專利名稱：光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊及其控制電信號(hào)輸出的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光纖通信技術(shù)，尤其涉及一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊及其控制電信號(hào)輸出的方法。
背景技術(shù)：
目前的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以及國(guó)際市場(chǎng)，高帶寬、高速率和多種業(yè)務(wù)融合的光纖通信方向已經(jīng)開始應(yīng)用；在眾多的解決方案中，光纖到 戶(FTTH)的出現(xiàn)便被認(rèn)為是寬帶接入的終極解決方案。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)已經(jīng)大面積應(yīng)用。而在FTTH眾多方案中，其中PON (無源光網(wǎng)絡(luò))又備受關(guān)注，成為了目前主流的光接入方式。PON技術(shù)在幾年內(nèi)經(jīng)歷了 AP0N、BP0N到目前的EP0N、GP0N。且隨著以太網(wǎng)技術(shù)在城域網(wǎng)中的普及以及寬帶接入技術(shù)的發(fā)展，人們更多關(guān)注lGbit/s以上的寬帶PON技術(shù)，即EP0N、GP0N。GPON的全稱為Gigabit-capable P0N，也就是吉比特級(jí)數(shù)的無源光網(wǎng)絡(luò)，其傳輸速率最大可達(dá)2. 5Gbps，并且支持多種業(yè)務(wù)，包括ATM，Ethernet, TDM, CATV，注重多業(yè)務(wù)，可以說是目前功能最完善的PON網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，也是一種非常經(jīng)濟(jì)、面向?qū)拵У木W(wǎng)絡(luò)接入方式。目前PON的網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)越來越多。PON網(wǎng)絡(luò)中的ONU光模塊用以探測(cè)接收局端發(fā)送的光信號(hào)，將探測(cè)接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送給用戶端的設(shè)備；并接收用戶端的設(shè)備發(fā)送的電信號(hào)，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后向局端發(fā)送。通常，ONU光模塊中包括激光發(fā)射單元和激光接收單元，激光接收單元包括ROSA (Receiver Optical Subassembly,光接收組件)和限幅放大電路；或者ONU光模塊中包括BOSA(Bidirectional Optical Subassembly,雙向光組件)，BOSA可以進(jìn)行激光發(fā)射和接收。ROSA、或者BOSA中通常包括有光電二極管和TIA(Tranimpedance Amplifier,跨阻放大器)。所述光電二極管具體可以是應(yīng)用于GPON網(wǎng)絡(luò)的ONU光模塊中的APD (Avalanche Photo Diode，雪崩光電二極管)，也可以是應(yīng)用于EPON網(wǎng)絡(luò)的ONU光模塊中的PIN光電二極管(在P、N結(jié)之間加進(jìn)一個(gè)接近本征材料的I區(qū)，形成PIN結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光電探測(cè)器)。圖I示出ONU光模塊中的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、將電信號(hào)輸出的電路，ROSA或BOSA中的光電二極管探測(cè)到一定功率的光信號(hào)后，TIA會(huì)輸出一定幅度差的差分信號(hào)，差分信號(hào)的幅度差值越大，則說明接收的光信號(hào)的功率越大；差分信號(hào)的幅度差值越小，說明接收的光信號(hào)的功率越??；若差分信號(hào)的幅度差值為零，則表明無光信號(hào)。TIA輸出的差分信號(hào)被耦合到限幅放大器中，限幅放大器輸出由光信號(hào)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)。限幅放大器中通常設(shè)置有閾值，輸入的差分信號(hào)的幅度差與閾值進(jìn)行比較；若輸入的差分信號(hào)的幅度差大于閾值，則認(rèn)為接收到有效的光信號(hào)，則輸出有較大幅度差值的差分信號(hào)(RD-、RD+);若輸入的差分信號(hào)的幅度差小于閾值，則認(rèn)為沒有接收到有效的光信號(hào)，則不輸出差分信號(hào)，即輸出幅度差為0的差分信號(hào)。然而在實(shí)際應(yīng)用中，PON網(wǎng)絡(luò)中的ONU (optical net unit，光網(wǎng)絡(luò)單元)光模塊主要用于ONU BOX (0NU盒子)設(shè)備上,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備商來說,對(duì)于不同市場(chǎng)的應(yīng)用和成本考慮，所選用的BOX芯片方案也不同，電路設(shè)計(jì)也各有差異。因此，有的ONU BOX設(shè)備的PCB設(shè)計(jì)中可能會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電源噪聲和干擾。ONU BOX設(shè)備產(chǎn)生的電源噪聲和干擾可能會(huì)被電路引入到限幅放大器的輸入端；這樣，限幅放大器輸入端的差分信號(hào)受到外部噪聲干擾在沒有有效光輸入時(shí)，具有了一定的幅度差，該幅度差若超過限幅放大器中的閾值，則限幅放大器在其輸出端將輸出有較大幅度差值的差分信號(hào)，從而造成將噪聲作為有效的電信號(hào)輸出的后果，導(dǎo)致電信號(hào)的錯(cuò)誤輸出。