CN201623709U - 可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块 - Google Patents

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胡朝阳
肖庆
鲁妹玲
陈燕
T·里尔杰伯格
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Abstract

本实用新型公开了可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，包括：一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；一带有XFP MSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作；一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长；一EML激光器组件，还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连接，输出端与系统板相连接。本实用新型使得通过现有的标准光模块，以及商业上可获得的低成本的标准光器件制造出适宜于50GHz信道间隔的标准光模块，同时可以在50GHz和100GHz信道间隔间的切换。

Description

可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块
技术领域
本实用新型涉及DWDM光模块，尤其是一种可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块。
背景技术
随着中国用户对各种通讯需求的快速增长，以及3G和今后4G网络建设的加速开发，如何从多种可供选择的方案中找出低成本的解决方案，以提高通信系统的性能和增加系统的带宽，已成为系统、光模块和器件厂商共同关心的焦点。
从系统应用的角度来说，充分有效地利用光纤的带宽，提高单根光纤的传输容量，不失为一种合理的解决方案。WDM（WavelengthDivisionMultiplexing，波分复用）技术就是在光发射机，通过发射机的光波复用器将两种或多种不同波长的光载波信号（携带各种信息）汇合在一起，从而可以耦合到系统中的同一根光纤进行传输；当到达光接收机时，可以通过一个光波解复用器去将各种波长的光载波信号分离，然后对各种波长的光载波信号进行处理。因此，基于WDM技术的光传输网络，具有良好的重构性和扩展性，目前已成为高速传输网的发展方向。按照信道间隔的不同，WDM可以分为CWDM(稀疏波分复用)和DWDM(密集波分复用)，其中CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm到1.2nm。由于CWDM的信道间隔较宽，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，但是DWDM技术可以复用多达80个不同波长或数据信道成为一个光数据流在单根光纤上传输，因此DWDM技术广泛配置于服务供应商的骨干网中。
根据ITU-T的建议，DWDM系统的标准波长间隔为0.4nm(50GHz)或0.8nm(100GHz)的整数倍。对于100GHz信道间隔，光模块要求其采用的光源具有稳定的工作波长以及低啁啾等特点，因此，制冷的DFB（DistributedFeedBack，分布反馈型）或DBR（DOSBOOTRECORD，DOS引导记录）半导体激光器，或者制冷的DFB半导体激光器与电吸收调制器的单片集成是首选方案，这些方案都是通过温度调谐以达到想要的波长信道，然后通过控制与维持激光器的温度来保证工作波长在器件的整个工作寿命期间不会有大的漂移，从而避免DWDM信道之间的光串扰。然而对于50GHz信道间隔，仅仅靠维持激光器的温度是不够的，其原因是半导体激光器的温度与波长存在一个温度系数，这个温度系数大约是0.08nm-0.1nm/°C，作为用于温度控制反馈基准的热敏电阻也会随着时间而老化，以及激光器管壳内温度梯度的变化，从而导致工作波长的不准确，难于维持50GHz信道间隔的要求，造成DWDM信道之间出现光串扰。因此，现有技术中用于50GHz信道间隔的半导体激光器，通常需要一个内置的波长锁定器作为基准去时时校准与锁定工作波长，但是这样会导致激光器管壳尺寸的增大以及成本的增加，从而无法实际应用于要求热插拔的光模块之中。
然而，目前用于DWDMXFP光模块中的制冷的EML激光器组件，在寿命初期只能保证+/-40pm的波长稳定度，以及+/-100pm寿命晚期的波长稳定度；但是对于50GHz信道的间隔，则光模块需要满足+/-20pm寿命初期的波长稳定度，以及+/-50pm寿命晚期的波长稳定度。因此，当前商业上可获得的制冷EML激光器组件只能应用于100GHz信道间隔DWDMXFP光模块，而不能达到50GHz信道间隔DWDMXFP光模块的要求。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，以解决现有技术的存在的不足，使得通过现有的标准光模块，以及商业上可获得的低成本的标准光器件制造出适宜于50GHz信道间隔的标准光模块，同时可以在50GHz和100GHz信道间隔间的切换。
本实用新型采用的技术方案是这样的：
可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，包括：
