RU2291574C2 - Модуль оптической передачи с цифровой регулировкой и способ регулировки - Google Patents
Модуль оптической передачи с цифровой регулировкой и способ регулировки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291574C2 RU2291574C2 RU2004126669/09A RU2004126669A RU2291574C2 RU 2291574 C2 RU2291574 C2 RU 2291574C2 RU 2004126669/09 A RU2004126669/09 A RU 2004126669/09A RU 2004126669 A RU2004126669 A RU 2004126669A RU 2291574 C2 RU2291574 C2 RU 2291574C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- optical
- power
- digital
- transmission module
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical Effects 0.000 title claims abstract description 259
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 108
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reactions Methods 0.000 claims description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix materials Substances 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 239000003138 indicators Substances 0.000 claims 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substances Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagrams Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000000034 methods Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering processes Methods 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 3
- 241000218641 Pinaceae Species 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effects Effects 0.000 description 2
- 238000000960 laser cooling Methods 0.000 description 2
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/564—Power control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/501—Structural aspects
- H04B10/503—Laser transmitters
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение, в основном, имеет отношение к способу электронно-оптического преобразования в оптической системе связи, в особенности, к способу цифровой регулировки модуля оптической передачи и его параметров.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В оптической системе связи модуль оптической передачи преобразует электрический сигнал в оптический, и от его функционирования напрямую зависит функционирование всей системы. Из этого следует, что модуль оптической передачи занимает важное место в системе. Модуль оптической передачи с аналоговой настройкой условно показан на Фиг.1.
Изображенный на Фиг.1 модуль оптической передачи, в основном, состоит из 4 частей: лазера 11, выполняющего электронно-оптическое преобразование; драйвера 12 лазера, согласовывающего импеданс, осуществляющего управление лазером и задающего параметры; цепи 13 автоматического контроля мощности (АКМ), стабилизирующей мощность передаваемого сигнала; и цепи 14 автоматического контроля температуры (АКТ), поддерживающей постоянную температуру лазера для обеспечения стабильности длины волны.
На вход модуля оптической передачи поступают дифференциальный сигнал синхронизации и дифференциальный сигнал данных, подаваемые на драйвер 12 лазера, сигнал отключения лазера, поступающий на цепь 13 АКМ. Сигналы отчета вышестоящему уровню о функционировании модуля оптической передачи включают ток охлаждения лазера, поступающий от цепи 14 АКТ, среднюю мощность передаваемого оптического сигнала, поступающую от цепи 13 АКМ, и ток смещения лазера.
Параметры модуля оптической передачи регулируют потенциометрами. Показатель затухания и точку пересечения лазера настраивают потенциометрами R1 и R2 драйвера 12 лазера. Сигнал подстройки длины волны модуля оптической передачи настраивают потенциометром R3 цепи 14 АКТ. Оптическую мощность модуля оптической передачи настраивают потенциометром R4 цепи 13 АКМ.
Кроме этого, присутствуют и другие, дополнительные цепи, такие, как цепь отключения лазера, источник питания и т.д. Они здесь не изображены, как не имеющие отношения к настоящему изобретению.
Преимущества модуля оптической передачи с аналоговой регулировкой состоят в том, что этот модуль хорошо технически отработан и имеет широкое распространение среди поставщиков коммуникационного оборудования; однако, существуют и недостатки:
(1) Точность и стабильность параметров оптического излучателя зависит от точности и стабильности потенциометров, изменяющих свое сопротивление при изменении положения скользящего контакта, представляющего собой механическое устройство. Поскольку с контактами механического потенциометра бывают проблемы, связанные с нарушением контакта, температурным дрейфом, сдвигом контакта и т.д., неизбежно смещение параметров потенциометра.
(2) Настройка потенциометра довольно сложна, что затрудняет автоматизацию производства модуля оптической передачи и увеличивает производственные затраты. Кроме того, эксплуатационные качества модуля оптической передачи зависят от квалификации рабочих, поэтому трудно гарантировать постоянство характеристик изделий.
(3) Затруднительно создать базу данных параметров настройки и тестирования модулей оптической передачи. База данных очень важна для улучшения функционирования модуля оптической передачи.
(4) В процессе эксплуатации со временем происходит дрейф параметров модуля оптической передачи. Необходимо производить регулировку параметров оптического передатчика без остановки его работы, что невозможно для устройств, настраиваемых потенциометрами.
