本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光模塊。

現(xiàn)有技術(shù)

在光通信網(wǎng)絡(luò)中，光模塊實現(xiàn)了將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。具體地，通過對光模塊中激光器的供電控制，進(jìn)而控制激光器的發(fā)光狀態(tài)，實現(xiàn)了將電信號承載的信息加載在光信號上。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中，加載到光信號上的信息只是單路信息，傳輸單路信息限制了光通信的帶寬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種光模塊，實現(xiàn)了在激光器發(fā)出的光信號上承載兩路信息。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例采用如下技術(shù)方案：

一種光模塊，其特征在于，包括

激光器，激光器包括發(fā)光區(qū)及調(diào)制區(qū)，發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射向調(diào)制區(qū)；

偏置電路，偏置電路與發(fā)光區(qū)相連，偏置電路驅(qū)動發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光；

調(diào)制電路，調(diào)制電路與調(diào)制區(qū)相連，調(diào)制電路驅(qū)動調(diào)制區(qū)，使得調(diào)制區(qū)改變發(fā)光區(qū)射來的光的光功率；

半導(dǎo)體光放大器，半導(dǎo)體光放大器接收來自調(diào)制區(qū)的光，半導(dǎo)體光放大器改變調(diào)制區(qū)射來的光的光功率。

通過光的光功率變化，可以實現(xiàn)在光上加載信息。本發(fā)明實施例提供一種光模塊，調(diào)制電路驅(qū)動調(diào)制區(qū)改變發(fā)光區(qū)射來的光的光功率，實現(xiàn)了在光上加載第一路信息；半導(dǎo)體光放大器接收來自調(diào)制區(qū)的光，半導(dǎo)體光放大器改變調(diào)制區(qū)射來的光的光功率，實現(xiàn)了在光上加載第二路信息。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光通信交互示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種光模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中光模塊輸出光功率大小示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的光模塊輸出光功率大小示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的另一光模塊輸出光功率大小示意圖。

具體實施方式

光模塊是一種電光相互轉(zhuǎn)換器件，使用光模塊實現(xiàn)的光通信是一種交互通信。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中光通信交互示意圖。如圖1所示，在發(fā)射端，光模塊與交換機等系統(tǒng)端1相連，接收來自系統(tǒng)端1的電信號，將電信號轉(zhuǎn)化為光信號輸出，光信號往往輸入光纖等光波導(dǎo)，以實現(xiàn)信息發(fā)射；在接收端，光模塊與交換機等系統(tǒng)端2相接，接收來自發(fā)射端的光信號，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號并輸出至系統(tǒng)端2，常見的系統(tǒng)端包括交換機、光網(wǎng)絡(luò)端元機頂盒、光線路終端機頂盒等。

在發(fā)射端，光模塊通過驅(qū)動其內(nèi)置的激光器發(fā)光，實現(xiàn)電信號轉(zhuǎn)換為光信號。具體地，系統(tǒng)端以變化的電信號表征所要傳輸?shù)男畔?，并將該電信號輸出給光模塊，該電信號可以是電壓信號，也可以是電流信號。光模塊根據(jù)該變化的電信號驅(qū)動激光器發(fā)光，使得激光器發(fā)出光功率隨電信號的變化而變化的光，該光功率變化的光承載信息。

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種光模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，一種光模塊，包括激光器，激光器包括發(fā)光區(qū)及調(diào)制區(qū)，發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射向調(diào)制區(qū)；偏置電路，偏置電路與發(fā)光區(qū)相連，偏置電路驅(qū)動發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光；調(diào)制電路，調(diào)制電路與調(diào)制區(qū)相連，調(diào)制電路驅(qū)動調(diào)制區(qū)，使得調(diào)制區(qū)改變發(fā)光區(qū)射來的光的光功率；驅(qū)動器，驅(qū)動器的一端與系統(tǒng)連接，驅(qū)動器的另一端與半導(dǎo)體光放大器連接。半導(dǎo)體光放大器與驅(qū)動器相連，半導(dǎo)體光放大器接收來自調(diào)制區(qū)的光，在驅(qū)動器的驅(qū)動下，半導(dǎo)體光放大器改變調(diào)制區(qū)射來的光的光功率。