一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，然后通过设置XFPMSA协议所指定的寄存器，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；
一带有XFPMSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作；
一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长；
一EML激光器组件，
还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连接，输出端与系统板相连接。
具体的，所述的波长测量仪为一波长计，也可以为一波长基准器。
具体的，所述EML激光器组件为经过老化处理的制冷EML激光器组件。
附图说明
图1是标准DWDMXFP光模块原理图；
图2是EML激光器组件老化的工作波长曲线图；
图3是本发明的光模块的原理图；
图4是本发明的工作方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
现有制冷的DWDMXFP标准光模块的框架原理如图1所示，包括一个制冷的EML激光器组件，一个用于稳定工作波长的温度控制电路，以及其他的驱动电路；一个微控制器用于与上位机的通信以及监测控制光模块的工作，例如设定和控制激光器组件的波长。在这种工作模式下，温度控制电路通过监测位于激光器组件内的热敏电阻阻值，形成一个闭环负反馈去调整和维持工作波长在一个预先设定的漂移范围之内。
如图3所示，是本实用新型的原理图。本实用新型在现有标准的100GHz信道间隔DWDMXFP标准的光模块的基础上，外部加一个波长测量仪，以监测计算设定的工作波长与实际的工作波长的偏差，通过软件纠正光模块的波长变差。本实用新型的可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，包括：
一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，然后通过设置XFPMSA协议所指定的寄存器，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；
一带有XFPMSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作，例如设定和控制EML激光器组件的工作波长；
一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长；
一EML激光器组件，
还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连接，输出端与系统板相连接。
具体的，作为优选，所述的波长测量仪为一波长计，也可以为一波长基准器。
具体的，作为优选，所述EML激光器组件为经过老化处理的制冷EML激光器组件。如图2所示，EML激光器组件在经过一定的老化处理后，其波长的重复性很好，并且其波长的飘移主要是由于热敏电阻的老化及组件内部应力和温度梯度的变化，因此，在本实用新型中，预先对EML激光器组件进行寿命初期预先加速老化处理，以减小热敏电阻老化及组件内部应力变化对波长的影响，达到实现波长在随后的工作中能够稳定在50GHz信道间隔所要求的波长长度范围之内。
本实用新型可以基于实际应用层的要求，通过软件控制，可以在50GHz信道间隔和100GHz信道间隔之间灵活的进行选择及配置。
如图4所示，本实用新型的可调谐50GHz和100GHz信道间隔的方法，包括以下步骤：
步骤1，进行50GHz或100GHz信道间隔选择，若选择100GHz信道间隔，则通过XFPMSA寄存器设置工作工作波长为0.8nm后采用标准光模块进行处理，否则进行：
步骤2，通过XFPMSA寄存器设置工作波长为0.4nm；
步骤3，通过XFPMSA寄存器读出光模块的设置波长，与波长测量仪测量的光模块的实际工作波长计算波长偏差；
步骤S3，利用波长偏差校准光模块的实际工作波长。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，包括：一系统板，将读出的设置波长与光模块的实际工作波长相比较，然后通过设置XFPMSA协议所指定的寄存器，构造一个负反馈闭环以校准和维持波长的稳定性；一带有XFPMSA寄存器的微控制器，用于与系统板的通讯以及监测控制光模块的工作；一温度控制电路，用于稳定模块的工作波长；一EML激光器组件，其特征在于，还包括一波长测量仪，所述波长测量仪的输入端与所述EML激光器组件的输出端相连接，输出端与系统板相连接。
2.根据权利要求1所述的可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，其特征在于，所述波长测量仪为一波长计。
3.根据权利要求1所述的可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，其特征在于，所述波长测量仪为一波长基准器。
4.根据权利要求1所述的可调谐50GHz和100GHz信道间隔的DWDM光模块，其特征在于，所述EML激光器组件为经过老化处理的制冷EML激光器组件。 
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