В последние годы вместе с развитием цифровой технологии многие аналоговые устройства уступают место цифровым. Настоящее изобретение направлено на внедрение цифровой регулировки параметров модуля оптической передачи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения состоит в разработке модуля оптической передачи с цифровой регулировкой, а также способа регулировки. Если настройка параметров модуля оптической передачи происходит с использованием цифровой технологии, производство модуля легко автоматизировать, эффективность производства может быть повышена, а производственные затраты снижены, кроме того, параметры могут быть настроены без остановки работы, например путем регулировки оптической мощности в оперативном режиме.
Техническая схема настоящего изобретения состоит в следующем.
Модуль оптической передачи с цифровой регулировкой включает лазер (21), драйвер (22) лазера, цепь (23) автоматического контроля мощности и цепь (24) автоматического контроля температуры, причем модуль оптической передачи дополнительно включает: цепь (25) цифровой настройки и память (26); сигнал настройки от цифрового интерфейса поступает на цепь (25) цифровой настройки, с выхода которой, соответственно, поступают сигнал настройки коэффициента затухания и сигнал настройки точки пересечения лазера - на драйвер (22) лазера, сигнал подстройки длины волны - на цепь (24) автоматического контроля температуры и сигнал настройки оптической мощности - на цепь (23) автоматического контроля мощности; в памяти (26) хранятся данные, содержащие, по крайней мере, параметры модуля оптической передачи и параметры оптической мощности излучения лазера, предназначенные для отчета вышестоящему уровню с целью оперативной настройки модуля оптической передачи.
Цепь цифровой настройки представляет собой цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), состоящий из цепи последовательного цифроаналогового преобразователя, соединенного с преобразователем уровня.
Цепью цифровой настройки служит потенциометр с цифровой регулировкой, состоящий из последовательно соединенных резистивной матрицы, многоканального селекторного переключателя и преобразователя уровня.
Лазер - это лазер прямой настройки с охлаждающим кремнием.
Техническая схема настоящего изобретения также включает способ цифровой регулировки модуля оптической передачи, включающий:
А. установку памяти для хранения таблицы параметров модуля оптической передачи, таблицы отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности лазера и информации модулей оптической передачи;
Б. установку цепи цифровой настройки, состоящей, по меньшей мере, из цифроаналогового преобразователя (ЦАП);
В. просмотр таблицы параметров модуля оптической передачи, хранимой в памяти, для получения данных канала ЦАП, соответствующих ожидаемой оптической мощности передатчика; ввод данных в цепь цифровой настройки; получение аналоговых сигналов от цепи цифровой настройки для настройки коэффициента затухания лазера, точки пересечения лазера, оптической мощности лазера и подстройки длины волны;
Г. регистрацию передаваемой мощности модуля оптической передачи по лазерному лучу и преобразование полученных данных в цифровой сигнал;
Д. просмотр таблицы отчета вышестоящему уровню об оптической мощности излучения лазера, хранимой в упомянутой памяти, в соответствии с цифровым сигналом и получение значения оптической мощности излучения лазера для отчета вышестоящему уровню.
На шаге В этап получения данных канала ЦАП дополнительно включает использование линейной интерполяции, основанной на таблице параметров модуля оптической передачи, для получения данных канала ЦАП.
На шаге Д этап получения значения оптической мощности излучения лазера для отчета вышестоящему уровню дополнительно включает использование линейной интерполяции, основанной на таблице отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности лазера, с целью определения значения передаваемой мощности лазера для отчета вышестоящему уровню.
В отношении таблицы параметров модуля оптической передачи, дополнительно происходят задание предварительно устанавливаемой передаваемой оптической мощности в виде индексного показателя, установка других параметров, соответствующих данным канала ЦАП передаваемой оптической мощности, включающих данные канала ЦАП оптической мощности, данные канала ЦАП показателя затухания, данные канала ЦАП точки пересечения и данные канала ЦАП длины волны.
В отношении передаваемой оптической мощности, заданной в таблице параметров модуля оптической передачи, дополнительно происходит установка диапазона значений заданной передаваемой оптической мощности, представленного в виде индексного показателя таблицы параметров, от -3.0 до +3.0 дБм и разбитого на интервалы по 0.5 дБм.