因此，現(xiàn)有技術(shù)的ONU光模塊存在因噪聲干擾而錯(cuò)誤輸出電信號(hào)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊及其控制電信號(hào)輸出的方法，用以避免因噪聲干擾而錯(cuò)誤輸出電信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊，包括 響應(yīng)電流檢測(cè)模塊，其電流輸入端與所述光模塊中的光電二極管的陰極相連，用以檢測(cè)所述光電二極管輸出的響應(yīng)電流，并根據(jù)所述響應(yīng)電流從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓；微程序控制單元MCU和限幅放大器，所述MCU的電壓輸入端與所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電壓輸出端相連，并且，所述MCU通過總線與所述光模塊中的限幅放大器相連；所述MCU用以檢測(cè)所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓，并根據(jù)檢測(cè)的電壓通過所述總線向所述限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值；所述限幅放大器根據(jù)寫入的數(shù)值設(shè)置閾值，并接收所述光模塊中的TIA輸出的差分信號(hào)，將接收的差分信號(hào)的幅度差與所述閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出差分電信號(hào)。其中，所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊具體包括電流鏡像電路和采樣電阻；所述電流鏡像電路的電流輸入端與所述光電二極管的陰極相連，所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端通過所述采樣電阻接到電源地；所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端與所述采樣電阻的連接點(diǎn)為所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電壓輸出端。所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓通過所述總線向所述限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值具體為所述MCU若確定檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ；若確定檢測(cè)的電壓大于電壓設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B ;或者，所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓確定所述光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的光功率；若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B?；蛘?所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊具體包括電流鏡像電路和第一采樣電阻，所述電流鏡像電路的電流輸入端與所述光電二極管的陰極相連，所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端通過第一采樣電阻接到電源地；第二采樣電阻，連接于所述MCU的控制輸出端與所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端之間；以及所述MCU還用于根據(jù)檢測(cè)的電壓確定光功率；并根據(jù)確定的光功率，控制其控制輸出端的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種光網(wǎng)絡(luò)單兀光模塊中控制電信號(hào)輸出的方法，包括MCU檢測(cè)響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓；并根據(jù)檢測(cè)的電壓向限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值；其中，所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電流輸入端與所述光模塊中的光電二極管的陰極相連，用以檢測(cè)所述光電二極管輸出的響應(yīng)電流，并根據(jù)所述響應(yīng)電流從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓；所述MCU的電壓輸入端與所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電壓輸出端相連，并且，所述MCU通過總線與所述限幅放大器相連；所述限幅放大器根據(jù)所述MCU通過所述總線寫入的數(shù)值設(shè)置閾值，并接收所述光模塊中的TIA輸出的差分信號(hào)，將接收的差分信號(hào)的幅度差 與所述閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出差分電信號(hào)。所述根據(jù)檢測(cè)的電壓向限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值具體包括所述MCU若確定檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ；若確定檢測(cè)的電壓大于電壓設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B ;或者，所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓確定所述光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的光功率；若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B。