光模塊及具有該光模塊的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 本申請(qǐng)是2011年12月31日提出的發(fā)明名稱為"光模塊及具有該光模塊的無(wú)源 光網(wǎng)絡(luò)"的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)201110457829. 0的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種波長(zhǎng)可調(diào)諧的光模塊及具有 該光模塊的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
【背景技術(shù)】
[0003] 無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON)是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的光纖傳輸和接入技術(shù)，起源于90年代中期， 隨著PON技術(shù)的演進(jìn)，逐步出現(xiàn)了寬帶無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（ΒΡ0Ν)、以太無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（EPON)及吉比 特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)（GPON)等技術(shù)。無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)因?yàn)槠鋵拵Щ?、業(yè)務(wù)綜合化、靈活的組網(wǎng)能力、低 成本等優(yōu)點(diǎn)，得到了迅速的發(fā)展，目前常用的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)為EPON和GP0N。
[0004] 對(duì)于EPON和GPON技術(shù)，目前大都是采用時(shí)分多址復(fù)用（TDM)技術(shù)，并不能很好地 滿足用戶帶寬迅速增長(zhǎng)的需求。而且，由于EPON和GPON的單纖接入容量受到限制（目前 只有32線或64線），當(dāng)局端機(jī)房跨區(qū)設(shè)置時(shí)，需要鋪設(shè)數(shù)十芯光纖連接跨距在10~40km 的光線路終端OLT和光網(wǎng)絡(luò)單元0NU，不但建設(shè)成本與維護(hù)成本高，而且會(huì)面臨接入管線光 纖資源受限的矛盾?；诓ǚ侄嘀窂?fù)用（WDM)技術(shù)的PON是一種更具優(yōu)勢(shì)的復(fù)用方案，該 方案通過在一根光纖上承載多個(gè)波長(zhǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)用，可以將一根光纖轉(zhuǎn)換為多條"虛擬"光 纖，每條虛擬光纖獨(dú)立工作在不同波長(zhǎng)上，極大地提高了光纖的傳輸容量。由于WDM技術(shù)的 經(jīng)濟(jì)性與有效性，使之成為當(dāng)前光纖通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的主要手段。
[0005] 采用WDM的PON系統(tǒng)中，每個(gè)OLT光模塊及ONU光模塊的發(fā)射波長(zhǎng)需要各不相同， 并通過不同的光信道分別進(jìn)行傳輸。相應(yīng)的，現(xiàn)有技術(shù)普遍采用兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：第一，直 接采用具有波長(zhǎng)選擇功能的光組件構(gòu)成的光模塊。由于光模塊自身具有波長(zhǎng)選擇功能，可 以采用相同結(jié)構(gòu)和功能的光模塊部署用戶端的0NU，能保證不同光模塊發(fā)出不同波長(zhǎng)的光 信號(hào)。但由于具有波長(zhǎng)選擇功能的光組件價(jià)格相當(dāng)昂貴，并不適合在用戶端的ONU光模塊 中使用，因而不能廣泛推廣和應(yīng)用。第二，給每一個(gè)ONU光模塊分配一個(gè)固定波長(zhǎng)，則需要 為每一個(gè)用戶端的ONU選擇一個(gè)具有特定接收波長(zhǎng)的光模塊，有多少個(gè)0NU，就需要選用 多少種不同結(jié)構(gòu)和功能的光模塊，且每個(gè)光模塊在部署時(shí)就要與光復(fù)用器件的端口 一一對(duì) 應(yīng)，從而導(dǎo)致不僅組網(wǎng)復(fù)雜，且安裝、維護(hù)均不方便，而且由于所使用的光模塊不統(tǒng)一，造成 庫(kù)存及管理成本大大增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的之一在于提供一種光模塊，通過在光模塊中設(shè)置波長(zhǎng)調(diào)諧單元及溫 度控制器驅(qū)動(dòng)單元，可方便地通過光模塊的主控單元實(shí)現(xiàn)光模塊發(fā)射波長(zhǎng)的調(diào)整，波長(zhǎng)調(diào) 整方式簡(jiǎn)單，降低了利用光模塊組建光網(wǎng)絡(luò)的難度和成本。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)： 一種光模塊，包括主控單元和集成有溫度控制器的光發(fā)射組件，還包括溫度控制器驅(qū) 動(dòng)單元和波長(zhǎng)調(diào)諧單元，波長(zhǎng)調(diào)諧單元包括第一運(yùn)放子單元和第二運(yùn)放子單元，第一運(yùn)放 子單元的第一輸入端通過電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接主控單元的溫度控制信號(hào)輸出端，第一運(yùn)放子 單元的輸出端一方面通過電壓反饋電路連接其第一輸入端，另一方面連接溫度控制器驅(qū)動(dòng) 單元的驅(qū)動(dòng)電流控制端，第一運(yùn)放子單元的第二輸入端連接第二運(yùn)放子單元的輸出端；第 二運(yùn)放子單元的第一輸入端連接光發(fā)射組件的溫度反饋端子；溫度控制器驅(qū)動(dòng)單元的溫度 控制器驅(qū)動(dòng)電流輸出端連接光發(fā)射組件的溫度控制器驅(qū)動(dòng)電流輸入端。