Создание таблицы параметров модуля оптической передачи также включает:
А1. регулировку и тестирование параметров лазера модуля оптической передачи при выбранных первой и второй передаваемых оптических мощностях лазера до тех пор, пока его коэффициент затухания, точка пересечения и длина волны не будут удовлетворять стандартам; последующую запись первой и второй групп данных соответственно, причем каждая группа данных включает данные канала ЦАП оптической мощности, данные канала ЦАП коэффициента затухания, данные канала ЦАП точки пересечения и данные канала ЦАП длины волны;
Б1. выбор оптической мощности излучения лазера в качестве оси абсцисс системы координат и выбор, соответственно, данных канала ЦАП оптической мощности, данных канала ЦАП коэффициента затухания, данных канала ЦАП точки пересечения и данных канала ЦАП длины волны в качестве оси ординат системы координат; соответствующее нанесение первой и второй групп на соответствующих системах координат согласно видам параметров и соединение двух точек прямой линией на каждой системе координат, а затем построение графиков функций; включающих зависимость данных канала ЦАП оптической мощности от передаваемой оптической мощности лазера, зависимость данных канала ЦАП коэффициента затухания от передаваемой оптической мощности лазера, зависимость данных канала ЦАП точки пересечения от оптической мощности излучения лазера и зависимость данных канала ЦАП длины волны от передаваемой оптической мощности лазера;
B1. заполнение таблицы параметров модуля оптической передачи через постоянные промежутки на кривых оптической мощности излучения лазера.
Таблица отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности лазера - это таблица соответствующей функции данных канала аналого-цифрового преобразователя (АЦП) от передаваемой оптической мощности лазера; диапазон названной передаваемой мощности устанавливают от -3.0 до +3.0 дБм с разбиением на интервалы по 0.5 дБм.
Создание таблицы отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности лазера дополнительно включает:
А2. регулировку и тестирование направляемого в виде отчета вышестоящему уровню значения оптической мощности излучения лазера модуля оптической передачи при выбранных первой и второй передаваемых оптических мощностях лазера, соответственно; запись соответствующих первой и второй групп данных АЦП;
Б2. выбор оптической мощности излучения лазера в качестве оси абсцисс, а данных АЦП об оптической мощности излучения лазера - в качестве оси ординат системы координат; нанесение первых и вторых данных АЦП на системе координат и соединение упомянутых двух точек прямой линией, а затем - построение графика зависимости данных АЦП от передаваемой оптической мощности лазера;
B2. заполнение таблицы отчета вышестоящему уровню об оптической мощности излучения лазера через постоянные интервалы названной передаваемой мощности на вышеупомянутой кривой.
Сравнивая с традиционным аналоговым модулем оптической передачи, настоящее изобретение, в основном, изменяет режим настройки, оставляя основные цепи модуля оптической передачи неизменными. Настоящее изобретение добавляет к модулю память и заменяет аналоговый потенциометр цепью цифровой настройки. Память необходима для хранения параметров модуля оптической передачи, а цепь цифровой настройки - для настройки рабочей точки лазера.
Хотя реализация настоящего изобретения увеличит накладные расходы на программное обеспечение по сравнению с модулем оптической передачи с аналоговой регулировкой потенциометром, настоящее изобретение имеет следующие преимущества:
(1) если рабочую точку лазера устанавливают и настраивают с помощью блока ЦАП, отсутствует механический контакт, поэтому модуль оптической передачи с цифровой регулировкой более надежен, стабилен и имеет более длительный срок службы;
(2) если параметры модуля оптической передачи настраивают с помощью цифрового потенциометра, то это выполняют с использованием программного обеспечения, поэтому проще автоматизировать производство, повысить его эффективность и снизить производственные затраты;
(3) создав базу данных параметров изделия на основе настоящей платформы информационных технологий, проще гарантировать качество и отслеживать изделия.
(4) автоматизация производства модуля оптической передачи снижает требования к квалификации рабочих, от которых зависит качество изделия, что позволяет повысить качество продукции и снизить производственные затраты.
(5) используя систему управления сети, параметры модуля оптической передачи возможно регулировать в оперативном режиме, что увеличивает срок службы и уменьшает объем ремонтных работ при техобслуживании;
(6) модуль оптической передачи с цифровой регулировкой имеет лучшие эксплуатационные характеристики, его ЭППЗУ хранит параметры модуля в виде таблицы; используя линейную интерполяцию можно легко изменять его передаваемую оптическую мощность, следовательно, возрастает эффективность настройки и тестирования системы; в то время как в системе, использующей модуль оптической передачи с аналоговой настройкой и тестированием, в случае, когда передаваемая мощность не удовлетворяет требованиям вследствие разницы между предварительно установленной передаваемой мощностью и требуемой передаваемой мощностью в системе, для снижения передаваемой мощности до приемлемого уровня обычно применяют способ плавки, что снижает надежность системы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг.1 изображена схема традиционного модуля оптической передачи с аналоговой регулировкой.
