專(zhuān)利名稱(chēng)：一種提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法。
背景技術(shù)：
在光纖中傳播的光波，其大部分是前向傳播的，但由于光纖的非結(jié)晶材料在微觀空間存在不均勻結(jié)構(gòu)，有一小部分光會(huì)發(fā)生散射。布里奧散射是光波與聲波在光纖中傳播時(shí)相互作用而產(chǎn)生的光散射過(guò)程。由于構(gòu)成光纖的娃材料是一種電致伸縮材料，當(dāng)較大功率的光耦合進(jìn)光纖中傳播時(shí)，其折射率會(huì)增加，產(chǎn)生電致伸縮效應(yīng)，導(dǎo)致大部分傳輸光被轉(zhuǎn)化為反向傳輸?shù)纳⑸涔?，產(chǎn)生受激布里奧散射(Stimulated Brillouin Scattering)。在長(zhǎng)距離的密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)中，當(dāng)較大功率的光耦合進(jìn)光纖的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)受激布里奧散射現(xiàn)象，較低的布里奧散射門(mén)限的出現(xiàn)會(huì)限制耦合進(jìn)光纖的光信號(hào)的通道數(shù)量，若對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中光纖進(jìn)行改進(jìn)從而增加光纖可傳輸光信號(hào)通道數(shù)量，則需要對(duì)整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，這樣成本太過(guò)昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種提高光纖中受激布里奧散射的門(mén)限的方法，當(dāng)較大功率的光耦合進(jìn)光纖的時(shí)候，通過(guò)該方法間接提高光纖中受激布里奧散射的門(mén)限，從而增加耦合進(jìn)光纖的光信號(hào)的通道數(shù)量。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案
一種提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，該方法是對(duì)光模塊中的用于對(duì)激光器進(jìn)行自動(dòng)光功率控制的APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度。其中，對(duì)所述APC控制回路的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)具體是光模塊中的中央控制器單元MCU根據(jù)檢測(cè)到的激光器的背向光電流的大小來(lái)設(shè)置激光器的穩(wěn)定工作點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)光模塊發(fā)出的眼圖信號(hào)的質(zhì)量和色散代價(jià)來(lái)設(shè)置預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)到所述DAC_Set引腳上。優(yōu)選的，所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)的頻率為1ΚΗζ-20ΚΗζ。優(yōu)選的，所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)的幅度控制在18mV以?xún)?nèi)。所述激光器為電吸收調(diào)制激光器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明方法是基于現(xiàn)有光模塊中的APC控制回路的，通過(guò)對(duì)APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度，在激光器穩(wěn)定工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加輸入含有額外設(shè)定的頻率和幅度的電壓到激光器，適當(dāng)增加激光器的激光線寬來(lái)間接提高布里奧散射的門(mén)限，從而改善耦合進(jìn)光纖的光信號(hào)的通道數(shù)量，增加光纖中傳輸信號(hào)的容量。本發(fā)明在光纖網(wǎng)絡(luò)上游光模塊中做出改進(jìn)，不需要對(duì)整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，成本降低。該方法簡(jiǎn)單易行，對(duì)下游廠商和設(shè)備運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，不需要改變當(dāng)前設(shè)備廠商已經(jīng)有的投資設(shè)備，就可以提高當(dāng)前設(shè)備的利用率，縮減成本。


圖I為本發(fā)明具體實(shí)施例中光模塊內(nèi)APC控制回路、MCU和激光器的電路連接框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法是對(duì)光模塊中的用于對(duì)激光器進(jìn)行自動(dòng)光功率控制的APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度。在激光器穩(wěn)定工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加輸入含有額外設(shè)定的頻率和幅度的電壓到激光器，適當(dāng)增加激光器的激光線寬來(lái)間接提高光纖中布里奧散射的門(mén)限值，從而改善耦合進(jìn)光纖的光信號(hào)的通道數(shù)量。