通過光的光功率變化，可以實現(xiàn)在光上加載信息。本發(fā)明實施例提供一種光模塊，調(diào)制電路驅(qū)動調(diào)制區(qū)改變發(fā)光區(qū)射來的光的光功率，實現(xiàn)了在光上加載第一路信息；半導(dǎo)體光放大器接收來自調(diào)制區(qū)的光，半導(dǎo)體光放大器改變調(diào)制區(qū)射來的光的光功率，實現(xiàn)了在光上加載第二路信息。

本發(fā)明實施例提供的光模塊與外部系統(tǒng)端電連接，本發(fā)明實施例提供一種光模塊，包括激光器，激光器包括發(fā)光區(qū)及調(diào)制區(qū)，發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射向調(diào)制區(qū)；偏置電路，偏置電路與發(fā)光區(qū)相連，偏置電路驅(qū)動發(fā)光區(qū)發(fā)光，具體地，可以是，驅(qū)動發(fā)光區(qū)，使得發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光；調(diào)制電路，調(diào)制電路與調(diào)制區(qū)相連，調(diào)制電路驅(qū)動調(diào)制區(qū)，使得發(fā)光區(qū)射來的光的光功率改變；半導(dǎo)體光放大器，與驅(qū)動器相連，半導(dǎo)體光放大器接收來自調(diào)制區(qū)的光，在驅(qū)動器的驅(qū)動下，改變光的光功率。調(diào)制電路一端與外部系統(tǒng)端電連接，另一端與調(diào)制區(qū)相連；驅(qū)動器一端與外部系統(tǒng)端電連接，另一端與調(diào)制區(qū)相連。

偏置電路驅(qū)動激光器的發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光，偏置電路實現(xiàn)上述驅(qū)動功能并不需要系統(tǒng)端的控制，發(fā)光區(qū)的驅(qū)動由光模塊自身完成，而激光器的調(diào)制區(qū)及半導(dǎo)體光放大器，這兩者根源上由系統(tǒng)端驅(qū)動。系統(tǒng)端通過金手指等與光模塊建立電連接，系統(tǒng)端發(fā)送的信號通過調(diào)制電路及驅(qū)動器，分別對調(diào)制區(qū)及半導(dǎo)體光放大器進(jìn)行控制。

常見的激光器發(fā)光區(qū)為激光二極管，激光二極管只有一個電輸入端，偏置電路與調(diào)制電路并聯(lián)在激光二極管的兩端。激光二極管在偏置電路及調(diào)制電路的共同作用下發(fā)光。偏置電路驅(qū)動發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光，是從偏置電路的作用角度對偏置電路進(jìn)行的描述，實踐中，發(fā)光區(qū)在偏置電路及調(diào)制電路的共同驅(qū)動下，其發(fā)出的光功率并不穩(wěn)定。

隨著產(chǎn)品集成程度的不斷提高，發(fā)光區(qū)、調(diào)制區(qū)以及半導(dǎo)體光放大器可以集成在同一個封裝結(jié)構(gòu)中，形成激光器中包括發(fā)光區(qū)、調(diào)制區(qū)以及半導(dǎo)體光放大器這種結(jié)構(gòu)。

偏置電路、調(diào)制電路以及驅(qū)動電路也可以集成在同一芯片中。

本發(fā)明實施例提供的光模塊還包括激光器驅(qū)動芯片，激光器驅(qū)動芯片包括偏置電路以及調(diào)制電路，激光器驅(qū)動芯片與系統(tǒng)端電連接。

激光器包括發(fā)光區(qū)及調(diào)制區(qū)，發(fā)光區(qū)發(fā)出波長單一的光，發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射向調(diào)制區(qū)，調(diào)制區(qū)接收發(fā)光區(qū)射來的光，調(diào)制區(qū)改變所接收到光的光功率，調(diào)制區(qū)改變光功率的方式有多種，常見的方式包括分布反饋式（dfb）、電吸收方式及半導(dǎo)體放大方式等。

采用外部調(diào)制的激光器都屬于本發(fā)明實施例所指的激光器，具體地，常見的外部調(diào)制的激光器包括eml激光器、dbr激光器、mz激光器以及soa激光器。eml激光器的發(fā)光區(qū)為dfb激光器，dbr激光器的發(fā)光區(qū)為dbr激光器，eml激光器以（dbr的不是，dbr+eml式的是ea）采用電吸收半導(dǎo)體光調(diào)制器ea作為調(diào)制區(qū)，soa激光器采用半導(dǎo)體激光放大器soa作為調(diào)制區(qū)，mz（馬赫-曾德）激光器采用馬赫曾德調(diào)制臂作為調(diào)制區(qū)。

