專利名稱：光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，應(yīng)用于SDH光通信、WDM光通信、CDMA基站中BBU和RFU之間光數(shù)字通信等領(lǐng)域的光波長(zhǎng)和模式轉(zhuǎn)換。特別適用于34Mb/s、52Mb/s、155Mb/s、622Mb/s、1250Mb/s、2500Mb/s數(shù)字光傳輸系統(tǒng)中的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換以及信號(hào)在多模光纖和單模光纖中的轉(zhuǎn)換、線路中繼、超長(zhǎng)距離傳輸。
背景技術(shù)：
光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器主要應(yīng)用于目前光纖數(shù)字通信中需要進(jìn)行波長(zhǎng)和模式轉(zhuǎn)換的地方。其主要應(yīng)用有1.將已有光信號(hào)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成需要的波長(zhǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，可以利用在波分復(fù)用系統(tǒng)，節(jié)約光纜資源。或者利用轉(zhuǎn)換后的波長(zhǎng)在光纖中的低損耗特點(diǎn)提高傳輸距離。
2.多模光纖和單模光纖之間的轉(zhuǎn)接中的光纖匹配?？梢蕴岣呦到y(tǒng)傳輸距離。因?yàn)槎嗄９饫w的衰耗和色散都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單模光纖。
3.接收小功率信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，延長(zhǎng)傳輸距離，即中繼功能。
4.在設(shè)備前采用特定接收組件轉(zhuǎn)發(fā)光信號(hào)，提高設(shè)備接收靈敏度。
目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換的技術(shù)有申請(qǐng)?zhí)?4118216、00801495、01137643等。以上方法都是運(yùn)用純光學(xué)方法進(jìn)行波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換，而對(duì)于光信號(hào)在多模光纖和單模光纖中的轉(zhuǎn)換尚未涉及。并且以上的轉(zhuǎn)換方法不涉及對(duì)光信號(hào)的優(yōu)化，也沒(méi)提及對(duì)光信號(hào)速率的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是研制一種集中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和模式轉(zhuǎn)換功能的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器。通過(guò)光電變換和電光變換完成波長(zhǎng)和模式的轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換不改變光信號(hào)原先所承載的信息內(nèi)容、格式、速率等，并且在一定程度上優(yōu)化光載波的性能，例如消光比、抖動(dòng)、邊模抑制比、譜寬等。
本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器主要包括光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和模式轉(zhuǎn)換，特別是用光電變換和電光變換完成波長(zhǎng)和模式的轉(zhuǎn)換，包括含光探測(cè)器的光接收模塊部分及含激光器的光發(fā)射模塊部分，用光電探測(cè)器將接收的λ1光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)接收模塊中放大和整形電路放大和整形濾波后送給光發(fā)射模塊部分的激光器驅(qū)動(dòng)電路，激光器驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)為λ2的激光器。
所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，光接收模塊部分包括光探測(cè)器、具有自動(dòng)增益控制AGC功能的前置放大器和可以將前置放大器輸出的差分電信號(hào)放大到一個(gè)恒定值的后置放大器，后置放大器輸出的電信號(hào)再進(jìn)入時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形、濾波處理，然后將這個(gè)差分電信號(hào)送入激光器驅(qū)動(dòng)電路。
