CN202906913U - 光网络单元光模块及其激光发射单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种光网络单元光模块及其激光发射单元，所述光模块包括激光发射单元，所述激光发射单元包括：激光器及其驱动电路，驱动电路接收ONU系统设备发送的电信号，驱动激光器进行激光发射；其中，驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与激光器的阴极相连；驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与激光器的阴极相连。由于驱动电路的偏置电流通过电感接入激光器的阴极，驱动电路的调制电流通过电阻接入激光器的阴极，偏置电流不会消耗在电阻上，从而在短时间内可以为激光器提供足够的偏置电流，使得激光器以及ONU光模块可以在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射，减小突发时间，提供网络传输效率。

Description

光网络单元光模块及其激光发射单元
技术领域
本实用新型涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光网络单元光模块及其激光发射单元。
背景技术
在如图1所示的无源光网络中，OLT（Optical Line Terminator，光线路终端）通常设置在光纤通信系统的接入网系统的中心局，OLT负责将交换机中的电信号数据转化为光信号数据发送出去，并且接收外部传送来的光信号，将其转化为电信号输送给交换机。OLT通过ODN（光馈线网络）与ONU（optocalnet unit，光网络单元）光模块相连，ONU光模块通常设置在局端，即用户端或者大楼；Splitter为“分光器”一般有2N个均分端口，如果输入端口的光强为1，则每个输出端口的光强为1/N。对于一个光接入系统，一般是1个OLT放在电信中心局，然后通过分光器，一般至少是1分32，或者1分64甚至1分128，即1个OLT带32或64或128个ONU光模块。每个ONU光模块都与一个ONU系统设备相连，用以将ONU系统设备的电信号转换为光信号在上行方向上发送至OLT。
由于用户并非需要持续、无间断地上传数据，因此，ONU光模块的激光发射单元通常不是采用连续发射的方式工作，而是采用突发发射的方式工作，以适应用户并不连续发送上行数据的情况；也就是说，当ONU光模块接收到用户发送的上行包后，才向上行方向发射光信号。然而，现有技术中的ONU光模块在进行突发发射光信号时，突发时间较长，无法在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射，导致网络传输效率较低。因此，现有技术的ONU光模块具有减小突发时间、提高网络传输效率的需求。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供了一种无源光网络及其光网络单元光模块，用以减少突发发射光信号的突发时间，提高网络传输效率。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种光网络单元光模块，其中包括激光发射单元，所述激光发射单元中包括：激光器及其驱动电路，所述驱动电路用以接收ONU系统设备发送的电信号，根据接收的电信号驱动所述激光器进行激光发射；其中，
所述驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与所述激光器的阴极相连；所述驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连。
所述驱动电路的另一个调制电流提供管脚通过第二电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阳极相连，并且第二电阻与第一电阻匹配。
所述驱动电路还用于监测流过所述激光器内置的PD管的电流，根据监测的电流调整输出到所述激光器的偏置电流，保证激光器输出的光功率稳定。
较佳地，所述激光器为CML激光器。
所述光模块采用SFP封装形式，其管脚定义与现有的ONU光模块的管脚定义相兼容。
进一步，所述光模块还包括：
激光接收单元，用以接收无源光网络中的下行光信号，并将接收的光信号转换为电信号发送给ONU系统设备。
所述ONU光模块发射的光信号的波长位于C波段或L波段。
根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种激光发射单元，包括激光器及其驱动电路，所述驱动电路用以接收ONU系统设备发送的电信号，根据接收的电信号驱动所述激光器进行激光发射；其中，
所述驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与所述激光器的阴极相连；所述驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连。
所述驱动电路的另一个调制电流提供管脚通过第二电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阳极相连，并且第二电阻与第一电阻匹配。
所述驱动电路还用于监测流过所述激光器内置的PD管的电流，根据监测的电流调整输出到所述激光器的偏置电流，保证激光器输出的光功率稳定。
较佳地，所述激光器为CML激光器。
本实用新型实施例的ONU光模块的激光发射单元中，由于驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连，驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连，偏置电流不会消耗在第一电阻上，从而在短时间内可以为激光器提供足够的偏置电流，使得激光器以及ONU光模块在进行突发发射光信号时，可以在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射；由于采用驱动器的偏置电流通过电感接入激光器的阴极，调制电流则不会受到电感对交流信号的阻隔作用，从而加载在激光器上，形成调制。由此，ONU光模块及其激光发射单元可以在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射，减小突发时间，提供网络传输效率。
附图说明
图1为现有技术的无源光网络结构示意图；
图2为本实用新型实施例的ONU光模块中的激光发射单元内部结构电路框图；
图3为本实用新型实施例的激光器的内部电路示意图；
图4为本实用新型实施例的激光器及其驱动电路的具体电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。
本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。
本实用新型实施例的ONU光模块中的激光发射单元，其内部结构电路框图，如图2所示，包括：激光器201及其驱动电路202。
驱动电路202用以接收ONU系统设备发送的电信号，根据接收的电信号驱动激光器201发射激光（光信号）。
