一種無源光網絡、光線路終端olt及其光模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種無源光網絡、光線路終端OLT及其光模塊，其中OLT光模塊包括：激光器及其驅動電路；激光器包括有源區(qū)和分布式布拉格反饋DBR光柵區(qū)；驅動電路包括偏置電流供電電路和電流數模轉換器IDAC；偏置電流供電電路輸出偏置電流到有源區(qū)的陽極；有源區(qū)根據偏置電流產生光信號從其光通路端輸出；IDAC輸出控制電流到DBR光柵區(qū)的陽極，DBR光柵區(qū)根據控制電流調節(jié)DBR光柵的諧振頻率；DBR光柵區(qū)，其光通路端還與有源區(qū)的光通路端光路相通，將有源區(qū)輸出的頻率與DBR光柵當前的諧振頻率一致的光信號進行諧振輸出。本實用新型的OLT光模塊可發(fā)射不超過16個波長的光信號，以降低無源光網絡的復雜度和組網成本。
【專利說明】一種無源光網絡、光線路終端OLT及其光模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光纖通信領域，尤其涉及一種無源光網絡、光線路終端OLT及其光模塊。
【背景技術】
[0002]目前,無源光網絡P0N(Passive Optical Network)作為光接入系統(tǒng)已經被廣泛地部署。隨著用戶對帶寬需要的增長，CffDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing,稀疏波分復用器)和DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波分復用)等WDM (Wavelength Division Multiplexing,波分復用)技術被逐步應用到 PON 中。
[0003]目前的基于WDM的PON (即WDM-P0N)的一種架構示意圖，如圖1所示，可以包括:設置在中心局的光線路終端OLT (Optical Line Terminal)、OLT側的WDM器件、設置在終端的光網絡單兀ONU (Optical Network Unit)和ONU側的WDM器件。
[0004]OLT中通常設置有OLT系統(tǒng)設備和至少一個OLT光模塊；對于每個OLT光模塊,該OLT光模塊通過光纖與OLT側的WDM器件的其中一個上行端口相連,用于發(fā)射一個波長的下行光信號；該波長符合國際電信聯盟電信標準化部ITU-T (InternationalTelecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)標準；
[0005]OLT側的WDM器件一般設置有K個上行端口和一個下行端口，K為不小于OLT光模塊的數目的自然數，用于通過各上行端口分別對應接收各OLT光模塊發(fā)射的下行光信號，將接收的下行光信號耦合后輸出；
[0006]ONU側的WDM器件一般設置有一個上行端口和K個下行端口，用于對接收的耦合后的下行光信號進行分解，得到各波長的下行光信號后；對于每個波長的下行光信號，將該波長的下行光信號通過對應下行端口輸出；
[0007]ONU至少有一個；每個ONU通常設置有ONU光模塊，該ONU光模塊通過光纖與ONU側的WDM器件的其中一個下行端口相連，用于接收特定波長的下行光信號。
[0008]事實上，現有的WDM-P0N，對于每個波長的下行光信號，對應設置有發(fā)射該波長下行光信號的OLT光模塊，和接收該波長下行光信號的ONU光模塊；每個波長的下行光信號對應一個下行信道。
[0009]但是，現有技術方案的OLT光模塊往往只發(fā)射單一波長的光信號，導致現有的WDM-PON需要在OLT處對應于每一個波長的下行光信號，設置一種OLT光模塊。
[0010]因此，現有OLT光模塊的發(fā)射波長單一，導致包含多個OLT光模塊的WDM-PON的較復雜、組網成本較高。
實用新型內容
[0011]針對上述現有技術存在的缺陷，本實用新型提供了一種無源光網絡、光線路終端OLT及其光模塊，用以實現一種光線路終端光模塊即可發(fā)射WDM-PON中多個波長的光信號，從而降低了 WDM-PON的復雜度和組網成本。[0012]本實用新型的技術方案根據一個方面，提供了一種光線路終端OLT光模塊，包括:激光器及其驅動電路；其中，所述激光器包括:有源區(qū)和分布式布拉格反饋DBR光柵區(qū)；所述驅動電路包括:偏置電流供電電路和電流數模轉換器IDAC ；
[0013]所述偏置電流供電電路與所述激光器的有源區(qū)的陽極電相連，用于向所述激光器的有源區(qū)輸出偏置電流；
[0014]所述激光器的有源區(qū)用于根據接收的偏置電流產生光信號從本有源區(qū)的光通路端輸出；
