突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置和突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)送突發(fā)光信號(hào)的突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，伴隨互聯(lián)網(wǎng)的急速普及，要求光接入系統(tǒng)大容量化、高度化和經(jīng)濟(jì)化。作為實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)的方法，不斷推進(jìn)PON(Passive Optical Network)的研究。PON是有利于經(jīng)濟(jì)化的光接入通信系統(tǒng)，利用光功率分配器等光無(wú)源器件，將來(lái)自多個(gè)用戶的多個(gè)傳輸通道集中于單一傳輸通道，因此可以由多個(gè)用戶共用中央裝置和光無(wú)源器件之間的傳輸通道。當(dāng)前在日本導(dǎo)入有由最多32個(gè)用戶以時(shí)分復(fù)用(TDM:Time Divis1n Multiplexing)方式共用lGb/s級(jí)的線路容量的經(jīng)濟(jì)型的光接入通信系統(tǒng)GE-PON(Gigabit Ethernet (注冊(cè)商標(biāo))-Ρ0Ν)。作為能夠應(yīng)對(duì)進(jìn)一步大容量化的需求的下一代光接入系統(tǒng)，不斷推進(jìn)10Gb/s級(jí)的10G-EP0N的研究，在這種方式的系統(tǒng)中，因光收發(fā)器的位速率增大，即使傳輸通道部分與現(xiàn)有的GE-P0N相同，也能夠?qū)崿F(xiàn)大容量化。
[0003]圖1是以往的Ρ0Ν用突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置的構(gòu)成，僅著眼于安裝在0NU上的收發(fā)器1的發(fā)送部進(jìn)行表示(省略了接收器部和其他周邊電路)。圖2表示圖1所示的以往的Ρ0Ν用突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置的突發(fā)信號(hào)控制方法的時(shí)序圖。在圖1中，以往的該光發(fā)送器主要由 DML 光發(fā)送器組件 2 (DML-T0SA:DML_Transmitter Optical SubAssembly)和突發(fā)對(duì)應(yīng)LD驅(qū)動(dòng)電路4構(gòu)成，該DML光發(fā)送器組件2中內(nèi)置有法布里-珀羅型LD (FP-LD ；Laser D1de)或分布反饋型 LD (DFB-LD)等直接調(diào)制 LD3 (DML 〖Transmitter OpticalSubAssembly) 0由收發(fā)器1發(fā)出的突發(fā)信號(hào)光0以如下方式生成。從收發(fā)器1的上位層(未圖示)發(fā)送來(lái)的發(fā)送信號(hào)數(shù)據(jù)5由空閑信號(hào)52和數(shù)據(jù)信號(hào)51構(gòu)成(參照?qǐng)D2)。此夕卜，同樣由上位層(未圖示)發(fā)送來(lái)的突發(fā)控制信號(hào)6，通過(guò)根據(jù)分配給該0NU的發(fā)送允許時(shí)間對(duì)突發(fā)對(duì)應(yīng)LD驅(qū)動(dòng)電路4的0n/0ff進(jìn)行控制，生成突發(fā)信號(hào)光。根據(jù)突發(fā)控制信號(hào)6的0n/0ff對(duì)從突發(fā)對(duì)應(yīng)LD驅(qū)動(dòng)電路4通過(guò)LD信號(hào)線7向DML-T0SA2供給的偏置電流(Ib)61和調(diào)制電流振幅(Ipp)62的值進(jìn)行設(shè)定。另外，偏置電流61是恒定電流值，在圖2所示的以往的例子中，0n/0ff時(shí)分別是30mA/0mA。此外，調(diào)制電流振幅62在圖2所示的以往的例子中是lGb/s的高速?gòu)?qiáng)度調(diào)制的電流振幅值，0n/0ff時(shí)分別是40mA/0mA。即，突發(fā)控制信號(hào)6為Off時(shí)，LD驅(qū)動(dòng)電流(偏置電流61和調(diào)制電流振幅62)是0mA，因此不發(fā)出光信號(hào)。此外，突發(fā)控制信號(hào)6為On時(shí)，發(fā)出以30mA的偏置電流61為中心、根據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)51在10mA?50mA的范圍內(nèi)以lGb/s進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制的信號(hào)光。