На Фиг.2 изображена схема модуля оптической передачи с цифровой регулировкой.
На Фиг.3 изображена схема модуля оптической передачи с использованием блока ЦАП в качестве цепи цифровой настройки.
На Фиг.4 изображена схема модуля оптической передачи с использованием потенциометра с цифровой регулировкой в качестве цепи цифровой настройки.
На Фиг.5 изображена принципиальная схема цепи, использующей блок ЦАП в качестве цепи цифровой настройки, приведенной на Фиг.3.
На Фиг.6 изображена принципиальная схема цепи, использующей потенциометр с цифровой регулировкой в качестве цепи цифровой настройки, приведенной на Фиг.4.
На Фиг.7 изображена принципиальная схема потенциометра с цифровой регулировкой, приведенного на Фиг.6.
На Фиг.8 изображен график, отображающий методику создания таблицы параметров, согласно настоящему изобретению.
На Фиг.9 изображен лазер с устройством охлаждения.
На Фиг.10 изображен график, отображающий методику создания таблицы отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности, согласно настоящему изобретению.
На Фиг.11 изображена принципиальная схема отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности.
На Фиг.12 изображена блок-схема отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности согласно настоящему изобретению.
На Фиг.13 изображена блок-схема регулировки передаваемой оптической мощности модуля оптической передачи с цифровой регулировкой.
ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылками на чертежи.
На Фиг.2 изображена схема модуля оптической передачи с цифровой регулировкой. При сравнении данной схемы со схемой модуля оптической передачи с аналоговой регулировкой, представленной на Фиг.1, видно, что на обеих схемах совпадают лазер 21, выполняющий электронно-оптическое преобразование; драйвер 22 лазера, согласовывающий импеданс, управляющий лазером и задающий его параметры; цепь 23 автоматического контроля мощности (АКМ), стабилизирующая передаваемую мощность; цепь 24 автоматического контроля температуры (АКТ), стабилизирующая температуру лазера, для обеспечения стабильности длины волны.
На вход модуля оптической передачи поступают дифференциальный сигнал синхронизации и дифференциальный сигнал данных, подаваемые на драйвер 22 лазера, сигнал отключения лазера, поступающий на цепь 23 АКМ. Оптические сигналы вырабатывает лазер. Сигналы отчета вышестоящему уровню о функционировании модуля оптической передачи включают ток охлаждения лазера, поступающий от цепи 14 АКТ, среднюю мощность передаваемого оптического сигнала, поступающую от цепи 13 АКМ, и ток смещения лазера.
Вновь добавленные элементы согласно настоящему изобретению включают цепь 25 цифровой настройки и память 26. Цепь 25 цифровой настройки посылает, соответственно, сигналы настройки коэффициента затухания и точки пересечения на драйвер 22 лазера, сигнал подстройки длины волны - на цепь 24 АКТ и сигнал настройки оптической мощности - на цепь АКМ, которые посылают с помощью потенциометров с R1 по R4 в модуле, представленном на Фиг.1. Далее будут подробнее описаны цепь 25 цифровой настройки, память 26 и способ регулировки с их использованием.
Обращаясь к Фиг.3 и 5 и сравнивая Фиг.3 с Фиг.2, видно, что Фиг.3 показывает устройства памяти 26 и цепи 25 цифровой настройки. Память 26 использует имеющее большой объем памяти и простой интерфейс I2С ЭППЗУ (электрически программируемое ПЗУ) с интерфейсом 24С64 I2С, применяемое для хранения параметров модулей оптической передачи. Цепь 25 цифровой настройки использует устройство цифроаналогового преобразователя (ЦАП), состоящее из 12-битового последовательного Ц/А преобразователя с четырьмя операционными усилителями. На вход 12-битового последовательного Ц/А преобразователя поступают последовательный сигнал синхронизации, строб-сигнал микросхемы и последовательные данные, а выходят из 12-битового Ц/А преобразователя, соответственно, четыре аналоговых сигнала, преобразуемые четырьмя операционными усилителями для формирования сигнала настройки коэффициента затухания, сигнала настройки точки пересечения, сигнала настройки оптической мощности и сигнала подстройки длины волны.
Устройство ЦАП представляет собой цифроаналоговый преобразователь. Выходное напряжение 12-битового ЦАП удовлетворяет следующей формуле:
где V0 - аналоговое выходное напряжение, VREF - опорное напряжение, Data - цифровой входной сигнал блока ЦАП и N - количество битов устройства ЦАП.