[0015]所述IDAC與所述激光器的DBR光柵區(qū)的陽極電相連，用于向所述DBR光柵區(qū)輸出控制電流，所述DBR光柵區(qū)根據接收的控制電流，調節(jié)DBR光柵的諧振頻率；
[0016]所述DBR光柵區(qū)，其光通路端還與所述有源區(qū)的光通路端光路相通，用于接收所述有源區(qū)輸出的光信號，并將接收的光信號中，頻率與DBR光柵的當前的諧振頻率一致的光信號進行諧振輸出。
[0017]較佳地，所述DBR光柵區(qū)，具體包括:DBR光柵和光波導。
[0018]進一步，所述OLT光模塊，還包括:溫度調節(jié)電路模塊；所述溫度調節(jié)電路模塊具體包括:
[0019]溫度檢測電路，其與所述激光器集成于同一芯片中，用于檢測所述激光器的溫度，并將檢測到的溫度轉化成電壓信號；
[0020]溫度控制電路單元，與所述溫度檢測電路的輸出端相連；用于獲取所述溫度檢測電路轉化出的電壓信號；當確定獲取的電壓信號高于所述設定工作溫度對應的電壓時，從正向電流輸出端輸出溫控電流；當確定獲取的電壓信號低于所述設定工作溫度對應的電壓時，從反向電流輸出端輸出溫控電流；
[0021]熱電制冷器TEC，其陽極與所述溫度控制電路單元的正向電流輸出端相連，其陰極與所述溫度控制電路單元的反向電流輸出端相連，其熱沉面與所述激光器的芯片面接觸；用于當所述溫控電流從本TEC的陽極輸入，流經本TEC后從本TEC的陰極輸出時，所述TEC通過其熱沉面對所述激光器進行加熱；當所述溫控電流從本TEC的陰極輸入，流經本TEC后從本TEC的陽極輸出時，所述TEC通過其熱沉面對所述激光器進行制冷；使得所述激光器處于設定工作溫度。
[0022]較佳地，所述溫度檢測電路，具體包括:分壓電阻和溫度傳感器。
[0023]較佳地，所述溫度傳感器，具體為:熱敏電阻或熱電偶。
[0024]進一步，所述OLT光模塊，還包括:內置于所述激光器中的光電二極管，用于根據探測到的所述激光器發(fā)射出的光信號，產生反饋電流輸出到所述IDAC的反饋電流輸入端；以及
[0025]所述IDAC還用于根據接收的反饋電流，調整輸出到所述DBR光柵區(qū)的陽極的控制電流。
[0026]較佳地，所述諧振頻率對應的波長，具體為:從1598.89nm至1611.79nm、間隔為IOOGhz的波長。
[0027]本實用新型的技術方案還根據另一個方面，還提供了一種光線路終端0LT，包括:OLT系統(tǒng)設備和與其相連接的N個本實用新型提供的OLT光模塊，N為不大于16的自然數。
[0028]本實用新型的技術方案還根據另一個方面，還提供了一種無源光網絡，包括:0LT、OLT側的WDM器件，ONU側的WDM器件，以及N個ONU ;其中，
[0029]所述OLT包括:0LT系統(tǒng)設備和與其相連接的N個本實用新型提供的OLT光模塊，N為不大于16的自然數；
[0030]所述OLT側的WDM器件，其各上行端口分別與各OLT光模塊光路相通；其下行端口與所述ONU側的WDM器件的上行端口通過光纖相連；
[0031]所述ONU側的WDM器件的每個下行端口分別與一個ONU光路相通。
[0032]本實用新型的技術方案，在現有技術方案的基礎上，在激光器中增加了 DBR光柵區(qū)；通過向DBR光柵區(qū)加載控制電流，使得激光器可以發(fā)射出頻率與DBR光柵當前諧振頻率一致的光信號；從而可以實現一種OLT光模塊發(fā)射WDM-PON中不超過16個波長的光信號，可以降低WDM-PON的復雜度和組網成本。
[0033]進一步，還可以在OLT光模塊中增加溫度控制電路模塊；通過溫度控制電路模塊將激光器的溫度調節(jié)到并穩(wěn)定在設定工作溫度，使得激光器發(fā)射出的光信號的波長更精確、更穩(wěn)定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為現有技術方案的基于WDM的無源光網絡的一種架構示意圖；
[0035]圖2為本實用新型實施例的基于WDM的無源光網絡的一種架構示意圖；
[0036]圖3為本實用新型實施例的OLT光模塊的內部結構示意圖；
[0037]圖4a為本實用新型實施例的激光器及其驅動電路的內部結構示意圖；
[0038]圖4b為本實用新型實施例的溫度調節(jié)電路模塊的內部結構示意圖；
[0039]圖5為本實用新型實施例的溫度檢測電路的內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0040]為使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本實用新型進一步詳細說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細節(jié)僅僅是為了使讀者對本實用新型的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細節(jié)也可以實現本實用新型的這些方面。
