專利名稱：一種光模塊的消光比調(diào)試裝置及調(diào)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)端交流耦合的光模塊的消光比調(diào)試，尤其是涉及滿足PON(無源光網(wǎng)絡(luò))、0LT(光纜終端設(shè)備)光模塊的消光比的調(diào)試裝置和調(diào)試方法。
背景技術(shù)：
隨著光通信產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，光模塊得到了廣泛的應(yīng)用。光模塊的主要任務(wù)是完成電/光(光調(diào)制)、光/電(光解調(diào))轉(zhuǎn)換。用于電/光轉(zhuǎn)換的主要器件有激光器(LD) 和激光二極管(LED)；用于光/電轉(zhuǎn)換的主要器件主要有光電二極管和雪崩光電二極管。在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，通過“有光”與“無光”來對應(yīng)傳輸?shù)亩M(jìn)制碼流信號(hào)，這也是最常見的光調(diào)制傳輸方式。這種“有光”與“無光”光信號(hào)強(qiáng)度的差異將直接影響接收光模塊的性能。在光纖通信系統(tǒng)中一般通過消光比來衡量光模塊的一個(gè)性能指標(biāo)。消光比是指在發(fā)送“ 1，，對應(yīng)光信號(hào)功率與發(fā)送“0 ”對應(yīng)光信號(hào)功率之比值。目前生產(chǎn)上調(diào)試消光比方法是在光功率已經(jīng)調(diào)試到目標(biāo)值的情況下，通過激光驅(qū)動(dòng)器根據(jù)輸入二進(jìn)制信號(hào)輸出f來驅(qū)動(dòng)激光器產(chǎn)生“ 1，，和“0”光信號(hào)，再將光信號(hào)輸入數(shù)字光示波器來測量“ 1”與“0”光信號(hào)功率的強(qiáng)度，并計(jì)算出“ 1”與“0”光信號(hào)功率強(qiáng)度的比值得到消光比。該消光比值可通過激光驅(qū)動(dòng)器增大和減小調(diào)制電流調(diào)試。但此種方式有兩個(gè)不足之處，一是每次測量“ 1”與“0”光信號(hào)功率的強(qiáng)度并計(jì)算比值時(shí)，數(shù)字光示波器需要對準(zhǔn)相位，要花費(fèi)一定的時(shí)間；二是數(shù)字光示波器的價(jià)格昂貴，大幅增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)試消光比調(diào)試時(shí)間長、成本高的問題， 提供了一種光模塊消光比的調(diào)試裝置和調(diào)試方法，該方法是一種操作簡單、高精度、低成本、高效率的PON光模塊的消光比的調(diào)試方法。根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供了一種光模塊消光比的調(diào)試方法，所述光模塊包括偏置電路和調(diào)制電路，所述偏置電路包括第一微處理器、第一電阻、第一鏡像電流源、運(yùn)算放大器、NPN晶體管、第二鏡像電流源、第二電阻、激光器和第一電流源；所述調(diào)制電路包括誤碼分析儀、差分放大器、第三鏡像電流源、第二電流源、第三電阻、第二微處理器和激光器； 其中所述第一微處理器包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口，所述第一微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口為m位二進(jìn)制數(shù)值，所述第二鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為ι κ， 所述第二電阻的阻值為R，所述第三電阻的阻值為RMQD，所述第三鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為 1 M，所述第二微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口為N2位二進(jìn)制數(shù)值，所述調(diào)試方法包括以下步驟步驟1 將待調(diào)試光模塊插在一評估板上；步驟2 將一光功率計(jì)連接至一計(jì)算機(jī)和所述待調(diào)試光模塊，其中所述光功率計(jì)包括光口和GBIP接口，將所述光口連接至所述待調(diào)試光模塊用以測量光功率，將所述GBIP接口連接至所述計(jì)算機(jī)用以將所測得的光功率值傳送至所述計(jì)算機(jī)；步驟3 將所述評估板置于一恒溫箱中；步驟4 將恒溫箱設(shè)置為常溫；步驟5 用一激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述激光器，所述激光驅(qū)動(dòng)器的參考電壓為Vkef ；
7步驟6 設(shè)定所述第一微處理器模數(shù)轉(zhuǎn)換端口的數(shù)值為DAC_0，從光功率計(jì)中讀出相應(yīng)光功
權(quán)利要求
1. 一種光模塊消光比的調(diào)試方法，所述光模塊包括偏置電路和調(diào)制電路，其特征在于， 所述調(diào)試方法包括以下步驟步驟1 將待調(diào)試光模塊插在一評估板上；步驟2 將一光功率計(jì)連接至一計(jì)算機(jī)和所述待調(diào)試光模塊，其中所述光功率計(jì)包括光口和GBIP接口，將所述光口連接至所述待調(diào)試光模塊用以測量光功率，將所述GBIP接口連接至所述計(jì)算機(jī)用以將所測得的光功率值傳送至所述計(jì)算機(jī)； 步驟3 將所述評估板置于一恒溫箱中； 步驟4 將恒溫箱設(shè)置為常溫；步驟5 用一激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述激光器，所述激光驅(qū)動(dòng)器的參考電壓為Vkef ；步驟6:設(shè)定所述第一微處理器模數(shù)轉(zhuǎn)換端口的數(shù)值為DAC_0，從光功率計(jì)中讀出相應(yīng)光功率Ptl,從第一微處理器上采集其數(shù)模轉(zhuǎn)換端口的值A(chǔ)DC_0，根據(jù)等式 ΑΓ)Γ χ 2 5 xK