所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其激光器驅(qū)動(dòng)電路主要包括激光器驅(qū)動(dòng)偏置電流源電路和激光器調(diào)制電路，激光器調(diào)制電路將差分電信號(hào)加載到激光器上，在發(fā)射電路中將激光器的偏置電流預(yù)設(shè)到激光器閾值附近，然后調(diào)節(jié)激光器的調(diào)制電流，使出射光消光比為8.2～12dB，利用激光器的背光探測(cè)器進(jìn)行自動(dòng)功率控制APC，保持發(fā)射光功率穩(wěn)定。
所述激光器驅(qū)動(dòng)電路還包括制冷電路，波長(zhǎng)調(diào)整主要是利用對(duì)集成了制冷器的激光器管芯溫度的精確控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的微調(diào)整。
所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其激光器關(guān)斷主要是利用一個(gè)電控單刀單擲開(kāi)關(guān)，當(dāng)電控信號(hào)為低電平時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，調(diào)制電流和偏置電流可以通過(guò)開(kāi)關(guān)到達(dá)激光器，當(dāng)電控信號(hào)為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)關(guān)閉，調(diào)制電流和偏置電流不能通過(guò)開(kāi)關(guān)到達(dá)激光器，從而關(guān)斷激光器。
所述的激光器驅(qū)動(dòng)電路還包括激光器擾動(dòng)電路RO，激光器擾動(dòng)電路RO是在激光器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上迭加了一個(gè)頻率為5K-20K，頻偏為100M-1GHz的低頻擾動(dòng)信號(hào)來(lái)展寬光譜，以降低非線性效應(yīng)的影響。
所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其電路結(jié)構(gòu)采用全差分電平設(shè)計(jì)，信號(hào)電平采用差分ECL電平，提高轉(zhuǎn)換器的共模抑制比。
所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其接收電路的電輸出和發(fā)射電路的電輸入之間采用直流耦合方式，信號(hào)線的阻抗匹配到50Ω，信號(hào)線共模電壓為3～3.5V。
所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換器主電路板采用多層電路板結(jié)構(gòu)，高頻阻抗線按照50Ω微帶線設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.可以同時(shí)進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和模式轉(zhuǎn)換，這里的模式轉(zhuǎn)換包括可以將光信號(hào)在多模光纖和單模光纖之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換以及光載波在VCSEL、LED、多縱模和單縱模之間轉(zhuǎn)換。
2.波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換范圍廣，輸入波長(zhǎng)與輸出波長(zhǎng)之間沒(méi)有特定的相關(guān)關(guān)系。輸入波長(zhǎng)可以是從750nm-1700nm中的任何波長(zhǎng)，輸出波長(zhǎng)理論上也可以是這個(gè)范圍內(nèi)的任意波長(zhǎng)，但是考慮到目前光纖通信所采用的波長(zhǎng)有限，輸出波長(zhǎng)主要有850nm、1300nm、1310nm、1550nm、DWDM規(guī)定的波長(zhǎng)、CWDM規(guī)定的波長(zhǎng)。
3.主要是用于光纖數(shù)字通信中的波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換。數(shù)字通信速率為2Mb/s-2.5Gb/s。對(duì)于數(shù)字信號(hào)的碼型是透明的，即不論是何種碼型，只要工作速率在規(guī)定的范圍內(nèi)，就可以進(jìn)行波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換，并且不改變數(shù)字信號(hào)的內(nèi)容，包括楨結(jié)構(gòu)、開(kāi)銷、編碼等。
4.在進(jìn)行波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換的同時(shí)，本轉(zhuǎn)換器還可以對(duì)光信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化，例如改善信號(hào)的抖動(dòng)性能、消光比、光譜特性(譜寬、邊模抑制比等)等。