本發(fā)明實(shí)施例由于根據(jù)光電二極管產(chǎn)生的響應(yīng)電流Ipd來進(jìn)行有無接收到有效光信號(hào)的判斷，進(jìn)而調(diào)整限幅放大器的閾值，從而可以在沒有接收到有效的光信號(hào)的情況下，壓制了噪聲、避免了因噪聲干擾而錯(cuò)誤輸出電信號(hào)。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)的ONU光模塊中的電信號(hào)輸出電路的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的ONU光模塊內(nèi)部電路的框圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的一種具體電路的電路框圖；圖4、5為本發(fā)明實(shí)施例的MCU控制電信號(hào)輸出的方法流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的另一種具體電路的電路框圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。本申請(qǐng)使用的“模塊”、“系統(tǒng)”等術(shù)語(yǔ)旨在包括與計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于處理器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對(duì)象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計(jì)算機(jī)。本發(fā)明的主要思路為，ONU光模塊中的光電二極管探測(cè)到光信號(hào)后會(huì)產(chǎn)生與之對(duì)應(yīng)的響應(yīng)電流Ipd ;通過監(jiān)測(cè)Ipd來判斷是否接收到有效的光信號(hào)；如果判斷出沒有接收到有效的光信號(hào)，則調(diào)整增大限幅放大器中的閾值，防止耦合到限幅放大器輸入端的噪聲的幅度超過閾值，從而在沒有接收到有效的光信號(hào)的情況下，壓制了噪聲、防止了因噪聲干擾而錯(cuò)誤輸出電信號(hào)。如果判斷出接收到有效的光信號(hào)，則將限幅放大器中的閾值調(diào)整為正常值，進(jìn)行正常的電信號(hào)的輸出。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。本發(fā)明實(shí)施例的ONU光模塊，如圖2所示，其中包括R0SA或B0SA、限幅放大器201、響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202、MCU(Microprogrammed Control Unit,微程序控制單兀)203。ROSA或BOSA中包括光電二極管和TIA ;光電二極管在探測(cè)到光信號(hào)后,輸出相應(yīng)的響應(yīng)電流Ipd 般而言,光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的功率越強(qiáng),則輸出的Ipd越大。光電二極管的陰極與響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202的電流輸入端相連，光電二極管輸出的Ipd流入到響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202。響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202用以檢測(cè)Ipd，并根據(jù)輸入的Ipd從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓。也就是說，響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202輸出的電壓隨輸入的Ipd的改變而改變，具體地，兩者可以是成正比例關(guān)系。換言之，響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202輸出的電壓可以反映出輸入的Ipd，進(jìn)而也就可以反映出光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的功率。MCU203的一個(gè)電壓輸入端與響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202的電壓輸出端相連接，用以檢測(cè)響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202輸出的電壓。MCU203還通過總線與限幅放大器201相連，用以通過總線向限幅放大器201寫入數(shù)值，限幅放大器201根據(jù)MCU203寫入的數(shù)值設(shè)置閾值。該總線可以是并行總線，也可以是串行總線，例如IIC總線。MCU203根據(jù)檢測(cè)的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202輸出的電壓，判斷是否接收到有效的光信號(hào)；MCU203根據(jù)判斷結(jié)果，通過總線向限幅放大器201寫入相應(yīng)的數(shù)值，限幅放大器201根據(jù)接收的數(shù)值設(shè)置閾值。限幅放大器201的差分信號(hào)輸入端與ROSA或BOSA中的TIA的差分信號(hào)輸出端相連，用以接收TIA輸出的差分信號(hào)；或者，限幅放大器201的差分信號(hào)輸入端通過電容與ROSA或BOSA中的TIA的差分信號(hào)輸出端相連，用以接收從TIA的差分信號(hào)輸出端耦合到本限幅放大器201的差分信號(hào)輸入端的差分信號(hào)。