使用本發(fā)明實施例提供的光模塊的系統(tǒng)端設(shè)備，可以工作在突發(fā)模式下，此時激光器采用幅值調(diào)制的方式進(jìn)行調(diào)制。

要實現(xiàn)發(fā)光區(qū)發(fā)光，需要向發(fā)光區(qū)提供滿足特定數(shù)值要求的電流。該特定數(shù)值要求的電流通常稱為激光器的閾值電流。偏置電路向發(fā)光區(qū)提供滿足其發(fā)光要求的電流，以驅(qū)動發(fā)光區(qū)發(fā)光。在偏置電路的驅(qū)動下，發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光。一般而言，向發(fā)光區(qū)提供一個穩(wěn)定的電流值，發(fā)光區(qū)即可發(fā)出光功率穩(wěn)定的光；然而由于發(fā)光區(qū)的自身特性，如半導(dǎo)體激光器的閾值電流隨溫度的變化而變化，所以，向發(fā)光區(qū)提供的電流值在較長的時間范圍內(nèi)并不穩(wěn)定，該電流值隨著發(fā)光區(qū)溫度等因素的變化而變化。

調(diào)制電路與激光器的調(diào)制區(qū)相連，驅(qū)動調(diào)制區(qū)使得發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射入調(diào)制區(qū)后，其光功率改變。在偏置電路的單一驅(qū)動下，發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光。

具體地，調(diào)制電路根據(jù)第一幅值變化信號驅(qū)動調(diào)制區(qū)，第一幅值變化信號來自系統(tǒng)端；

驅(qū)動器根據(jù)第二幅值變化信號驅(qū)動半導(dǎo)體光放大器，第二幅值變化信號來自驅(qū)動電路；

光模塊作為一種信號轉(zhuǎn)換設(shè)備，其在系統(tǒng)端的控制下，對來自系統(tǒng)端的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，系統(tǒng)端的電信號是光模塊實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的依據(jù)。

光模塊中調(diào)制電路與系統(tǒng)端相連，調(diào)制電路接收來自系統(tǒng)端的第一幅值變化信號，具體地，可以是，該第一幅值變化信號為電壓信號，該電壓信號是信息的體現(xiàn)，該電壓信號的幅值變化體現(xiàn)為電平高低變化，調(diào)制電路輸出電流大小變化與電平高低變化同步的電流。調(diào)制電路根據(jù)系統(tǒng)端的電壓信號生成輸出至調(diào)制區(qū)的電流信號，跨導(dǎo)放大器實現(xiàn)了該電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號。具體地，調(diào)制電路包括跨導(dǎo)放大器，跨導(dǎo)放大器的一端與系統(tǒng)端相連，從系統(tǒng)端接收電壓信號，跨導(dǎo)放大器的另一端與調(diào)制區(qū)相連，向調(diào)制區(qū)提供電流信號。

光模塊中調(diào)制電路與系統(tǒng)端相連，調(diào)制電路接收來自系統(tǒng)端的第一幅值變化信號，具體地，可以是，該第一幅值變化信號為電流信號，該電流信號是信息的體現(xiàn)，該電流信號的幅值變化體現(xiàn)為電流大小變化，調(diào)制電路將接收到的電流信號進(jìn)行放大后輸出至調(diào)制區(qū)。

在偏置電路的驅(qū)動下，發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光，發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射向調(diào)制區(qū)，調(diào)制區(qū)由調(diào)制電路輸出的電流驅(qū)動，由于調(diào)制電路輸出的電流大小根據(jù)體現(xiàn)信息的電壓信號發(fā)生變化，調(diào)制區(qū)使得發(fā)光區(qū)射入的光，其光功率隨之發(fā)生變化，從而實現(xiàn)光功率變化的光體現(xiàn)信息，即有一路信息加載到光上。

半導(dǎo)體光放大器，半導(dǎo)體光放大器接收來自調(diào)制區(qū)的光，半導(dǎo)體光放大器改變調(diào)制區(qū)射來的光的光功率，實現(xiàn)了在光上加載第二路信息。

光模塊作為一種信號轉(zhuǎn)換設(shè)備，其在系統(tǒng)端的控制下，對來自系統(tǒng)端的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，系統(tǒng)端的電信號是光模塊實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的依據(jù)。