Обращаясь к Фиг.4 и 6 и сравнивая Фиг.4 с Фиг.2, видно, что Фиг.4 показывает память 26 и цепь 25 цифровой настройки. Память 26 использует имеющее большой объем памяти и простой интерфейс I2С ЭППЗУ с интерфейсом 24С64 I2С, применяемое для хранения параметров модулей оптической передачи. Для цепи 25 цифровой настройки применен цифровой потенциометр, состоящий из 64-позиционного потенциометра, соединенного с четырьмя операционными усилителями. На 64-позиционный потенциометр поступают последовательный сигнал синхронизации, строб-сигнал микросхемы и последовательные данные, а выходят из 64-позиционного потенциометра, соответственно, четыре аналоговых сигнала, преобразуемые четырьмя операционными усилителями для формирования сигнала настройки коэффициента затухания, сигнала настройки точки пересечения, сигнала настройки оптической мощности и сигнала подстройки длины волны.
Как показано на Фиг.7, цифровой потенциометр состоит из соединения резистивной матрицы с многоканальным аналоговым переключателем каналов (64 канала). Резистивная матрица состоит из - с первого по шестьдесят третье сопротивлений, последовательно соединенных между контактами Р1 и Р2. Записывая различные данные в регистр многоканального аналогового переключателя каналов, возможно соединять различные аналоговые переключения с выходом PW, что позволяет изменять выходное напряжение. Этот процесс аналогичен перемещению движка механического потенциометра.
Два воплощения цепи цифровой настройки, представляющей собой основу модуля оптической передачи, изображены на Фиг.3-7. В первом воплощении для цепи цифровой настройки применено устройство ЦАП с использованием способа ЦАП. Во втором воплощении для цепи цифровой настройки применен потенциометр с цифровой регулировкой с использованием способа цифрового потенциометра. В обоих воплощениях использована память.
В обоих воплощениях четыре операционных усилителя выполняют преобразование уровня и развязку импеданса. Диапазон выходного напряжения потенциометра с цифровой регулировкой или устройства ЦАП лежит в пределах от 0 до Vref (опорное напряжение). При использовании различных драйверов лазера диапазоны настройки напряжения различны. На практике диапазон сигнала настройки коэффициента затухания, точки пересечения и оптической мощности лежит в пределах от 0 до -4V, а сигнала подстройки длины волны - от 2 до -2V. Эти различные диапазоны напряжений настройки могут быть получены путем преобразования уровня четырьмя операционными усилителями. К тому же выходной импеданс блока ЦАП или потенциометра с цифровой регулировкой больше, поэтому возможность нагрузки хуже. В данных воплощениях с высоким входным импедансом операционных усилителей можно выполнить развязку импеданса между настроенным чипом и цифровым потенциометром или устройством ЦАП.
В настоящих воплощениях ЭППЗУ содержит в памяти следующие данные модуля оптической передачи: таблицу параметров модулей оптической передачи, таблицу отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности лазеров и информацию модулей. Среди них таблица параметров - это основа настройки оптической мощности в оперативном режиме. Применяя в качестве цепи цифровой настройки устройство ЦАП, таблицу параметров модуля оптической передачи можно описать следующим образом.
Таблица параметров модуля оптической передачи представлена в Табл. 1. Индексный показатель - это предварительно установленная передаваемая мощность, измеряемая в дБм, значение которой лежит в диапазоне от -3,0 до +3,0, разбитом на интервалы по 0,5 дБм (сохраняемые данные - это дополнение до двух в шестнадцатеричном представлении). Другие параметры включают: данные оптической мощности, данные коэффициента затухания, данные точки пересечения и данные длины волны, причем все они представлены двумя шестнадцатеричными байтами, записываемыми по соответствующим каналам устройства ЦАП.
Поскольку данные коэффициента затухания, оптической мощности, точки пересечения и длины волны представляют собой линейные функции от их напряжений настройки, то при настройке и тестировании модуля оптической передачи необходимо получить параметры лазера только в двух точках. Получив параметры лазера в этих двух точках, возможно получить параметры лазера во всем диапазоне выходной оптической мощности. Интервал сохранения данных в ЭППЗУ, равный для настоящего изобретения 0.5 дБм, ограничен временем вычислений и объемом памяти. При выдаче данных программа может получить параметры лазера при любой передаваемой оптической мощности путем просмотра таблицы и применения в расчетах линейной интерполяции.
Далее, со ссылкой на Фиг.8, описана процедура создания таблицы параметров модуля оптической передачи.