图3示出了激光器201的内部电路示意图。图3中的1-9表示激光器封装后的外接管脚。
从图3可以看出，激光器的阴极通过第4管脚和第7管脚分别通过一个电阻（RF）和电感（L1）输出。通常，驱动电路提供的偏置电流和调制电流的管脚都是与第4管脚相连。本实用新型的发明人对现有技术的电路进行分析，发现这种连接方式应用在连续发射模式下没有问题，但是如果应用在突发发射模式下，则会导致在突发发射激光时，驱动电路提供的偏置电流在一段时间内会大量消耗在第4管脚的电阻上，从而无法为激光器提供足够的BIAS偏置电流，使激光器正常工作。
基于上述的分析，本实用新型实施例提供的激光发射单元中的激光器及其驱动电路的具体电路图，如图4所示，包括用于发射激光的激光发射二极管，以及用于探测激光的激光探测二极管。驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感（图4中的L1）与所述激光器的阴极（即激光发射二极管的阴极）相连，即驱动电路的偏置电流提供管脚与图3中的第7管脚相连；所述驱动电路的调制电流提供管脚通过电阻（图4中的RF）与所述激光器的阴极（即激光发射二极管的阴极）相连，即驱动电路的一个调制电流提供管脚与图3中的第4管脚相连。由于采用驱动器的调制电流走激光器的第4管脚的方式，偏置电流不会消耗在第4管脚的电阻上，从而在短时间内可以为激光器提供足够的BIAS偏置电流，使得激光器以及ONU光模块在进行突发发射光信号时，可以在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射；由于采用驱动器的偏置电流走激光器的第7管脚，调制电流则不会受到电感对交流信号的阻隔作用，从而加载在激光器上，形成调制。事实上，采用上述方法，激光器的突发时间可以小于12.8ns。
进一步，驱动电路的另一个调制电流提供管脚通过另一个电阻（图4中的R4）与激光器的阳极（即激光发射二极管的阳极，图3中的第3管脚）相连，这样，驱动电路输出的调制电流通过图3中的第3管脚和第4管脚形成回路，并且与第3管脚相连的电阻（R4）可以用来匹配与第4管脚相连的电阻（RF），从而实现激光器正常工作在突发模式下。
进一步，驱动电路还用于监测流过所述激光器内置的PD（探测二极管）管的电流，根据监测的电流调整输出到所述激光器的偏置电流，保证激光器输出的光功率稳定。具体地，驱动电路通过图3中的第6管脚可以检测到流过PD管的电流，驱动电路通过内置电阻将电流转换为电压，通过该转换的电压值驱动电路调整输出的偏置电流；若转换的电压值高于参考电压值，则减小输出的偏置电流；若转换的电压值低于参考电压值，则增加输出偏置电流；从而保证激光器输出的光功率稳定，不受温度等的影响而光功率漂移。
进一步，ONU光模块中还包括激光接收单元，用以接收无源光网络中的下行光信号，并将接收的光信号转换为电信号发送给ONU系统设备。ONU光模块中的激光接收单元采用现有无源光网络中常用的结构即可，为本领域技术人员所熟知的电路，此处不再赘述。
上述的激光器201具体可以是CML（chirp managed laser，啁啾管理激光器）激光器。图3所示的激光器亦即CML激光器。ONU光模块发射的光信号的波长也可位于L波段或C波段。
本实用新型实施例的ONU光模块的激光发射单元中，由于驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连，驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连，偏置电流不会消耗在第一电阻上，从而在短时间内可以为激光器提供足够的偏置电流，使得激光器以及ONU光模块在进行突发发射光信号时，可以在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射；由于采用驱动器的偏置电流通过电感接入激光器的阴极，调制电流则不会受到电感对交流信号的阻隔作用，从而加载在激光器上，形成调制。由此，ONU光模块及其激光发射单元可以在一个较短的时间内进入正常工作状态进行光信号的正常发射，减小突发时间，提供网络传输效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种光网络单元光模块，其中包括激光发射单元，所述激光发射单元中包括：激光器及其驱动电路，所述驱动电路用以接收ONU系统设备发送的电信号，根据接收的电信号驱动所述激光器进行激光发射，其特征在于， 
所述驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连；所述驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连。 
2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于， 
所述驱动电路的另一个调制电流提供管脚通过第二电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阳极相连，并且第二电阻与第一电阻匹配。 
3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于， 
所述驱动电路还用于监测流过所述激光器内置的PD管的电流，根据监测的电流调整输出到所述激光器的偏置电流，保证激光器输出的光功率稳定。 
4.如权利要求1-3任一所述的光模块，其特征在于，所述激光器为CML激光器。 
5.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，其采用SFP封装形式，其管脚定义与现有的ONU光模块的管脚定义相兼容。 
6.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，还包括： 
激光接收单元，用以接收无源光网络中的下行光信号，并将接收的光信号转换为电信号发送给ONU系统设备。 
7.如权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述ONU光模块发射的光信号的波长位于C波段或L波段。 
8.一种激光发射单元，包括激光器及其驱动电路，所述驱动电路用以接收ONU系统设备发送的电信号，根据接收的电信号驱动所述激光器进行激光发射，其特征在于， 
所述驱动电路的偏置电流提供管脚通过电感与所述激光器的阴极相连；所述驱动电路的一个调制电流提供管脚通过第一电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阴极相连。 
9.如权利要求8所述的激光发射单元，其特征在于， 
所述驱动电路的另一个调制电流提供管脚通过第二电阻与所述激光器中的激光发射二极管的阳极相连，并且第二电阻与第一电阻匹配。 
10.如权利要求9所述的激光发射单元，其特征在于， 
所述驱动电路还用于监测流过所述激光器内置的PD管的电流，根据监测的电流调整输出到所述激光器的偏置电流，保证激光器输出的光功率稳定。 
11.如权利要求8-10任一所述的激光发射单元，其特征在于，所述激光器为CML激光器。 
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