一種光模塊的輸出光功率穩(wěn)定性控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于輸出光功率穩(wěn)定性的控制方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一 種用于光模塊的輸出光功率穩(wěn)定性控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光模塊是一種用于提供光電一電光轉(zhuǎn)換能力的集成化通訊配件，通常由兩部分組 成：發(fā)射部分和接收部分。發(fā)射部分的主要功能是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。為了保證發(fā)射 部分輸出光功率和性能的穩(wěn)定，需要通過檢測背光二極管（MD)產(chǎn)生的光電流來實(shí)現(xiàn)閉環(huán) 控制。APC即自動(dòng)功率控制，是實(shí)現(xiàn)該功能的必要手段。
[0003] 圖1為模擬電路搭建的APC電路，電路原理是根據(jù)背光二極管（MD)檢測到的光電 流，來調(diào)節(jié)施加在激光二極管（LD)上的偏置電流（BIAS)，實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋，保持輸出光功率穩(wěn) 定。但是，模擬電路搭建的APC電路，可控性差，調(diào)整時(shí)間慢，應(yīng)用領(lǐng)域局限在百兆和千兆速 率的常規(guī)模塊，已經(jīng)無法滿足更高速率和市場定制化的客觀需求。在某些MD帶寬不足的激 光器上，模擬APC電路受到極大的限制。
[0004] 隨著半導(dǎo)體行業(yè)的進(jìn)步，數(shù)字程控式的APC電路逐漸替代了原始的模擬APC電路。 數(shù)字APC電路的原理，即通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器來對(duì)背光二極管（MD)檢測到的光電流進(jìn)行采樣， 再根據(jù)應(yīng)用的要求，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)施加在激光二極管（LD)上的偏置電流（BIAS)，保 持輸出光功率穩(wěn)定。該方式的優(yōu)勢在于可控性強(qiáng)，調(diào)節(jié)速度快，不受MD帶寬限制，對(duì)激光器 兼容性良好。
[0005] 但是在數(shù)字化操作中，數(shù)字APC功能可能受到噪音等環(huán)境影響，造成錯(cuò)誤的判斷 和設(shè)置。這就對(duì)數(shù)字算法提出了更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種光模塊的輸出光功率穩(wěn)定性控制方法，其能夠改 善模擬APC電路的可控性差，調(diào)整時(shí)間慢，受MD帶寬限制的問題。
[0008] 本發(fā)明還有一個(gè)目的是通過一種光模塊的輸出光功率穩(wěn)定性控制方法，在繼承數(shù) 字化的優(yōu)勢的同時(shí)，通過電流差值落在不同的閾值區(qū)域的不同算法，改善常規(guī)數(shù)字APC電 路的誤判斷、易受干擾、調(diào)整誤差大等問題，以便保證極高的穩(wěn)定性。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)，提供了一種光模塊的輸出光功率穩(wěn) 定性控制方法，包括：
[0010] 步驟一、背光二極管采集光模塊的輸出光，將其轉(zhuǎn)換為與輸出光的功率成正相關(guān) 變化的電流值；
[0011] 步驟二、通過光模塊中的微控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將電流值轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字 值；
[0012] 步驟三、計(jì)算該電流數(shù)字值與預(yù)設(shè)的光模塊的輸出光功率所對(duì)應(yīng)的電流數(shù)字標(biāo)準(zhǔn) 值進(jìn)行比較，得到兩者的電流差值；
[0013] 步驟四、將電流差值與代表輸出光的功率波動(dòng)的第一范圍閾值進(jìn)行比較，若落入 該第一范圍閾值內(nèi)，則判定輸出光功率穩(wěn)定，若超出該第一范圍閾值，則通過所述微控制器 調(diào)節(jié)所述光模塊的輸出光功率，直到該電流差值落入該第一范圍閾值內(nèi)。
[0014] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟三中，通過所述微控制器調(diào)節(jié)所述光模塊的輸出光功率 的方法為：調(diào)節(jié)激光二極管上的偏置電流的大小，以最終改變光模塊的輸出光功率。
[0015] 優(yōu)選的是，其中，在所述步驟三中，還包括代表輸出光的功率波動(dòng)的第二范圍閾 值，所述第二范圍閾值大于所述第一范圍閾值，若電流差值超出該第一范圍閾值，但不超出 該第二范圍閾值，則所述微控制器以等步步進(jìn)的方式調(diào)節(jié)所述偏置電流的大小。
[0016] 優(yōu)選的是，其中，若電流差值超出該第一范圍閾值，且也超出該第二范圍閾值，則 所述微控制器以累減的方式調(diào)節(jié)所述偏置電流的大小，即以步進(jìn)越來越小的方式調(diào)節(jié)所述 偏置電流的大小。
[0017] 優(yōu)選的是，其中，所述第一范圍閾值為[_41bs,+41bs]。
[0018] 優(yōu)選的是，其中，所述第二范圍閾值為[_81bs，+81bs]。
[0019] 本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0020] 1、由于本發(fā)明采用數(shù)字化APC電路控制方法，解決了傳統(tǒng)的模擬APC電路對(duì)于背 光二極管帶寬的限制，可以兼容任何帶寬的背光二極管，不會(huì)像模擬APC電路一樣受限于 背光二極管帶寬限制，大大提高了對(duì)于激光器的兼容性。
[0021] 2、由于本發(fā)明的核心算法結(jié)合了滯回式算法、步進(jìn)式算法和比例式算法，因此能 夠保證對(duì)光模塊的輸出光功率的控制更加快速、穩(wěn)定。
[0022] 3、本發(fā)明使用簡潔的代碼和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦蚪Y(jié)構(gòu)，方便移植到任何微處理器平臺(tái)，大 大縮短了開發(fā)周期，降低產(chǎn)品升級(jí)換代的成本開銷。
[0023] 本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本 發(fā)明的研宄和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
[0024] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的模擬APC電路的實(shí)現(xiàn)原理圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明的基本工作流程示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明的核心算法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0028] 圖2示出了本發(fā)明的基本工作流程示意圖，示出了本專利的主要流程。其中包括： 開始一對(duì)MD電流采樣一分析采樣值與目標(biāo)值差異一進(jìn)行算法處理一設(shè)置偏置電流一完 成。其中，圖2中的目標(biāo)值即為預(yù)設(shè)的光模塊的輸出光功率所對(duì)應(yīng)的電流數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)值，而算 法處理環(huán)節(jié)為本專利的核心部分。
[0029] 圖3示出了本發(fā)明的核心算法的流程及細(xì)節(jié)，其中，滯回區(qū)間即為第一范圍閾值， 步進(jìn)區(qū)間即為超出第一范圍閾值但不超過第二范圍閾值。
[0030] 本發(fā)明所述的光模塊的輸出光功率穩(wěn)定性控制方法，包括：
[0031] 步驟一、光模塊通電開啟，背光二極管采集光模塊的輸出光，將其轉(zhuǎn)換為與輸出光 的功率成正相關(guān)變化的電流值；
[0032] 步驟二、通過光模塊中的微控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將電流值轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字 值；
[0033] 步驟三、計(jì)算該電流數(shù)字值與預(yù)設(shè)的光模塊的輸出光功率所對(duì)應(yīng)的電流數(shù)字標(biāo)準(zhǔn) 值進(jìn)行比較，得到兩者的電流差值；