[0041]本申請使用的“模塊”、“系統(tǒng)”等術語旨在包括與計算機相關的實體，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:處理器上運行的進程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機。舉例來說，計算設備上運行的應用程序和此計算設備都可以是模塊。一個或多個模塊可以位于執(zhí)行中的一個進程和/或線程內，一個模塊也可以位于一臺計算機上和/或分布于兩臺或更多臺計算機之間。
[0042]本實用新型的發(fā)明人考慮到，在現有的光線路終端OLT光模塊中的激光器中增加光柵區(qū)，激光器中的有源區(qū)在加載偏置電流后，發(fā)射寬光譜的光信號；光柵區(qū)中的光柵接收到寬光譜的光信號后，將頻率與光柵的諧振頻率一致的光信號進行諧振后輸出?？梢酝ㄟ^改變光柵的諧振頻率，改變激光器輸出的光信號的頻率(波長)，從而可以實現一種OLT光模塊發(fā)射多種波長的光信號，從而降低了 WDM-PON的復雜度和組網成本。
[0043]下面結合附圖介紹本實用新型的技術方案。本實用新型的基于波分復用WDM的無源光網絡PON (即WDM-P0N)的一種架構示意圖，如圖2所示，可以包括:設置在中心局的光線路終端OLT、OLT側的WDM器件、設置在終端的光網絡單元ONU和ONU側的WDM器件。
[0044]OLT中通常設置有OLT系統(tǒng)設備和N個本實用新型實施例的OLT光模塊，N為不大于16的自然數；對于每個OLT光模塊,該OLT光模塊用于發(fā)射一個波長的下行光信號,該波長為符合ITU-T標準的波長；
[0045]OLT側的WDM器件一般設置有N個上行端口和一個下行端口，其各上限端口分別與各OLT光模塊光路相通，用于通過各上行端口分別對應接收各OLT光模塊發(fā)射的下行光信號，將接收的下行光信號耦合后從下行端口輸出；
[0046]ONU側的WDM器件一般設置有一個上行端口和N個下行端口，其上行端口通過光纖與OLT側的WDM器件的下行端口相連，用于對接收的耦合后的下行光信號進行分解，得到各波長的下行光信號；對于每個波長的下行光信號，將該波長的下行光信號通過對應下行端口輸出；
[0047]ONU的數目為N個；每個ONU通常設置有ONU光模塊，各ONU光模塊分別與ONU側WDM器件的各下行端口光路相通，用于接收各波長的下行光信號。
[0048]本實用新型實施例的OLT光模塊的內部結構示意圖，如圖3所示，可以包括:激光器301和激光器的驅動電路302。
[0049]激光器301的內部結構示意圖，如圖4a所示，可以包括:有源區(qū)401和分布式布拉格反饋 DBR (Distributed Bragg Ref lector)光柵區(qū) 402。
[0050]有源區(qū)401和DBR光柵區(qū)402均集成在光激光301的芯片中，有源區(qū)401的光通路端與DBR光柵區(qū)402的光通路端光路相通；有源區(qū)401的光輸出端作為激光器301的光信號輸出端；
[0051]DBR光柵區(qū)402,可以包括DBR光柵(圖中未標)和光波導(圖中未標)；DBR光柵區(qū)402的光反射端設置有增反膜；DBR光柵和光波導之間的設置位置關系為本領域技術人員所熟知，此處不再贅述。
[0052]驅動電路302的內部結構示意圖，如圖4a所示，可以包括:偏置電流供電電路411和電流數模轉換器 IDAC (Current Digital-Analog-Converter) 412。
[0053]偏置電流供電電路411的輸出端與激光器301的有源區(qū)401的陽極電相連；IDAC412的輸出端與激光器301的DBR光柵區(qū)402的陽極電相連；有源區(qū)401的陰極和DBR光柵區(qū)402的陰極均接地。
[0054]本實用新型實施例的OLT光模塊發(fā)射符合ITU-T標準的波長的光信號的原理如下:
[0055]激光器301的有源區(qū)401接收到偏置電流供電電路411輸出的偏置電流后，產生光信號從本有源區(qū)的光通路端輸出；該光信號包含的頻率范圍較廣，例如，包含了 ITU-T標準中L波段的各波長(頻率)的頻率范圍；
[0056]IDAC412輸出控制電流到激光器301的DBR光柵區(qū)402的陽極；