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟14 將恒溫箱設(shè)置為低溫，重復(fù)步驟6 步驟13。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟15 將恒溫箱設(shè)定為高溫，重復(fù)步驟6 步驟13。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，其中第一微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口均為12位二進(jìn)制數(shù)值。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，其中第二微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口均為12位二進(jìn)制數(shù)值。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，其中所述第一微處理器和所述第二微處理器為同一個(gè)微處理器。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)試方法，其特征在于，其中所述微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換端口和數(shù)模轉(zhuǎn)換端口的滿幅電壓均為2. 5V。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，其中所述激光驅(qū)動(dòng)器為型號(hào)為MAX3738 的驅(qū)動(dòng)芯片。
9.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述偏置電路包括第一微處理器、第一電阻、第一鏡像電流源、運(yùn)算放大器、NPN晶體管、第二鏡像電流源、第二電阻、激光器和第一電流源。
10.如權(quán)利要求9所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述調(diào)制電路包括誤碼分析儀、差分放大器、第三鏡像電流源、第二電流源、第三電阻、 第二微處理器和激光器；其中所述第一微處理器包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口， 所述第一微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口為W位二進(jìn)制數(shù)值，所述第二鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為1 K，所述第二電阻的阻值為R，所述第三電阻的阻值為RMQD，所述第三鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為1 M，所述第二微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口為N2 位二進(jìn)制數(shù)值。
11.如權(quán)利要求10所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述第一微處理器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換端口和數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，其數(shù)模轉(zhuǎn)換端口輸出第一電流；所述第一電阻包括第一端和第二端，其第一端連接至所述第一微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，以接收所述第一電流。
12.如權(quán)利要求11所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述第一鏡像電流源具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端連接至所述第一電阻的第二端，以接收所述第一電流，所述第二輸入端連接至所述第一電流源，以接收所述第一電流源提供的第二電流信號(hào)，所述輸出端提供第一鏡像電流。
13.如權(quán)利要求12所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述運(yùn)算放大器接收所述第一鏡像電流源輸出的第一鏡像電流，并將其放大后得到一放大信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述NPN晶體管包括基極、集電極和發(fā)射極，所述放大信號(hào)被傳送至所述基極，用以驅(qū)動(dòng)所述NPN晶體管，所述集電極連接至所述激光器，所述發(fā)射極連接至所述第二鏡像電流源，所述NPN晶體管被驅(qū)動(dòng)后產(chǎn)生所述偏置電流，用以設(shè)定所述激光器的平均光功率。
15.如權(quán)利要求14所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述第二鏡像電流源包括輸入端和輸出端，其輸入端連接至所述NPN晶體管的發(fā)射極，用以接收所述偏置電流，并將所述偏置電流轉(zhuǎn)化成第二鏡像電流；其輸出端連接至第二電阻的一端。
16.如權(quán)利要求15所述的調(diào)試方法，其特征在于，所述第二電阻包括第一端和第二端，其第一端連接至所述第二鏡像電流源的輸出端， 用以接收所述第二鏡像電流，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸送至所述微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換端口 ；其第二端接地。