限幅放大器201將接收的差分信號(hào)的幅度差與所述閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出差分電信號(hào)如果接收的差分信號(hào)大于本限幅放大器內(nèi)設(shè)置的閾值，則對(duì)接收的差分信號(hào)進(jìn)行限幅放大輸出；如果接收的差分信號(hào)小于本限幅放大器內(nèi)設(shè)置的閾值，則不輸出差分信號(hào)，即輸出幅度差為0的差分信號(hào)。上述的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202中的一種具體電路，如圖3所示，包括電流鏡像電路301和采樣電阻302。電流鏡像電路301的電流輸入端與光電二極管的陰極相連，用以接收光電二極管輸出的Ipd。光電二極管輸出的Ipd流入電流鏡像電路301 ;電流鏡像電路301的鏡像電流輸出端與采樣電阻302相連，Ipd的鏡像電流經(jīng)采樣電阻302流入電源地，即電流鏡像電路301的鏡像電流輸出端通過采樣電阻302接到電源地。電流鏡像電路301的鏡像電流輸出端與采樣電阻302的連接點(diǎn)作為響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202的電壓輸出端，從而采樣電阻302上的電壓即為電流檢測(cè)模塊402的輸出電壓。MCU203檢測(cè)電流檢測(cè)模塊402的輸出電壓，即檢測(cè)采樣電阻302上的電壓，而采樣電阻302上的電壓反映了電流鏡像電路301的鏡像電流的大小，電流鏡像電路301的鏡像電流反映、了流入的Ipd的大小，也就反映了光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的功率的大小。MCU203根據(jù)檢測(cè)的圖3所示的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓，控制電信號(hào)輸出的一種方法流程，如圖4所示，包括如下步驟S401 :MCU203將檢測(cè)的電壓與第一電壓設(shè)定值(或稱電壓設(shè)定值A(chǔ))、第二電壓設(shè)定值(或稱電壓設(shè)定值B)比較；若檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則執(zhí)行步驟S402 ;若檢測(cè)的電壓大于電壓設(shè)定值B，則執(zhí)行步驟S403。S402 :若檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則MCU203向限幅放大器201寫入第一數(shù)值(或稱數(shù)值A(chǔ))。若檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則MCU203判斷ONU光模塊沒有接收到有效光信號(hào)，向限幅放大器201寫入數(shù)值A(chǔ) ;數(shù)值A(chǔ)為一個(gè)較大的數(shù)值，限幅放大器201根據(jù)接收的數(shù)值A(chǔ)將把閾值設(shè)置為較高值，從而在沒有接收到有效的光信號(hào)的情況下，防止了因電路引入噪聲到限幅放大器201的差分輸入端而引起的電信號(hào)的錯(cuò)誤輸出。電壓設(shè)定值A(chǔ)為預(yù)先設(shè)定的。S403 :若檢測(cè)的電壓大于電壓設(shè)定值B，則MCU203向限幅放大器201寫入第二數(shù)·值(或稱數(shù)值B)。若檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值B，則MCU203判斷ONU光模塊接收到有效光信號(hào)，向限幅放大器201寫入數(shù)值B ;限幅放大器201根據(jù)接收的數(shù)值B將把閾值設(shè)置為正常值(該正常值可以是現(xiàn)有技術(shù)的ONU光模塊中的限幅放大器201內(nèi)通常設(shè)置的閾值)，從而進(jìn)行正常的差分信號(hào)的限幅放大輸出。電壓設(shè)定值B為預(yù)先設(shè)定的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定上述的電壓設(shè)定值A(chǔ)、電壓設(shè)定值B、數(shù)值A(chǔ)、數(shù)值B。例如，設(shè)定電壓設(shè)定值A(chǔ)為5mV、電壓設(shè)定值B為10mV、數(shù)值A(chǔ)為128、數(shù)值B為50。設(shè)置的電壓設(shè)定值A(chǔ)與電壓設(shè)定值B可以相等也可以不等。如果電壓設(shè)定值B與電壓設(shè)定值A(chǔ)不等，則電壓設(shè)定值A(chǔ)與電壓設(shè)定值B之間為遲滯區(qū)間，以防止單點(diǎn)切換的震蕩。一般而言，電壓設(shè)定值A(chǔ)小于電壓設(shè)定值B。MCU203根據(jù)檢測(cè)的圖3所示的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓，控制電信號(hào)輸出的另一種方法流程，如圖5所示，包括如下步驟S501 :MCU203根據(jù)檢測(cè)的電壓確定光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的光功率。具體地，MCU203可以采用查表的方法根據(jù)檢測(cè)的電壓值確定光功率；或者，根據(jù)檢測(cè)的電壓值以及當(dāng)前的采樣電阻阻值計(jì)算出光功率。MCU203根據(jù)檢測(cè)的電壓值確定光功率的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方法，此處不再贅述。S502 MCU203將確定的光功率與第一功率設(shè)定值(或稱功率設(shè)定值A(chǔ))、第二功率設(shè)定值(或稱功率設(shè)定值B)比較；若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則執(zhí)行步驟S503 ;若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則執(zhí)行步驟S504。