參看圖1，對(duì)所述APC控制回路的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)具體是光模塊中的中央控制器單元MCU根據(jù)檢測(cè)到的激光器的背向光電流的大小來(lái)設(shè)置激光器的穩(wěn)定工作點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)光模塊發(fā)出的眼圖信號(hào)的質(zhì)量和色散代價(jià)來(lái)設(shè)置預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)到所述DAC_Set引腳上。具體的，光模塊中的中央控制器單元MCU根據(jù)檢測(cè)到的激光器的背向光電流的大小來(lái)設(shè)定APC控制回路的DAC_Set引腳輸入信號(hào)，即APC控制回路中的運(yùn)算放大器Ul的參考電壓DAC_I，也就是設(shè)置激光器的工作點(diǎn)；同時(shí)將額外的以時(shí)間間隔T(可轉(zhuǎn)換為頻率)電壓信號(hào)DAC_II (即所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào))疊加到所述DAC_Set引腳上，從而得到含有額外設(shè)定的頻率和幅度在18mV的電壓信號(hào)加在激光器的LD+腳上。其中，所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)的頻率為1ΚΗζ-20ΚΗζ (對(duì)應(yīng)所述時(shí)間間隔T);所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)的幅度在18mV以?xún)?nèi)。本發(fā)明中時(shí)間間隔T由中央控制器單元MCU計(jì)數(shù)控制，額外調(diào)制信號(hào)的幅度由數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC輸出控制，DAC集成于MCU中，當(dāng)然也可以由外接DAC完成。所述激光器為電吸收調(diào)制激光器EML Tosa,EML Tosa采用DFB+EAM的結(jié)構(gòu)。光模塊中的中央控制器單元MCU通過(guò)檢測(cè)電吸收激光器EML Tosa的光電二極管H)輸出的背向光電流大小(通常設(shè)置電阻將該背向光電流轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào))來(lái)設(shè)置所述DAC_Set引腳的輸入電平信號(hào)DAC_I，通過(guò)控制調(diào)節(jié)DAC_I信號(hào)可得到所需要的平均光功率；同時(shí)，中央控制器單元MCU根據(jù)光模塊發(fā)出的眼圖信號(hào)的質(zhì)量(Q值、消光比、信號(hào)抖動(dòng)大小等)以及傳輸特性(色散代價(jià))來(lái)設(shè)置所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)DAC_II (運(yùn)放輸出幅度在ISmV以?xún)?nèi)，頻率為1ΚΗζ-20ΚΗζ)，該DAC_II信號(hào)疊加DAC_I信號(hào)以DAC_I+DAC_II的疊加方式輸入到所述DAC_Set引腳上，從而在APC控制回路中的運(yùn)算放大器Ul的輸出端得到一個(gè)含有額外設(shè)定的頻率和幅度的矩形電壓信號(hào)，此電壓信號(hào)用來(lái)控制三極管Dl的通斷，從而使得加在EMLTosa激光器的LD+腳的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度。此方法是基于APC控制回路的，正常情況下通過(guò)APC控制回路設(shè)定激光器的工作點(diǎn)時(shí)，中央控制器單元MCU根據(jù)檢測(cè)到的EML Tosa的光電二極管H)輸出的背向光電流信
4CN 102946278 A
書(shū)
明
說(shuō)
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號(hào)的大小來(lái)設(shè)置DAC_I信號(hào)輸出到APC控制回路的DAC_Set引腳上，即設(shè)置激光器穩(wěn)定工作點(diǎn)，使激光器的DFB部分處于需要的偏置條件下(如輸出平均光功率)。本發(fā)明對(duì)激光器的偏置部分(DFB)增加上述的額外調(diào)制信號(hào)，中央控制器單元MCU根據(jù)光模塊發(fā)出的眼圖信號(hào)的質(zhì)量(Q值，信號(hào)抖動(dòng)大小、消光比等)以及光模塊的傳輸后的色散代價(jià)來(lái)設(shè)置上述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)DAC_II，將該DAC_II信號(hào)疊加在DAC_I信號(hào)上輸出到APC控制回路的 DAC_Set引腳上，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器偏置部分(DFB)上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度，在激光器穩(wěn)定工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加輸入含有額外設(shè)定的頻率和幅度的電壓到EML TOSA激光器的偏置部分(DFB)，這樣就在原有基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)卦黾覧ML TOSA激光器的輸出的激光線寬，當(dāng)激光光譜的線寬較之前更大于布里奧線寬時(shí)，布里奧散射的門(mén)限提高，在一定輸出功率的情況下，就可以有多個(gè)激光信號(hào)耦合進(jìn)光纖，增加光纖中傳輸信號(hào)的容量。本發(fā)明在光纖網(wǎng)絡(luò)上游光模塊中做出改進(jìn)，不需要對(duì)整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，成本大大降低。