由此，在以往的Ρ0Ν用突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置中，通過(guò)僅對(duì)LD驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行控制，就可以發(fā)出突發(fā)信號(hào)光。此外，在Ρ0Ν的規(guī)定中要求在發(fā)送允許時(shí)間以外，0NU不發(fā)出光信號(hào)、或是成為某一基準(zhǔn)值以下的光強(qiáng)度。上述基準(zhǔn)值在例如ITU-T標(biāo)準(zhǔn)的G-P0N、XG-P0N1中規(guī)定為“小于(0LT接收器的最小接收靈敏度-10dB) ”(小于大約-40dBm)，在IEEE標(biāo)準(zhǔn)的GE-PON、10G-EP0N中規(guī)定為小于_45dBm。在以往的Ρ0Ν用突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置中，在發(fā)送允許時(shí)間以外，可以將LD驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定為0mA，所以能夠充分滿足規(guī)定。
[0004]另一方面，高清圖像服務(wù)等服務(wù)要求超過(guò)lOGb/s級(jí)的大容量化，但是收發(fā)器的位速率進(jìn)一步高速化(40或100Gb/S級(jí))的課題在于導(dǎo)致收發(fā)器的成本大幅度增加而不能成為實(shí)用的系統(tǒng)。作為經(jīng)濟(jì)型的大容量化的實(shí)現(xiàn)方法，公開有一種波長(zhǎng)可調(diào)諧型WDM/TDM-P0N，為了能夠根據(jù)帶寬需求量階段性地增設(shè)站側(cè)裝置內(nèi)的光收發(fā)器，使光收發(fā)器具有波長(zhǎng)可調(diào)諧性，并且組合了 TDM和波長(zhǎng)復(fù)用(WDM: Wave length Divis1n Multiplexing)(例如參照非專利文獻(xiàn)1)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]非專利文獻(xiàn)
[0007]非專利文獻(xiàn)1:S.Kimura，“WDM/TDM-PON Technologies for Future FlexibleOptical Access Netwoks”，15th 0ECC 2010，6A1_1.
[0008]當(dāng)前ITU-T/FSAN將這種系統(tǒng)作為40Gb/s級(jí)NG-P0N2 (ITU-T G.989系列化的預(yù)定)不斷推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化，通過(guò)將波長(zhǎng)不同的10Gb/S級(jí)的裝置以四個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行WDM化，經(jīng)濟(jì)性地實(shí)現(xiàn)40Gb/s級(jí)。當(dāng)前正在討論作為上行信號(hào)用波段，考慮與現(xiàn)有系統(tǒng)的共存等要求條件，將1520-1540nm作為有力的候選。另一方面，在GE-P0N等以往的Ρ0Ν和10G-EP0N中，作為上行信號(hào)用波段使用1300nm段，因此作為上行信號(hào)用光源能使用低價(jià)的無(wú)溫度調(diào)節(jié)DML。如果DML在光纖的存在波長(zhǎng)分散的波段進(jìn)行傳輸，則問(wèn)題是因波長(zhǎng)分散而引起顯著的波形變形，但是由于1300nm段的光纖的波長(zhǎng)分散幾乎為零，所以有利于實(shí)現(xiàn)20km以上的傳輸距離。此外，DML具有能夠僅通過(guò)LD驅(qū)動(dòng)電流的控制來(lái)進(jìn)行突發(fā)信號(hào)生成的特征。但是，由于在NG-P0N2中作為上行波段有可能使用1520-1540nm，所以在DML中受到分散的影響，只能實(shí)現(xiàn)10km程度的傳輸距離。此外，在NG-P0N2中，在以往的TDM的基礎(chǔ)上，使用波長(zhǎng)數(shù)4、光頻率間隔200GHz(1.6nm)程度的WDM技術(shù)。然而，未安裝溫度調(diào)節(jié)用元件(TEC)的直接調(diào)制LD根據(jù)收發(fā)器的外殼溫度的變化，振蕩波長(zhǎng)以大約0.lnm/°C的比例變化，所以產(chǎn)生較大的波長(zhǎng)信道間串?dāng)_。因此，不能在NG-P0N2中應(yīng)用未安裝TEC的DML。