5.本轉(zhuǎn)換器相對(duì)純光學(xué)轉(zhuǎn)換裝置的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以提供豐富的輔助功能和監(jiān)控功能。例如波長(zhǎng)微調(diào)整、激光器關(guān)端、無(wú)光告警、偏置電流監(jiān)測(cè)、調(diào)制電流監(jiān)測(cè)、擾動(dòng)預(yù)啁啾、眼保護(hù)等。
6.成本較低。


圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)換器的原理框圖；圖2是光電探測(cè)器和前置放大器電路原理圖；圖3是后置放大器電路原理圖；圖4是時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路原理圖；圖5是激光器驅(qū)動(dòng)電路原理圖；圖6是本發(fā)明在多模光纖與單模光纖之間光信號(hào)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用框圖；圖7是本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換應(yīng)用框圖；圖8是本發(fā)明在超長(zhǎng)距離傳輸?shù)膽?yīng)用框圖。
具體實(shí)施例方式
本波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器的工作原理是基于光電變換和電光變換。光通信中光只是載波，它的波長(zhǎng)、模式不應(yīng)影響其承載的信號(hào)。正是基于這個(gè)原理，我們通過(guò)光電探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，這個(gè)電信號(hào)所承載的信息與光信號(hào)所承載的信息一樣，然后用這個(gè)電信號(hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)激光器，其波長(zhǎng)、模式等參數(shù)可以與先前的光信號(hào)不同，這樣便將信息從一個(gè)光載波轉(zhuǎn)換到另一個(gè)光載波上。
如圖1所示主要的工作原理是光-電-光變換，即把波長(zhǎng)為λ1的多模光經(jīng)過(guò)光電探測(cè)器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)經(jīng)過(guò)前置放大器放大后進(jìn)入后置放大器，前置放大器具有自動(dòng)增益控制(AGC)功能，可以根據(jù)信號(hào)幅度的大小自動(dòng)調(diào)整放大倍數(shù)。后置放大器又稱為限制放大器，它的放大倍數(shù)有一個(gè)限制，可以將前置放大器輸出的差分電信號(hào)放大到一個(gè)恒定的值。后置放大器輸出的電信號(hào)再進(jìn)入時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)的電路，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形、濾波等處理，此時(shí)這個(gè)電信號(hào)所承載的信息與先前λ1光信號(hào)所承載的信息完全相同。然后將這個(gè)差分電信號(hào)送入激光器驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)為λ2的激光器，激光器驅(qū)動(dòng)電路包括自動(dòng)功率控制電路(APC)，根據(jù)需要還可以配備制冷電路。這樣當(dāng)所選用的激光器的譜寬很窄時(shí)或比輸入光的光譜窄很多時(shí)，就可以在轉(zhuǎn)換器輸出端得到一個(gè)波長(zhǎng)為λ2，適于在單模光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，可以同時(shí)完成波長(zhǎng)/光纖模式的轉(zhuǎn)換。其中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換包括850nm轉(zhuǎn)1310nm、850nm轉(zhuǎn)1550nm、1310nm轉(zhuǎn)850nm、1550nm轉(zhuǎn)850nm、1310nm轉(zhuǎn)1550nm、1550nm轉(zhuǎn)1310nm、850nm轉(zhuǎn)ITUT-G.692規(guī)定波長(zhǎng)、1310nm轉(zhuǎn)ITUT-G.692規(guī)定波長(zhǎng)、各種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換到CWDM規(guī)定的波長(zhǎng)。單模多模轉(zhuǎn)換包括將光信號(hào)在多模光纖和單模光纖中的互換以及將光信號(hào)從多縱模轉(zhuǎn)換到單縱模。