光模塊中半導(dǎo)體光放大器通過驅(qū)動器與系統(tǒng)端相連，驅(qū)動器接收來自系統(tǒng)端的第二幅值變化信號，驅(qū)動器根據(jù)第二幅值變化信號驅(qū)動半導(dǎo)體光放大器。具體地，可以是，該第二幅值變化信號為電壓信號，該電壓信號是信息的體現(xiàn)，該電壓信號的幅值變化體現(xiàn)為電平高低變化，驅(qū)動器將該電壓信號轉(zhuǎn)化為電流信號，半導(dǎo)體光放大器接收電流大小變化與電平高低變化同步的電流?？鐚?dǎo)放大器實現(xiàn)了該電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號。具體地，第二驅(qū)動電路包括跨導(dǎo)放大器，跨導(dǎo)放大器的一端與系統(tǒng)端相連，從系統(tǒng)端接收電壓信號，跨導(dǎo)放大器的另一端與調(diào)制區(qū)相連，向調(diào)制區(qū)提供電流信號。

光模塊中半導(dǎo)體光放大器與系統(tǒng)端相連，半導(dǎo)體光放大器接收來自系統(tǒng)端的電流信號，光模塊中半導(dǎo)體光放大器通過驅(qū)動器與系統(tǒng)端相連，驅(qū)動器接收來自系統(tǒng)端的第二幅值變化信號，驅(qū)動器根據(jù)第二幅值變化信號驅(qū)動半導(dǎo)體光放大器。具體地，可以是，該第二幅值變化信號為電流信號，該電流信號是信息的體現(xiàn)，該電流信號的幅值變化體現(xiàn)為電流大小變化，半導(dǎo)體光放大器根據(jù)接收到的電流信號改變調(diào)制區(qū)射來的光的光功率。

在偏置電路的驅(qū)動下，發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光，在此基礎(chǔ)上調(diào)制電路輸出調(diào)制電流，以驅(qū)動調(diào)制區(qū)改變發(fā)光區(qū)射來的光的光功率，由于電流大小根據(jù)體現(xiàn)信息的電壓信號發(fā)生變化，調(diào)制區(qū)根據(jù)調(diào)制電流的變化改變光的光功率，從而實現(xiàn)光功率變化的光體現(xiàn)信息，即一路信息加載到光上。

偏置電路向發(fā)光區(qū)輸出幅值不變的電流信號；調(diào)制電路向調(diào)制區(qū)輸出幅值變化的電流信號；驅(qū)動器向半導(dǎo)體光放大器輸入幅值變化的電流信號。激光器中的發(fā)光區(qū)及調(diào)制區(qū)是電流控制器件，對其驅(qū)動需要提供電流。

具體地，目前光通信通常采用光功率的變化模擬數(shù)字信號，數(shù)字信號通常采用二進(jìn)制表示。在實現(xiàn)過程中，通過光功率的強弱，表征數(shù)字信號中的“0”“1”信號，通過對光功率強弱的時間控制，表征“0”“1”信號的排序。偏置電路向發(fā)光區(qū)提供電流，以驅(qū)動發(fā)光區(qū)發(fā)出光功率穩(wěn)定的光，這種光功率強弱相同的光并不能表征數(shù)字信號中的“0”“1”信號；調(diào)制電路驅(qū)動調(diào)制區(qū)使得發(fā)光區(qū)射來的光的光功率改變，即在偏置電路單獨驅(qū)動發(fā)光區(qū)的基礎(chǔ)上，加入調(diào)制電路的驅(qū)動，發(fā)光區(qū)發(fā)出的光功率穩(wěn)定的光，光功率穩(wěn)定的光射向調(diào)制區(qū)，調(diào)制區(qū)接收到光功率穩(wěn)定的光，調(diào)制區(qū)在調(diào)制電路的驅(qū)動下改變光功率穩(wěn)定的光的光功率。光功率強弱變化的光可以表征數(shù)字信號中的“0”“1”信號；調(diào)制電路使得調(diào)制區(qū)改變發(fā)光區(qū)發(fā)出的光的光功率，即調(diào)制區(qū)接收發(fā)光區(qū)發(fā)出的光功率穩(wěn)定的光，并在此基礎(chǔ)上改變其光功率，這種光功率強弱變化的光可以表征數(shù)字信號中的“0”“1”信號。