S503 :若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則MCU203向限幅放大器201寫入數(shù)值A(chǔ)0限幅放大器201根據(jù)接收的數(shù)值A(chǔ)將把閾值設(shè)置為較高值，從而在沒有接收到有效的光信號(hào)的情況下，防止了因電路引入噪聲到限幅放大器201的差分輸入端而引起的電信號(hào)的錯(cuò)誤輸出。功率設(shè)定值A(chǔ)為預(yù)先設(shè)定的。S504 :若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則MCU203向限幅放大器201寫入數(shù)值B0限幅放大器201根據(jù)接收的數(shù)值B將把閾值設(shè)置為正常值，從而進(jìn)行正常的差分信號(hào)的限幅放大輸出。功率設(shè)定值B為預(yù)先設(shè)定的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定上述的功率設(shè)定值A(chǔ)、功率設(shè)定值B。例如，設(shè)定功率設(shè)定值A(chǔ)為-33dBm、功率設(shè)定值B為-31dBm。設(shè)置的功率設(shè)定值A(chǔ)與功率設(shè)定值B可以相等也可以不等。如果功率設(shè)定值B與功率設(shè)定值A(chǔ)不等，則功率設(shè)定值A(chǔ)與功率設(shè)定值B之間為遲滯區(qū)間，以防止單點(diǎn)切換的震蕩。一般而言,功率設(shè)定值A(chǔ)小于功率設(shè)定值B。上述的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊202中的另一種具體電路，如圖6所示，包括電流鏡像電路602、第一米樣電阻R604、第二米樣電阻R605。
電流鏡像電路602的電流輸入端與光電二極管的陰極相連，用以接收光電二極管輸出的Ipd。光電二極管輸出的Ipd流入電流鏡像電路602 ；電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端與第一米樣電阻R604相連,Ipd的鏡像電流經(jīng)第一米樣電阻R604流入電源地，即電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端通過第一采樣電阻R604接到電源地。MCU203的一個(gè)電壓輸入端與電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端相連，也就是MCU203的電壓輸入端與第一采樣電阻R604相連。此外，MCU203的電壓輸入端還與第二采樣電阻R605的一端相連,第二米樣電阻R605的另一端與MCU203的一個(gè)控制輸出端相連。即第二采樣電阻R605連接在MCU203的控制輸出端與電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端之間。MCU203可以通過其控制輸出端，控制采樣電阻阻值的變化MCU203若從其控制輸出端輸出低電平，則接入到電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端的采樣電阻阻值為R604與R605并聯(lián)的電阻阻值，也就是說，電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端流出的鏡像電流通過R604與R605流入到電源地；MCU203若設(shè)置其控制輸出端為高阻，則接入到電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端的采樣電阻阻值為R604的電阻阻值，也就是說，電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端流出的鏡像電流僅通過R604流入到電源地。一般而言，MCU203的控制輸出端可以是MCU203的通用I/O端口，其可以處于三種狀態(tài)輸出高電平、輸出低電平、或者為高阻狀態(tài)。本文中將MCU203的控制輸出端輸出低電平的狀態(tài)稱為第一狀態(tài)(或稱狀態(tài)A);將MCU203的控制輸出端為高阻的狀態(tài)稱為第二狀態(tài)(或稱狀態(tài)B)。 MCU203用以檢測(cè)輸入到其電壓輸入端的電壓，該電壓為電流鏡像電路602輸出的鏡像電流通過采樣電阻所產(chǎn)生的電壓。MCU203根據(jù)檢測(cè)的電壓確定所述光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的光功率。由于在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)下，接入到電流鏡像電路602的鏡像電流輸出端的采樣電阻阻值不同，因此，MCU203在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)下計(jì)算光功率的方法也就不同。所以，MCU203在根據(jù)檢測(cè)的電壓值確定光功率時(shí)，還根據(jù)其控制輸出端的當(dāng)前狀態(tài)確定光功率。即MCU203根據(jù)檢測(cè)的電壓值，以及其控制輸出端的當(dāng)前狀態(tài)是第一狀態(tài)還是第二狀態(tài)，確定光功率。MCU203確定出光功率后，將進(jìn)一步確定當(dāng)前狀態(tài)，進(jìn)而決定是否進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)變