[0009]因此，NG-P0N2中需要導(dǎo)入不容易受到分散影響的外部調(diào)制方式的、且振蕩波長(zhǎng)與外殼溫度無(wú)關(guān)而固定的上行信號(hào)發(fā)送器。從小型、低成本化的觀點(diǎn)出發(fā)，將電場(chǎng)吸收型半導(dǎo)體調(diào)制器(EAM)和DFB-LD單芯片化的EA-DFB-LD(EML)有望作為外部調(diào)制方式的光源。內(nèi)置有EML的TOSA(EML-TOSA)為了 WDM網(wǎng)絡(luò)用而被開發(fā)，而且一般來(lái)說(shuō)由EML元件、溫度調(diào)節(jié)用的TEC和其他元件構(gòu)成，所以即使收發(fā)器的外殼溫度變化，但利用溫度調(diào)整機(jī)構(gòu)使溫度固定(例如45°C )，因此不會(huì)產(chǎn)生振蕩波長(zhǎng)的偏移。
[0010]但是，如果想要對(duì)這種EML-T0SA進(jìn)行突發(fā)驅(qū)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生以下的兩個(gè)課題。一個(gè)課題是LD光強(qiáng)度波動(dòng)和振蕩波長(zhǎng)波動(dòng)。公知的是，并不限于EML，對(duì)LD的偏置電流進(jìn)行突發(fā)驅(qū)動(dòng)時(shí)，在突發(fā)信號(hào)上升時(shí)觀測(cè)到光輸出和波長(zhǎng)具有過(guò)渡響應(yīng)的波動(dòng)。這種波動(dòng)在未導(dǎo)入WDM技術(shù)的以往的Ρ0Ν中不成為問(wèn)題，但是在NG-P0N2中成為波長(zhǎng)信道間串?dāng)_的主要原因，所以在NG-P0N2中導(dǎo)致接收器的接收靈敏度劣化。由此，EML-T0SA的突發(fā)驅(qū)動(dòng)存在實(shí)用上的課題。
[0011]另一個(gè)課題是TEC控制電路的不穩(wěn)定動(dòng)作。EML-T0SA通常內(nèi)置有TEC和溫度監(jiān)測(cè)用元件(熱敏電阻)，該TEC根據(jù)監(jiān)測(cè)到的溫度信息，利用內(nèi)置于收發(fā)器的自動(dòng)溫度控制(ATC)電路，始終進(jìn)行反饋控制。可是在向EML的LD部施加突發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)之前，LD部的偏置電流是0mA，所以LD部的發(fā)熱量是OmW。另一方面，在向LD部施加突發(fā)驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，偏置電流為50mA左右，因此發(fā)熱量急劇加大75?100mW左右的熱量，所以ATC電路的反饋控制變得不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致EML的溫度波動(dòng)。其結(jié)果，LD光強(qiáng)度和振蕩波長(zhǎng)波動(dòng)。因此，與第一個(gè)課題同樣，EML-T0SA的突發(fā)驅(qū)動(dòng)存在實(shí)用上的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于提供突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置及其控制方法，能夠消除在EML-T0SA的突發(fā)驅(qū)動(dòng)中產(chǎn)生的突發(fā)信號(hào)上升時(shí)波長(zhǎng)和光量的過(guò)渡性的波動(dòng)的產(chǎn)生、以及因突發(fā)信號(hào)上升時(shí)光源的發(fā)熱引起的溫度控制的不穩(wěn)定。
[0013]本發(fā)明在突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置中，根據(jù)突發(fā)控制信號(hào)的導(dǎo)通和斷開，將外部調(diào)制裝置的偏置點(diǎn)設(shè)定為不同的值。
[0014]具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種突發(fā)光信號(hào)發(fā)送裝置，其包括:光源，輸出連續(xù)光；夕卜部調(diào)制器，根據(jù)指示發(fā)送信號(hào)數(shù)據(jù)和突發(fā)信號(hào)光的輸出或停止的突發(fā)控制信號(hào)，對(duì)來(lái)自所述光源的連續(xù)光進(jìn)行調(diào)制并輸出突發(fā)信號(hào)光；以及外部調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)所述突發(fā)控制信號(hào)，在突發(fā)信號(hào)光的