圖2是光電探測(cè)器和前置放大器的原理圖，首先光電探測(cè)器T將接收到的光信號(hào)(假設(shè)波長(zhǎng)為λ1，模式為多模光信號(hào))轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這樣就將原來(lái)在多模光纖中由波長(zhǎng)為λ1所攜帶的信息變換為由電信號(hào)作為信息的載波，而其所攜帶的信息與多模光纖中由波長(zhǎng)為λ1的光所攜帶的信息一樣。這個(gè)電信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)入前置放大電路。它采用集成電路，如MC2010。在圖2中MC2010有一個(gè)高增益的單端CMOS放大器，它的增益是可變的，這種增益的變化是由輸入光的大小決定的，前置放大器可以檢測(cè)光電探測(cè)器輸出電流的大小，根據(jù)電流的大小自動(dòng)調(diào)整壓控電阻的阻值，這樣便可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制功能。前置放大器的差分輸出直接接至圖3所示的后置放大器的差分輸入端。
圖3是后置放大器的電路原理圖。后置放大電路采用集成電路，如MC2046，是由限放電路、ECL電平緩沖電路、電平檢測(cè)電路、門限設(shè)置電路、自動(dòng)調(diào)零電路等組成。由前置放大器過(guò)來(lái)的電信號(hào)經(jīng)過(guò)限幅放大電路的進(jìn)一步放大后進(jìn)入ECL緩沖器后輸出。限幅放大器的作用是將前置放大器輸入的微小差分電信號(hào)放大到一個(gè)幅度恒定的差分信號(hào)。由前置放大器過(guò)來(lái)的電信號(hào)同時(shí)經(jīng)過(guò)峰值檢測(cè)電路，當(dāng)檢測(cè)到的峰值電平小于門限設(shè)置電路設(shè)置的值時(shí)在引腳ST和/ST上輸出報(bào)警信號(hào)。另外當(dāng)我們?cè)谝_Cazp、Cazn之間連接一個(gè)10nf的電容時(shí)可以起到自動(dòng)調(diào)零的功能，也即當(dāng)沒(méi)有信號(hào)輸入時(shí)，自動(dòng)消除信號(hào)通道上的偏置電壓，使比較器保持在平衡點(diǎn)。后置放大器的輸出信號(hào)直接進(jìn)入時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。
圖4是時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。它的主要作用是從接收到的信號(hào)中提取出時(shí)鐘信號(hào)，然后用這個(gè)提取的時(shí)鐘重新定時(shí)數(shù)據(jù)信號(hào)。起到一個(gè)信號(hào)整形、濾波和再生恢復(fù)的功能。時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路采用集成電路，如MAX3876。在這一部分電路中有一個(gè)壓控振蕩器和鎖相環(huán)電路，這部分電路的作用是根據(jù)相位/頻率檢測(cè)電路的輸出調(diào)整壓控振蕩器的頻率，最終壓控振蕩器的輸出時(shí)鐘頻率與輸入信號(hào)的實(shí)際頻率一致，然后用這個(gè)壓控振蕩器的輸出頻率作為觸發(fā)器的時(shí)鐘觸發(fā)輸入重新定時(shí)數(shù)據(jù)以達(dá)到數(shù)據(jù)的再生。這部分電路輸出的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)直接進(jìn)入框圖四的激光器驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘輸入端。
圖5是激光器驅(qū)動(dòng)電路框圖。激光器驅(qū)動(dòng)電路采用集成電路，如MAX3869。其中包括了激光器驅(qū)動(dòng)偏置電流源電路、激光器調(diào)制電路、自動(dòng)功率控制電路、激光器擾動(dòng)電路R、和調(diào)制電流、偏置電流檢測(cè)電路。其中激光器驅(qū)動(dòng)偏置電流源電路、激光器調(diào)制電路主要是將差分電信號(hào)加載到激光器上，驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)光(假設(shè)這個(gè)激光器發(fā)出的光波長(zhǎng)為λ2，光為單縱模)，這樣原來(lái)在多模光纖中由波長(zhǎng)為λ1的光載波所承載的信息就轉(zhuǎn)到了單模光纖中由波長(zhǎng)為λ2的光載波上。實(shí)現(xiàn)了光波長(zhǎng)/模式的轉(zhuǎn)換。自動(dòng)功率控制電路要用到激光器的背光探測(cè)器，根據(jù)背光探測(cè)器檢測(cè)到的光信號(hào)大小，以負(fù)反饋的形式調(diào)節(jié)激光器的驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)激光器出光功率的穩(wěn)定。調(diào)制電流、偏置電流檢測(cè)電路可以提供激光器的實(shí)時(shí)調(diào)制電流和偏置電流信息，便于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和監(jiān)控。擾動(dòng)電路是可選擇的。它的作用是當(dāng)激光器的譜寬很窄時(shí)，同時(shí)激光器的入纖功率很高時(shí)，此時(shí)的能量非常集中(能量譜密度很高)，容易超過(guò)光纖的布里淵散射功率閾值，影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。擾動(dòng)電路的作用就是稍微展寬一點(diǎn)光譜寬度，使能量不是非常集中以減小非線性效應(yīng)的影響。