17.如權(quán)利要求1所述的調(diào)試方法，其特在在于，所述第二微處理器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換端口輸出第二電流；所述第三電阻包括第一端和第二端，所述第一端連接至所述第二微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，所述第二端連接至所述激光驅(qū)動(dòng)器的參考電壓。
18.如權(quán)利要求17所述的調(diào)試方法，其特在在于，所述第二電流源包括第一端和第二端，所述第一端連接至所述第三電阻的第二端；所述第三鏡像電流源包括第一端和第二端，所述第一端連接至所述第二電流源的第二端，所述第二端提供第三鏡像電流。
19.如權(quán)利要求18所述的調(diào)試方法，其特在在于，所述誤碼分析儀包括第一輸出端和第二輸出端，用以分別提供“ 1，，和“0”的二進(jìn)制碼流；所述差分放大器包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其第一輸入端和第二輸入端分別連接至所述誤碼分析儀，用以接收所述二進(jìn)制碼流；所述第三輸入端連接至所述第三鏡像電流源的第二端，用以接收所述第三鏡像電流，所述輸出端提供所述調(diào)制電流至所述激光器。
20.如權(quán)利要求1至19之一所述的調(diào)試方法，其特在在于，其中所述光模塊與所述評估板的連接為金手指連接。
21.如權(quán)利要求1至19之一所述的調(diào)試方法，其特在在于，其中所述第一鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為1 2。
22.如權(quán)利要求1至19之一所述的調(diào)試方法，其特在在于，其中所述計(jì)算機(jī)包括1 并行接口、GBIP接口和設(shè)備控制軟件。
23.如權(quán)利要求1至19之一所述的調(diào)試方法，其特在在于，其中所述評估板包括一連接至直流供電電源的供電端口。
24.如權(quán)利要求1至19之一所述的調(diào)試方法，其特在在于，其中所述光功率計(jì)的光口通過光纖連接至所述光模塊。
25.如權(quán)利要求1至19之一所述的調(diào)試方法，其特在在于，其中所述誤碼分析儀通過同軸線連接至所述評估板。
26.一種光模塊消光比的調(diào)試裝置，其特征在于，所述調(diào)試裝置包括計(jì)算機(jī)，所述計(jì)算機(jī)包括1 并行接口、GBIP接口和設(shè)備控制軟件；光模塊，所述光模塊包括偏置電路和調(diào)制電路，所述偏置電路用以設(shè)定所述光模塊的偏置電流，所述調(diào)制電路用以設(shè)定所述光模塊的調(diào)制電流；激光驅(qū)動(dòng)器，用以驅(qū)動(dòng)所述光模塊；評估板，所述光模塊插在所述評估板上，所述評估板包括一連接至直流供電電源的供電端口 ；恒溫箱，用于放置所述評估板；光功率計(jì)，所述光功率計(jì)包括GBIP接口和光口，所述光口連接至所述光模塊，用以讀取所述光模塊的光功率；所述GBIP接口連接至所述計(jì)算機(jī)，用以將所述光模塊的光功率傳送至所述計(jì)算機(jī)。
27.如權(quán)利要求沈所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述偏置電路包括第一微處理器、第一電阻、第一鏡像電流源、運(yùn)算放大器、NPN晶體管、第二鏡像電流源、電阻、激光器和第一電流源。
28.如權(quán)利要求沈所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述調(diào)制電路包括誤碼分析儀、差分放大器、第三鏡像電流源、第二電流源、第三電阻、 第二微處理器和所述激光器；所述第一微處理器包括模數(shù)轉(zhuǎn)換端口和數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，其數(shù)模轉(zhuǎn)換端口輸出第一電流。
29.如權(quán)利要求觀所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第一電阻包括第一端和第二端，其第一端連接至所述第一微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，以接收所述第一電流。
30.如權(quán)利要求四所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第一鏡像電流源具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述第一輸入端連接至所述第一電阻的第二端，以接收所述第一電流，所述第二輸入端連接至所述第一電流源，以接收所述第一電流源提供的第二電流信號(hào)，所述輸出端提供第一鏡像電流。
31.如權(quán)利要求沈所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述運(yùn)算放大器接收所述第一鏡像電流源輸出的第一鏡像電流，并將其放大后得到一放大信號(hào)。
32.如權(quán)利要求31所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述NPN晶體管包括基極、集電極和發(fā)射極，所述放大信號(hào)被傳送至所述基極，用以驅(qū)動(dòng)所述NPN晶體管，所述集電極連接至所述激光器，所述發(fā)射極連接至所述第二鏡像電流源，所述NPN晶體管被驅(qū)動(dòng)后產(chǎn)生所述偏置電流，用以設(shè)定所述激光器的平均光功率。
33.如權(quán)利要求32所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第二鏡像電流源包括輸入端和輸出端，其輸入端連接至所述NPN晶體管的發(fā)射極，用以接收所述偏置電流，并將所述偏置電流轉(zhuǎn)化成第二鏡像電流；其輸出端連接至第二電阻的一端。