若MCU203確定光功率大于設(shè)定的第一光功率閾值，則表明檢測(cè)的光功率處于高功率段，則確定當(dāng)前狀態(tài)為第一狀態(tài)；MCU203在第一狀態(tài)下，從其控制輸出端輸出低電平，則采樣電阻阻值為R604與R605并聯(lián)的電阻阻值；如此，采樣電阻阻值較小，可以避免采樣電阻上的電壓過高，也就避免輸入到MCU203的電壓輸入端的電壓過高、超過MCU203的電壓檢測(cè)范圍；從而保證高功率段的光功率檢測(cè)不超過MCU的檢測(cè)范圍，避免了光功率檢測(cè)超范圍。若MCU203確定光功率小于設(shè)定的第二光功率閾值，則表明檢測(cè)的光功率處于低功率段，則確定當(dāng)前狀態(tài)為第二狀 態(tài)，MCU203在第二狀態(tài)下，控制其控制輸出端為高阻狀態(tài)，則采樣電阻阻值為R604的電阻阻值；如此，采樣電阻阻值較大，可以使得在電流鏡像電路602輸出的鏡像電流較小的情況下，采樣電阻上的電壓仍維持于一個(gè)較高的范圍內(nèi)，這樣，MCU203可以保證通過其電壓輸入端檢測(cè)的電壓的精度，從而避免由于檢測(cè)的電壓過低而無法保證檢測(cè)精度的問題。上述的第一光功率閾值大于第二光功率閾值；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置第一光功率閾值和第二光功率閾值。例如，設(shè)置第一光功率閾值和第二光功率閾值分別為_16dBm和_14dBm。由于第一光功率閾值與第二光功率閾值不相等，則在第一光功率閾值與第二光功率閾值之間產(chǎn)生了遲滯區(qū)間，可以避免單點(diǎn)切換導(dǎo)致MCU203的控制輸出端出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象。MCU203通過如圖6所示的響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓，可以更為精確地確定光功率。MCU203在確定出光功率后，根據(jù)確定的光功率控制電信號(hào)輸出的方法的流程可以與上述的步驟S502-S504相同，此處不再贅述。進(jìn)一步，MCU203還可以根據(jù)檢測(cè)的電壓，控制光檢測(cè)信號(hào)的輸出MCU203在確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)時(shí)，控制光檢測(cè)信號(hào)指示沒有接收到有效的光信號(hào)；在確定的光功率小于功率設(shè)定值B時(shí)，控制光檢測(cè)信號(hào)指示接收到有效的光信號(hào)。光檢測(cè)信號(hào)具體可以是LOS (Loss of Signal,信號(hào)丟失檢測(cè)指示)信號(hào),或者SD (Signal Detect,信號(hào)檢測(cè)指示)信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例由于根據(jù)光電二極管產(chǎn)生的響應(yīng)電流Ipd來進(jìn)行有無接收到有效光信號(hào)的判斷，進(jìn)而調(diào)整限幅放大器的閾值，從而可以在沒有接收到有效的光信號(hào)的情況下，壓制了噪聲、避免了因噪聲干擾而錯(cuò)誤輸出電信號(hào)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種光網(wǎng)絡(luò)單兀光模塊，包括 響應(yīng)電流檢測(cè)模塊，其電流輸入端與所述光模塊中的光電二極管的陰極相連，用以檢測(cè)所述光電二極管輸出的響應(yīng)電流，并根據(jù)所述響應(yīng)電流從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓； 微程序控制單元MCU和限幅放大器，所述MCU的電壓輸入端與所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電壓輸出端相連，并且，所述MCU通過總線與所述光模塊中的限幅放大器相連；所述MCU用以檢測(cè)所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓，并根據(jù)檢測(cè)的電壓通過所述總線向所述限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值； 所述限幅放大器根據(jù)寫入的數(shù)值設(shè)置閾值，并接收所述光模塊中的TIA輸出的差分信號(hào)，將接收的差分信號(hào)的幅度差與所述閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出差分電信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的光模塊，其特征在于，所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊具體包括電流鏡像電路和采樣電阻； 所述電流鏡像電路的電流輸入端與所述光電二極管的陰極相連，所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端通過所述采樣電阻接到電源地；所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端與所述采樣電阻的連接點(diǎn)為所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電壓輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的光模塊，其特征在于，所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓通過所述總線向所述限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值具體為 所述MCU若確定檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定檢測(cè)的電壓大于電壓設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B ;或者， 所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓確定所述光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的光功率；若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B。