根據(jù)目前的實(shí)際應(yīng)用方式，我們的技術(shù)方案有以下幾個(gè)重點(diǎn)1.為了提高轉(zhuǎn)換器的整體性能，我們?cè)陔娐方Y(jié)構(gòu)上采用全差分架構(gòu)，信號(hào)電平采用差分ECL電平，提高轉(zhuǎn)換器的共模抑制比。
2.轉(zhuǎn)換器主電路板采用多層電路電路板結(jié)構(gòu)，高頻阻抗線按照50Ω微帶線設(shè)計(jì)，減少因?yàn)樽杩共黄ヅ涠鴰?lái)的信號(hào)畸變。
3.在發(fā)射電路中將激光器的偏置電流預(yù)設(shè)到激光器閾值附近，然后調(diào)節(jié)激光器的調(diào)制電流，使出射光具有一個(gè)合適的消光比，約為10dB。利用激光器的背光探測(cè)器進(jìn)行自動(dòng)功率控制(APC)，保持發(fā)射光功率穩(wěn)定。
4.在接收模塊中除了光電轉(zhuǎn)換器外(PIN型探測(cè)器或APD型探測(cè)器)，還要有前置放大和限放，將轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)放大到一個(gè)合適的范圍，根據(jù)用戶需求還可以加上時(shí)鐘提取電路對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再生。
5.在接收電路的電輸出和發(fā)射電路的電輸入之間采用直流耦合方式，電路板走線時(shí)要注意信號(hào)線的阻抗匹配，阻抗匹配到50Ω。同對(duì)信號(hào)線兩端在無(wú)內(nèi)部偏置時(shí)要加外部偏置，使信號(hào)線共模電壓為3.3V左右。
6.為了便于通信系統(tǒng)的管理，可以在激光器偏置電流和調(diào)制電流通路上設(shè)置采樣電阻，并通過(guò)放大電路放大后輸出來(lái)檢測(cè)偏置電流和調(diào)制電流。另外還可以根據(jù)用戶要求提供多種輔助功能，例如激光器關(guān)斷、眼保護(hù)、波長(zhǎng)調(diào)整、擾動(dòng)預(yù)啁啾等。
7.激光器關(guān)斷主要是利用一個(gè)電控單刀單至開(kāi)關(guān)，其特點(diǎn)是當(dāng)電控信號(hào)為低電平時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，調(diào)制電流和偏置電流可以通過(guò)開(kāi)關(guān)到達(dá)激光器。當(dāng)電控信號(hào)為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)關(guān)閉，調(diào)制電流和偏置電流不能通過(guò)開(kāi)關(guān)到達(dá)激光器，從而關(guān)斷激光器。
8.眼保護(hù)主要利用接收電路的無(wú)光告警信號(hào)作為上述電控開(kāi)關(guān)的電控信號(hào)(也可以通過(guò)外部引腳人為引入關(guān)端信號(hào))，當(dāng)沒(méi)有光或光很小時(shí)，無(wú)光告警電路輸出一個(gè)高電平，關(guān)斷激光器，避免在轉(zhuǎn)換器不工作時(shí)激光器傷人眼。
9.波長(zhǎng)調(diào)整主要是利用對(duì)集成了制冷器的激光器管芯溫度的精確控制，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的微調(diào)整。
10.擾動(dòng)預(yù)啁啾主要是當(dāng)我們采用光譜很窄的激光器時(shí)，由于其譜寬窄，能量譜密度非常高，容易產(chǎn)生非線性效應(yīng)。我們?cè)诩す馄鞯尿?qū)動(dòng)信號(hào)上迭加了一個(gè)頻率為5K-20K，頻偏為100M--1GHz的低頻擾動(dòng)信號(hào)來(lái)展寬光譜。以降低非線性效應(yīng)的影響。
權(quán)利要求
1.一種光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，主要包括光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換和模式轉(zhuǎn)換，其特征是用光電變換和電光變換完成波長(zhǎng)和模式的轉(zhuǎn)換，包括含探測(cè)器的接收模塊部分及含光器的發(fā)射模塊部分，用光電探測(cè)器將接收的λ1光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)光接收模塊放大和整形濾波送給光發(fā)射模塊部分的激光器驅(qū)動(dòng)電路，激光器驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)為λ2的激