發(fā)光區(qū)發(fā)出的光射向調(diào)制區(qū)，經(jīng)過調(diào)制區(qū)的光射向半導(dǎo)體光放大器。半導(dǎo)體光放大器接收到的光是光功率變化的光，即已經(jīng)加載有信息的光。在此基礎(chǔ)上，半導(dǎo)體光放大器接收來自驅(qū)動器的驅(qū)動，并在驅(qū)動器輸出的驅(qū)動電流的驅(qū)動下改變調(diào)制區(qū)傳來的光的光功率，實現(xiàn)了將第二路信息加載到光上。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中光模塊輸出光功率大小示意圖。如圖3所示，光模塊發(fā)出光功率隨時間變化的光，該光的最大光功率基本一致，該光的最小光功率基本一致。通過時間與光功率的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)了通過光傳遞信息。

圖4為本發(fā)明實施例提供的光模塊輸出光功率大小示意圖。如圖4所示，光模塊發(fā)出光功率隨時間變化的光，該光的最小光功率基本一致，而最大光功率有明顯的差異。從不同的時間跨度，對曲線a1與曲線b1進(jìn)行分析，可以得到曲線a1與曲線b1承載不同的信號，其中曲線a1是數(shù)字信號，曲線b1是數(shù)字信號。

圖5為本發(fā)明實施例提供的另一光模塊輸出光功率大小示意圖。如圖5所示，光模塊發(fā)出光功率隨時間變化的光，該光的最小光功率基本一致，而最大光功率有明顯的差異。從不同的時間跨度，對曲線a2與曲線b2進(jìn)行分析，可以得到曲線a2與曲線b2承載不同的信號，其中曲線a2是模擬信號，曲線b2是數(shù)字信號。

最近國際標(biāo)準(zhǔn)化組織fsan（fullserviceaccessnetworks:全業(yè)務(wù)接入網(wǎng)）在討論ng-pon2標(biāo)準(zhǔn)itu-tg.989.2時，提出了需要在“ptpwdmpon”（點對點密集波分復(fù)用接入網(wǎng)）中增加“amcc”（auxiliarymanagementandcontrolchannel：輔助管理與控制信道）功能。amcc功能主要用于波長調(diào)諧校準(zhǔn)以及oam（operationadministrationandmaintenance:網(wǎng)絡(luò)的操作管理維護(hù)）管理。

如何將amcc數(shù)據(jù)加載在業(yè)務(wù)信號上，在不影響業(yè)務(wù)信號的傳輸和接收的情況下，實現(xiàn)amcc數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，成為一項困擾行業(yè)的難題。而這項功能需要由光模塊來完成，目前傳統(tǒng)的光模塊只能承載數(shù)字業(yè)務(wù)信號，不具備承載amcc數(shù)據(jù)的功能。這就需要在現(xiàn)有光模塊的基礎(chǔ)上，經(jīng)過創(chuàng)造性改進(jìn)，給出可以滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求的新型光模塊。

一種實現(xiàn)amcc功能的方式為，在原光信號建立的業(yè)務(wù)通道上增加一路信號，即在不影響原光信號傳輸?shù)那疤嵯?，在光信號上再增加一路amcc數(shù)據(jù)。在光通信的發(fā)射端以及接收端之間，發(fā)射端的光模塊與接收端的光模塊通過單一波長的光信號建立一路通信通道，通過單一波長的光實現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸，為了實現(xiàn)amcc功能，需要在單一波長的光信號建立的通信通道中再增加一路amcc數(shù)據(jù)。由于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與amcc數(shù)據(jù)，兩者間的速率差異較大，amcc傳輸速率大概在100kbit/s以下，而gpon業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的速率一般在1gbps以上，所以通過速率可以將這兩路數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分。

具體地，調(diào)制電路提供的電流，其高低電平變化頻率為12.5gbps，第二驅(qū)動電路提供的電流，其高低電平變化頻率為100kbit/s，；

或者，具體地，調(diào)制電路提供的電流，其高低電平變化頻率為12.5gbps，第二驅(qū)動電路提供的電流，其高低電平變化頻率為100kbit/s。

本發(fā)明實施例提供一種光模塊，在上述光模塊的基礎(chǔ)上，調(diào)制電路向發(fā)光區(qū)提供的電流，其變化頻率小于1gbps，第二驅(qū)動電路向調(diào)制區(qū)提供的電流，其變化頻率大于1gbps，具體地，可以是12.5gbps。

在接收端，光模塊接收來自上述發(fā)射端的光，利用光電效應(yīng)將光功率變化的光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髦底兓碾娦盘?，通過對電信號的處理得到傳來的信息。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。