第一光发射模块的啁啾系数为：

，

其中，α为所述第一光发射模块的啁啾系数，t1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的时间，t2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的时间，P1为所述第一输出检测信号中前一脉冲的峰值功率，P2为所述第一输出检测信号中后一脉冲的峰值功率，S为所述光滤波器的斜率，D为所述光延迟线的时延，C为常数。