Первый шаг состоит в том, что при оптической мощности излучения лазера порядка 2 дБм производят регулировку и тестирование параметров модуля оптической передачи таким образом, чтобы коэффициент затухания, точка пересечения и длина оптической волны удовлетворяли стандартам Международного телекоммуникационного союза ITU-T; а затем производят запись следующей группы параметров: передаваемой оптической мощности (Мощность 1), данных канала ЦАП оптической мощности (ЦАП - Мощность 1), данных канала ЦАП коэффициента затухания, данных канала ЦАП точки пересечения (ЦАП - Пересечение 1) и данных канала ЦАП длины волны (ЦАП - Волна 1).
Второй шаг состоит в том, что оптическую мощность излучения лазера доводят приблизительно до +1.0 дБм, производят регулировку и тестирование аналогично шагу 1 и записывают вторую группу параметров: Мощность 2, ЦАП - Мощность 2, данные канала ЦАП коэффициента затухания, ЦАП - Пересечение 2 и ЦАП - Волна 2.
Третий шаг состоит в том, что, поскольку, каждый из настраиваемых и тестируемых параметров представляет собой линейную функцию от передаваемой оптической мощности (здесь единицу дБм преобразуют в мВт), две точки, полученные, соответственно, на шаге 1 и шаге 2, соединяют прямой линией и соответствующим образом строят графики функций ЦАП - оптическая мощность, ЦАП - коэффициент затухания, ЦАП - точка пересечения и ЦАП - длина волны.
На Фиг.8 изображена зависимость ЦАП - коэффициент затухания от передаваемой оптической мощности. Две точки - это [0.56 мВт (-2.0 дБм), 0А08Н] и [1.41 мВт (1.5 дБм), 0794Н]. Эта кривая позволяет получить значение ЦАП - коэффициент затухания при любой ожидаемой передаваемой оптической мощности. Подобным образом могут быть получены кривые зависимостей ЦАП - оптическая мощность, ЦАП - Пересечение, ЦАП - длина волны от передаваемой оптической мощности. После того, как значение передаваемой оптической мощности получено через каждые 0,5 дБм указанного диапазона, создание Табл.1 завершено.
На Фиг.9 изображен лазер прямой настройки с системой охлаждения. На данной схеме ТЕК - это охлаждающий кремний, ТН - терморезистор, а пара светодиод и светочувствительный диод (PIN-диод) необходима для приема оптического луча и отчета вышестоящему уровню об оптической мощности излучения лазера. Для лазера с охлаждением, если смещение подают на PIN-диоды, фототок - это линейная функция от входной оптической мощности (мВт). Следовательно, кривая зависимости данных аналого-цифрового преобразователя (АЦП) от передаваемой оптической мощности может быть определена способом двух точек, использованным выше, и создана таблица отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности.
На Фиг.10 изображен график зависимости данных АЦП от передаваемой оптической мощности. Две точки - это [0.56 мВт (-2.0 дБм), 029FH] и [1.41 мВт (1.5 дБм), 05АСН]. Посредством этой кривой могут быть получены данные АЦП, соответствующие любой ожидаемой передаваемой оптической мощности. После того, как получены все значения передаваемой оптической мощности через каждые 0.5 дБм, создание таблицы отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности (Табл.2) завершено.
Ограниченные временем вычислений программ и производительностью процессора, связанной с обработкой данных с плавающей запятой, данные АЦП о передаваемой оптической мощности получают путем просмотра таблицы и применения линейной интерполяции.
Информация модуля оптической передачи представлена в памяти в символах ASCII (Американский Стандартный Код Обмена Информацией) и, главным образом, включает информацию поставщика, код типа модуля, дату выпуска, порядковый номер изделия и т.д.
Такая информация о модуле, как уникальный порядковый номер изделия, удобна для управления и отслеживания качества; ее записывают один раз при изготовлении, после этого она доступна только для чтения и не может быть изменена или удалена.
На Фиг.11 и 12 изображены, соответственно, принцип и процедура отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности. Регистрация значения передаваемой оптической мощности в виде аналогового сигнала происходит по лазерному лучу, и после усиления в операционном усилителе соответствующий сигнал поступает в АЦП. Преобразованная величина представляет собой цифровые данные, последовательный вывод которых происходит через последовательный интерфейс АЦП. Используя эти данные, путем просмотра в ЭППЗУ таблицы отчета вышестоящему уровню о передаваемой оптической мощности и применения способа линейной интерполяции, можно получить значение передаваемой оптической мощности и направить отчет вышестоящему уровню через последовательный интерфейс ЭППЗУ.