34.如權(quán)利要求33所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第二電阻包括第一端和第二端，其第一端連接至所述第二鏡像電流源的輸出端， 用以接收所述第二鏡像電流，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸送至所述微處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換端口 ；其第二端接地。
35.如權(quán)利要求34所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第二微處理器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換端口輸出第二電流。
36.如權(quán)利要求35所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第三電阻包括第一端和第二端，所述第一端連接至所述第二微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口，所述第二端連接至所述激光驅(qū)動(dòng)器的參考電壓。
37.如權(quán)利要求36所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述第二電流源包括第一端和第二端，所述第一端連接至所述第三電阻的第二端；所述第三鏡像電流源包括第一端和第二端，所述第一端連接至所述第二電流源的第二端，所述第二端提供第三鏡像電流；所述誤碼分析儀包括第一輸出端和第二輸出端，用以分別提供“ 1”和“0”的二進(jìn)制碼流。
38.如權(quán)利要求37所述的調(diào)試裝置，其特征在于，所述差分放大器包括第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端和輸出端，其第一輸入端和第二輸入端分別連接至所述誤碼分析儀，用以接收所述二進(jìn)制碼流；所述第三輸入端連接至所述第三鏡像電流源的第二端，用以接收所述第三鏡像電流，所述輸出端提供所述調(diào)制電流至所述激光器。
39.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述第一微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口均為12位二進(jìn)制數(shù)值。
40.如權(quán)利要求39所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述第二微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口均為12位二進(jìn)制數(shù)值。
41.如權(quán)利要求39所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述第一微處理器和所述第二微處理器為同一個(gè)微處理器。
42.如權(quán)利要求39所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述微處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換端口的滿幅電壓均為2. 5V。
43.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述激光驅(qū)動(dòng)器為型號(hào)為MAX3738的驅(qū)動(dòng)芯片。
44.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述光模塊與所述評估板的連接為金手指連接。
45.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述誤碼分析儀通過同軸線連接至所述評估板，以提供所述二進(jìn)制碼流給所述光模塊。
46.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述光功率計(jì)的光口通過光纖連接至所述光模塊。
47.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述第一鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為1 2。
48.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述第二鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為1 K。
49.如權(quán)利要求沈至38之一所述的調(diào)試裝置，其特征在于，其中所述第三鏡像電流源的轉(zhuǎn)換比例為1 M。
全文摘要
本發(fā)明公開光模塊的一種通過算法實(shí)現(xiàn)消光比指標(biāo)的高精度調(diào)試方法，設(shè)置所述光模塊有APC環(huán)路工作，設(shè)置所述光模塊的LD驅(qū)動(dòng)電路和LD之間的調(diào)制信號(hào)耦合模式為交流耦合模式；所述調(diào)試方法無需事先測試出所述光模塊的激光器的發(fā)光效率和閾值電流，對來料數(shù)據(jù)無依賴；所述調(diào)試方法可以將所述光模塊調(diào)試消光比到目標(biāo)值，誤差控制在+/-1dB以內(nèi)；所述調(diào)試方法可以用于OLT光模塊的大消光比調(diào)試并在商業(yè)檔全溫范圍內(nèi)保證精度；所述調(diào)試方法可以通過全自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01J1/42GK102200671SQ20111010376
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者楊毅, 蔣旭, 裴培 申請人:索爾思光電(成都)有限公司