4.如權(quán)利要求I所述的光模塊，其特征在于，所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊具體包括 電流鏡像電路和第一采樣電阻，所述電流鏡像電路的電流輸入端與所述光電二極管的陰極相連，所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端通過第一采樣電阻接到電源地； 第二采樣電阻，連接于所述MCU的控制輸出端與所述電流鏡像電路的鏡像電流輸出端之間；以及 所述MCU還用于根據(jù)檢測(cè)的電壓確定光功率；并根據(jù)確定的光功率，控制其控制輸出端的輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的光模塊，其特征在于，所述MCU根據(jù)確定的光功率，控制其控制輸出端的輸出具體為 若MCU確定所述光功率大于第一光功率閾值,則控制其控制輸出端輸出低電平； 若MCU確定所述光功率小于第二光功率閾值，則控制其控制輸出端為高阻狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的光模塊，其特征在于，所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓確定光功率具體為 所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓，以及其控制輸出端的當(dāng)前狀態(tài)是第一狀態(tài)還是第二狀態(tài)，確定光功率； 其中，第一狀態(tài)指的是所述MCU的控制輸出端輸出低電平的狀態(tài)；第二狀態(tài)指的是所述MCU的控制輸出端為高阻的狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求5所述的光模塊，其特征在于，所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓通過所述總線向所述限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值具體為 所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓確定光功率后，若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B0
8.如權(quán)利要求1-7所述的光模塊，其特征在于，所述MCU還用于根據(jù)檢測(cè)的電壓，控制光檢測(cè)信號(hào)的輸出。
9.一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊中控制電信號(hào)輸出的方法，包括 MCU檢測(cè)響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓；并 根據(jù)檢測(cè)的電壓向限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值； 其中，所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電流輸入端與所述光模塊中的光電二極管的陰極相連，用以檢測(cè)所述光電二極管輸出的響應(yīng)電流，并根據(jù)所述響應(yīng)電流從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓； 所述MCU的電壓輸入端與所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊的電壓輸出端相連，并且，所述MCU通過總線與所述限幅放大器相連；所述限幅放大器根據(jù)所述MCU通過所述總線寫入的數(shù)值設(shè)置閾值，并接收所述光模塊中的TIA輸出的差分信號(hào)，將接收的差分信號(hào)的幅度差與所述閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出差分電信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)檢測(cè)的電壓向限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值具體包括 所述MCU若確定檢測(cè)的電壓小于電壓設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定檢測(cè)的電壓大于電壓設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B ;或者， 所述MCU根據(jù)檢測(cè)的電壓確定所述光電二極管探測(cè)的光信號(hào)的光功率；若確定的光功率小于功率設(shè)定值A(chǔ)，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值A(chǔ) ;若確定的光功率大于功率設(shè)定值B，則向所述限幅放大器寫入數(shù)值B。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光網(wǎng)絡(luò)單元光模塊及其控制電信號(hào)輸出的方法，所述光模塊包括響應(yīng)電流檢測(cè)模塊，檢測(cè)光電二極管輸出的響應(yīng)電流Ipd，并根據(jù)Ipd從其電壓輸出端輸出相應(yīng)的電壓；MCU和限幅放大器，所述MCU用以檢測(cè)所述響應(yīng)電流檢測(cè)模塊輸出的電壓，并根據(jù)檢測(cè)的電壓通過總線向限幅放大器寫入相應(yīng)的數(shù)值；所述限幅放大器根據(jù)寫入的數(shù)值設(shè)置閾值，并將接收的差分信號(hào)的幅度差與所述閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出差分電信號(hào)。由于根據(jù)光電二極管產(chǎn)生的響應(yīng)電流進(jìn)行有無接收到有效光信號(hào)的判斷，進(jìn)而調(diào)整限幅放大器的閾值，從而可以在沒有接收到有效的光信號(hào)的情況下，壓制了噪聲、避免了因噪聲干擾而錯(cuò)誤輸出電信號(hào)。
文檔編號(hào)H04B10/12GK102752052SQ20121025604
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者張華 , 程磊 申請(qǐng)人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司