為了獲得較高的布里奧散射的門(mén)限值，可以通過(guò)在APC控制回路中的運(yùn)算放大器Ul的輸出端與三極管Dl之間添加一個(gè)電容C4來(lái)使得輸出到激光器LD+引腳上的矩形波信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿遣ㄐ盘?hào)，使得信號(hào)波形變?yōu)轭?lèi)似正弦形狀的電壓波形。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，三角波信號(hào)比矩形波信號(hào)能更好的改善布里奧散射的門(mén)限值。本發(fā)明方法通過(guò)對(duì)所述APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器偏置部分(DFB)上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度，在激光器穩(wěn)定工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加輸入含有額外設(shè)定的頻率和幅度的電壓到EML TOSA激光器的偏置部分(DFB)，適當(dāng)增加激光器的激光線寬來(lái)間接提高光纖中布里奧散射的門(mén)限值，從而改善耦合進(jìn)光纖的光信號(hào)的通道數(shù)量。正常情況下，該增加的額外調(diào)制信號(hào)是噪聲，應(yīng)該予以避免，但是在此應(yīng)用中，將該額外調(diào)制信號(hào)控制在一定范圍(頻率為1ΚΗζ-20ΚΗζ，幅度小于18mV)，這樣就在原有基礎(chǔ)上適當(dāng)增加激光器的激光線寬，激光線寬的適當(dāng)增加，提高了布里奧散射的門(mén)限，那么就可以有更多個(gè)波長(zhǎng)的激光信號(hào)耦合進(jìn)光纖，增加光纖中傳輸信號(hào)的容量。本發(fā)明在光纖網(wǎng)絡(luò)上游光模塊中做出改進(jìn)，不需要對(duì)整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，成本降低。該方法簡(jiǎn)單易行，對(duì)下游廠商和設(shè)備運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，不需要改變當(dāng)前設(shè)備廠商已經(jīng)有的投資設(shè)備，就可以提高當(dāng)前設(shè)備的利用率，縮減成本。
權(quán)利要求
1.一種提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，其特征在于該方法是對(duì)光模塊中的用于對(duì)激光器進(jìn)行自動(dòng)光功率控制的APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入 預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，其特征在于對(duì)所述APC控制回路的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)具體是光模塊中的中央控制器單兀MCU根據(jù)檢測(cè)到的激光器的背向光電流的大小來(lái)設(shè)置激光器的穩(wěn)定工作點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)光模塊發(fā)出的眼圖信號(hào)的質(zhì)量和色散代價(jià)來(lái)設(shè)置預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)到所述DAC_Set引腳上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，其特征在于所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)的頻率為1ΚΗζ-20ΚΗζ。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，其特征在于所述預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)的幅度控制在18mV以?xún)?nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，其特征在于所述激光器為電吸收調(diào)制激光器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高受激布里奧散射的門(mén)限的方法，該方法是對(duì)光模塊中的用于對(duì)激光器進(jìn)行自動(dòng)光功率控制的APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，該額外調(diào)制信號(hào)使得加在激光器上的電壓含有額外設(shè)定的頻率和幅度。本發(fā)明通過(guò)對(duì)APC控制回路的調(diào)節(jié)激光器工作點(diǎn)的DAC_Set引腳輸入預(yù)定的額外調(diào)制信號(hào)，在激光器穩(wěn)定工作點(diǎn)的基礎(chǔ)上增加輸入含有額外設(shè)定的頻率和幅度的電壓到激光器，適當(dāng)增加激光器的激光線寬來(lái)間接提高布里奧散射的門(mén)限，從而改善耦合進(jìn)光纖的光信號(hào)的通道數(shù)量，增加光纖中傳輸信號(hào)的容量。本發(fā)明在光纖網(wǎng)絡(luò)上游光模塊中做出改進(jìn)，不需要對(duì)整個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，成本降低。
文檔編號(hào)H04B10/2537GK102946278SQ20121050000
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者田永猛, 彭奇 申請(qǐng)人:索爾思光電(成都)有限公司