На Фиг.13 изображена соответствующая настоящему изобретению процедура регулировки передаваемой оптической мощности модуля оптической передачи, выполняемая цифровым способом. Аппаратура цифровой регулировки представлена устройством ЦАП или потенциометром с цифровой регулировкой. При использовании программного обеспечения регулировка передаваемой оптической мощности и других параметров происходит непрерывно, причем процедура настройки включает следующие шаги:
Создание и сохранение в памяти таблицы параметров модуля оптической передачи (Таблица 1);
Просмотр таблицы, основанной на данных ожидаемой передаваемой оптической мощности, и применение линейной интерполяции для получения соответствующих данных ЦАП;
Запись данных ЦАП в канал ЦАП.
До выполнения вышеописанных шагов проверяют достоверность данных таблицы.
Если в отчетных данных присутствует ошибка, процедуру останавливают.
Благодаря присутствию в модуле оптической передачи памяти настоящее изобретение позволяет задавать параметры и формировать отчетные данные. Параметры и передаваемая оптическая мощность модуля оптической передачи могут быть настроены цифровым способом с помощью цепи цифровой настройки.
Способ и схема, представленные в настоящем изобретении, были использованы в оптических сетях, доказали свою надежность и возможность осуществления.
Claims (20)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB021004463A CN1192520C (zh) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | 数字调节光发送模块及其调节方法 |
CN02100446.3 | 2002-01-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004126669A RU2004126669A (ru) | 2005-06-10 |
RU2291574C2 true RU2291574C2 (ru) | 2007-01-10 |
Family
ID=27627094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004126669/09A RU2291574C2 (ru) | 2002-01-30 | 2003-01-28 | Модуль оптической передачи с цифровой регулировкой и способ регулировки |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7564881B2 (ru) |
EP (1) | EP1480358B1 (ru) |
CN (1) | CN1192520C (ru) |
AT (1) | AT476800T (ru) |
CA (1) | CA2474876C (ru) |
DE (1) | DE60333622D1 (ru) |
RU (1) | RU2291574C2 (ru) |
WO (1) | WO2003065620A1 (ru) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6922531B2 (en) * | 2002-03-21 | 2005-07-26 | Nortel Networks Limited | Method and system for encoding optical communication information during automatic laser shutdown restart sequence |
US7321606B2 (en) * | 2003-10-09 | 2008-01-22 | National Semiconductor Corporation | Laser trim and compensation methodology for passively aligning optical transmitter |
US7433375B2 (en) * | 2003-10-09 | 2008-10-07 | National Semiconductor Corporation | Laser trim and compensation methodology for passively aligning optical transmitter |
CN100463380C (zh) * | 2004-12-27 | 2009-02-18 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种直调激光器偏置电路 |
CN101867152B (zh) * | 2005-03-16 | 2011-10-05 | 日本电信电话株式会社 | 光通信用光源部件及其波长监视控制方法 |
JP4986407B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-07-25 | 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 | レーザモジュール、その制御方法、その制御のための制御データの生成方法およびその制御データ |
CN1988423A (zh) * | 2005-12-23 | 2007-06-27 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种数字化调节的多业务光接收模块 |
CN1863014B (zh) * | 2006-04-13 | 2010-12-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 无制冷激光器的消光比参数的温度补偿方法及装置 |
CN101179331B (zh) * | 2006-11-08 | 2012-03-07 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光模块自动化调试的方法和系统 |
CN101394230B (zh) * | 2008-10-30 | 2012-08-22 | 武汉电信器件有限公司 | 智能10Gbps可插拔光收发模块及其主工作流程 |
CN101592762B (zh) * | 2009-06-05 | 2012-07-04 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光模块及其控制方法 |
US8948604B1 (en) * | 2010-12-27 | 2015-02-03 | Adtran, Inc. | Field-tunable devices for optical communication |
CN102761053A (zh) * | 2011-04-26 | 2012-10-31 | 厦门优迅高速芯片有限公司 | 一种激光器的自动功率控制方法和装置 |
CN102269782B (zh) * | 2011-06-28 | 2013-08-21 | 成都新易盛通信技术股份有限公司 | 一种光模块生产中确定电阻值的方法 |
WO2012106933A1 (zh) * | 2011-07-27 | 2012-08-16 | 华为技术有限公司 | 光发送和接收方法、装置及系统 |