[0057]DBR光柵區(qū)402接收到控制電流后，根據接收的控制電流，調節(jié)DBR光柵的諧振頻率，得到DBR光柵當前的諧振頻率；
[0058]DBR光柵區(qū)402接收有源區(qū)401輸出的光信號，并將接收的光信號中，頻率與DBR光柵當前的諧振頻率一致的光信號進行諧振反射后，經DBR光柵區(qū)402的光通路端、有源區(qū)401的光通路端，從有源區(qū)401的光輸出端發(fā)射出去。
[0059]DBR光柵區(qū)402中的DBR光柵的諧振頻率對應的波長為符合ITU-T標準的波長，具
體可以如下表1所示:
[0060]
【權利要求】
1.一種光線路終端OLT光模塊，其特征在于，包括:激光器及其驅動電路；其中，所述激光器包括:有源區(qū)和分布式布拉格反饋DBR光柵區(qū)；所述驅動電路包括:偏置電流供電電路和電流數模轉換器IDAC ； 所述偏置電流供電電路與所述激光器的有源區(qū)的陽極電相連，用于向所述激光器的有源區(qū)輸出偏置電流； 所述激光器的有源區(qū)用于根據接收的偏置電流產生光信號從本有源區(qū)的光通路端輸出； 所述IDAC與所述激光器的DBR光柵區(qū)的陽極電相連，用于向所述DBR光柵區(qū)輸出控制電流，所述DBR光柵區(qū)根據接收的控制電流，調節(jié)DBR光柵的諧振頻率； 所述DBR光柵區(qū)，其光通路端還與所述有源區(qū)的光通路端光路相通，用于接收所述有源區(qū)輸出的光信號，并將接收的光信號中，頻率與DBR光柵的當前的諧振頻率一致的光信號進行諧振反射后，經所述DBR光柵區(qū)的光通路端、所述有源區(qū)的光通路端，從所述有源區(qū)的光輸出端發(fā)射出去。
2.如權利要求1所述的OLT光模塊，其特征在于，所述DBR光柵區(qū)，具體包括:DBR光柵和光波導。
3.如權利要求1所述的OLT光模塊，其特征在于，還包括:溫度調節(jié)電路模塊；所述溫度調節(jié)電路模塊具體包括: 溫度檢測電路，其與所述激光器集成于同一芯片中，用于檢測所述激光器的溫度，并將檢測到的溫度轉化成電壓信號； 溫度控制電路單元，與所述溫度檢測電路的輸出端相連；用于獲取所述溫度檢測電路轉化出的電壓信號；當確定獲取的電壓信號高于所述設定工作溫度對應的電壓時，從正向電流輸出端輸出溫控電流；當確定獲取的電壓信號低于所述設定工作溫度對應的電壓時，從反向電流輸出端輸出溫控電流； 熱電制冷器TEC，其陽極與所述溫度控制電路單元的正向電流輸出端相連，其陰極與所述溫度控制電路單元的反向電流輸出端相連，其熱沉面與所述激光器的芯片面接觸；用于當所述溫控電流從本TEC的陽極輸入，流經本TEC后從本TEC的陰極輸出時，所述TEC通過其熱沉面對所述激光器進行加熱；當所述溫控電流從本TEC的陰極輸入，流經本TEC后從本TEC的陽極輸出時，所述TEC通過其熱沉面對所述激光器進行制冷；使得所述激光器處于設定工作溫度。
4.如權利要求3所述的OLT光模塊，其特征在于，所述溫度檢測電路，具體包括:分壓電阻和溫度傳感器。
5.如權利要求4所述的OLT光模塊，其特征在于，所述溫度傳感器，具體為:熱敏電阻或熱電偶。
6.如權利要求1所述的OLT光模塊,其特征在于,還包括:內置于所述激光器中的光電二極管，用于根據探測到的所述激光器發(fā)射出的光信號，產生反饋電流輸出到所述IDAC的反饋電流輸入端；以及 所述IDAC還用于根據接收的反饋電流，調整輸出到所述DBR光柵區(qū)的陽極的控制電流。
7.如權利要求1所述的OLT光模塊，其特征在于，所述諧振頻率對應的波長，具體為:從 1598.89nm 至 1611.79nm、間隔為 1OOGhz 的波長。
8.一種光線路終端OLT，包括:OLT系統(tǒng)設備和與其相連接的N個如權利要求1-7任一所述的OLT光模塊，N為不大于16的自然數。
9.一種無源光網絡，包括:0LT、OLT側的WDM器件，ONU側的WDM器件，以及N個ONU ；其中， 所述OLT包括:0LT系統(tǒng)設備和與其相連接的N個如權利要求1-7任一所述的OLT光模塊，N為不大于16的自然數； 所述OLT側的WDM器件，其各上行端口分別與各OLT光模塊光路相通；其下行端口與所述ONU側的WDM器件的上行端口通過光纖相連； 所述ONU側的WDM器件的每個下行端口分別與一個ONU光路相通。
【文檔編號】H04B10/572GK203554454SQ201320595271
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權日:2013年9月25日
【發(fā)明者】楊思更, 趙其圣, 李明, 路磊, 薛登山, 閆洪平 申請人:青島海信寬帶多媒體技術有限公司