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是光接收模塊部分包括具有自動(dòng)增益控制AGC功能的前置放大器和可以將前置放大器輸出的差分電信號(hào)放大到一個(gè)恒定值的后置放大器，后置放大器輸出的電信號(hào)再進(jìn)入時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形、濾波處理，然后將這個(gè)差分電信號(hào)送入激光器驅(qū)動(dòng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是激光器驅(qū)動(dòng)電路主要包括激光器驅(qū)動(dòng)偏置電流源電路和激光器調(diào)制電路，激光器調(diào)制電路將差分電信號(hào)加載到激光器上，在發(fā)射電路中將激光器的偏置電流預(yù)設(shè)到激光器閾值附近，然后調(diào)節(jié)激光器的調(diào)制電流，使出射光消光比為8.2～12dB，利用激光器的背光探測(cè)器進(jìn)行自動(dòng)功率控制APC，保持發(fā)射光功率穩(wěn)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是激光器驅(qū)動(dòng)電路還包括制冷電路，波長(zhǎng)調(diào)整主要是利用對(duì)集成了制冷器的激光器管芯溫度的精確控制來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)的微調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是激光器關(guān)斷主要是利用一個(gè)電控單刀單置開(kāi)關(guān)，當(dāng)電控信號(hào)為低電平時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，調(diào)制電流和偏置電流可以通過(guò)開(kāi)關(guān)到達(dá)激光器，當(dāng)電控信號(hào)為高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)關(guān)閉，調(diào)制電流和偏置電流不能通過(guò)開(kāi)關(guān)到達(dá)激光器，從而關(guān)斷激光器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征激光器驅(qū)動(dòng)電路還包括激光器擾動(dòng)電路RO，激光器擾動(dòng)電路RO是在激光器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)上迭加了一個(gè)頻率為5K-20K，頻偏為100M-1GHz的低頻擾動(dòng)信號(hào)來(lái)展寬光譜，以降低非線性效應(yīng)的影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是電路結(jié)構(gòu)采用全差分電平設(shè)計(jì)，信號(hào)電平采用差分ECL電平，提高轉(zhuǎn)換器的共模抑制比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是接收電路的電輸出和發(fā)射電路的電輸入之間采用直流耦合方式，信號(hào)線的阻抗匹配到50Ω，信號(hào)線共模電壓為3～3.5V。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器，其特征是轉(zhuǎn)換器主電路板采用多層電路板結(jié)構(gòu)，高頻阻抗線按照50Ω微帶線設(shè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明的光波長(zhǎng)/模式轉(zhuǎn)換器主要包括探測(cè)器和光接收模塊部分光發(fā)射模塊部分和激光器，用光電探測(cè)器將接收到的λ1光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)放大器和整形濾波電路送給激光器驅(qū)動(dòng)電路，激光器驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)為λ2的激光器。其放大器包括具有自動(dòng)增益控制AGC功能的前置放大器和可以將前置放大器輸出的差分電信號(hào)放大到一個(gè)恒定值的后置放大器，后置放大器輸出的電信號(hào)再進(jìn)入時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行整形、濾波處理，然后將這個(gè)差分電信號(hào)送入激光器驅(qū)動(dòng)電路。這種轉(zhuǎn)換器不改變光信號(hào)原先所承載的信息內(nèi)容、格式、速率等，并在一定程度上優(yōu)化光載波的性能。
文檔編號(hào)H04B10/12GK1426180SQ02147828
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者張靖, 張翠紅 申請(qǐng)人:武漢光迅科技有限責(zé)任公司