CN103595485A (zh) * | 2012-08-13 | 2014-02-19 | 成都思迈科技发展有限责任公司 | 功率自检测光发射机 |
TWI506970B (zh) * | 2012-09-11 | 2015-11-01 | Accton Technology Corp | Optical network terminal network device and method for adjusting optical signal power |
CN103905125B (zh) * | 2014-04-25 | 2016-09-14 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | 模拟微波光链路幅相调控装置 |
CN104796616A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-22 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 一种基于移动终端距离传感器的对焦方法及对焦系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5019769A (en) * | 1990-09-14 | 1991-05-28 | Finisar Corporation | Semiconductor laser diode controller and laser diode biasing control method |
CN1051185C (zh) * | 1995-08-05 | 2000-04-05 | 深圳飞通光电子技术有限公司 | 高稳定性的光纤ld发射模块 |
US6195371B1 (en) * | 1997-09-16 | 2001-02-27 | Hitachi, Ltd. | Optical transmission device and method for driving laser diode |
-
2002
- 2002-01-30 CN CNB021004463A patent/CN1192520C/zh active IP Right Grant
-
2003
- 2003-01-28 RU RU2004126669/09A patent/RU2291574C2/ru active
- 2003-01-28 CA CA 2474876 patent/CA2474876C/en active Active
- 2003-01-28 DE DE60333622T patent/DE60333622D1/de active Active
- 2003-01-28 WO PCT/CN2003/000093 patent/WO2003065620A1/zh not_active Application Discontinuation
- 2003-01-28 EP EP20030704173 patent/EP1480358B1/en active Active
- 2003-01-28 AT AT03704173T patent/AT476800T/de not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-07-26 US US10/898,910 patent/US7564881B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60333622D1 (de) | 2010-09-16 |
US20040264518A1 (en) | 2004-12-30 |
RU2004126669A (ru) | 2005-06-10 |
CA2474876A1 (en) | 2003-08-07 |
EP1480358A4 (en) | 2006-11-02 |
CA2474876C (en) | 2010-04-06 |
WO2003065620A1 (fr) | 2003-08-07 |
CN1435957A (zh) | 2003-08-13 |
AT476800T (de) | 2010-08-15 |
US7564881B2 (en) | 2009-07-21 |
EP1480358B1 (en) | 2010-08-04 |
CN1192520C (zh) | 2005-03-09 |
EP1480358A1 (en) | 2004-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103412558B (zh) | 继电保护测控装置自动测试系统及方法 | |
US6504856B1 (en) | Method and apparatus for optimizing operation points of a tunable laser | |
EP1443335B1 (en) | Sensor apparatus, measuring system and method of calibration | |
US7515884B2 (en) | Method and system for self-calibrating transmit power | |
CN100349339C (zh) | 可调谐激光器控制系统 | |
US7701198B2 (en) | Power measurement apparatus | |
US5101173A (en) | Stored program controlled module amplifier bias and amplitude/phase compensation apparatus | |
US7761010B2 (en) | Optical transponder | |
JP4624318B2 (ja) | バーストモード光パワー測定を容易にする方法およびシステム | |
CN102740438B (zh) | 利用内部功率测量对发射机的校准 | |
JP3066077B2 (ja) | セルラー通信網の再構築 | |
ES2274354T3 (es) | Circuito integrado de control de memoria para transceptor de fibra optica. | |
CN100422749C (zh) | 用于中等电压或高电压设备或用于矿山中的测量系统及其方法 | |
US7831273B2 (en) | Power efficient wireless transmission | |
CN104184527B (zh) | 传送功率测量装置以及传送功率测量方法 | |
KR100660959B1 (ko) | 멀티-레이트 무선 통신 시스템에서 전송 전력을 조절하기위한 방법 및 장치 | |
US7949025B2 (en) | Laser optics integrated control system and method of operation | |
US5780843A (en) | Absolute optical frequency calibrator for a variable frequency optical source | |
US6771679B2 (en) | Apparatus and method for programmable control of laser diode modulation and operating point | |
JP4056249B2 (ja) | デジタル・コントローラが組み込まれたオープン・ループ・レーザー・ドライバ | |
EP2150069A1 (en) | Mobile communication system, base station controller, base station apparatus, mobile station apparatus, and base station wireless parameter control method | |
TW396669B (en) | Laser wavelength control circuit having automatic dc offset and gain adjustment | |
US7426348B2 (en) | Calibrating an optical transceiver via adaptive testing | |
US5502298A (en) | Apparatus and method for controlling an extinction ratio of a laser diode over temperature | |
US4150366A (en) | Trim network for monolithic circuits and use in trimming a d/a converter |