[0008] 本發(fā)明所提供的上述光模塊通過主控單元、溫度控制器驅(qū)動(dòng)單元、波長(zhǎng)調(diào)諧單元 及光發(fā)射組件構(gòu)成對(duì)光發(fā)射組件的溫度進(jìn)行反饋式控制的結(jié)構(gòu)，不僅可以對(duì)溫度進(jìn)行調(diào) 整，而且能夠保持溫度的恒定；而又由于光發(fā)射組件發(fā)射光信號(hào)的波長(zhǎng)與溫度一一對(duì)應(yīng)，進(jìn) 而通過光發(fā)射組件溫度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)其發(fā)射波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整，從而可以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多個(gè) 光模塊的波分復(fù)用，有利于降低光模塊組網(wǎng)的難度和成本。
[0009] 如上所述的光模塊，所述溫度控制器優(yōu)選為半導(dǎo)體制冷器。
[0010] 如上所述的光模塊，所述第一運(yùn)放子單元的第一輸入端為反相輸入端，所述電壓 反饋電路為電壓負(fù)反饋電路，電壓負(fù)反饋電路包括第一電容、第二電容和第一電阻，第一電 容與第一電阻串聯(lián)后與第二電容并聯(lián)形成并聯(lián)電路，并聯(lián)電路一端連接第一運(yùn)放子單元的 反相輸入端，另一端連接第一運(yùn)放子單元的輸出端。
[0011] 如上所述的光模塊，為保證快速反饋以達(dá)到溫度平衡、同時(shí)又防止產(chǎn)生自振蕩，所述 第一電容容值優(yōu)選為10uF，第二電容的容值優(yōu)選為22nF，第一電阻的阻值優(yōu)選為100 。
[0012] 如上所述的光模塊，所述溫度控制器驅(qū)動(dòng)單元的溫度控制器驅(qū)動(dòng)電流輸出端通過 濾波電感與所述光發(fā)射組件的溫度控制器驅(qū)動(dòng)電流輸入端相連接，以保證溫度控制器驅(qū)動(dòng) 電流信號(hào)的純凈。
[0013] 如上所述的光模塊，為防止供電電壓變化而引起光發(fā)射組件發(fā)射的光信號(hào)波長(zhǎng)的 波動(dòng)，所述分壓網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)分壓端還連接有參考電壓輸入端（REF4V5)，參考電壓輸入端還 通過限流電阻（R51)連接到光發(fā)射組件的溫度反饋端。
[0014] 如上所述的光模塊，所述主控單元優(yōu)選采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)；在采用單片機(jī)作為主 控單元時(shí)，所述溫度控制信號(hào)輸出端為單片機(jī)的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出端。
[0015] 本發(fā)明的目的之二在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、成本低廉的基于波分復(fù)用 技術(shù)的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
[0016] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括光線路終端、光纜及光網(wǎng)絡(luò)單元；光線路終端包括有若干個(gè)OLT 光模塊，光網(wǎng)絡(luò)單元包括有若干個(gè)ONU光模塊，光纜一端通過第一光復(fù)用解復(fù)用器件連接 至若干個(gè)OLT光模塊，另一端通過第二光復(fù)用解復(fù)用器件連接至若干個(gè)ONU光模塊，且OLT 光模塊及ONU光模塊為上述第一個(gè)發(fā)明目的所提供的光模塊。
[0017] 本發(fā)明的目的之三在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、成本低廉的波分和時(shí)分混 合復(fù)用的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)。
[0018] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，包括光線路終端、光纜及光網(wǎng)絡(luò)單元，光線路終端包括有若干個(gè)OLT 光模塊，光纜一端通過第一光復(fù)用解復(fù)用器件連接至若干個(gè)OLT光模塊，另一端通過第二 光復(fù)用解復(fù)用器件連接有若干個(gè)分光計(jì)，每個(gè)分光計(jì)的另一端連接有若干個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元用 ONU光模塊，且OLT光模塊及ONU光模塊為上述權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光模塊。
[0019] 如上所述的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，為充分利用OLT光模塊、增加光網(wǎng)絡(luò)中ONU的數(shù)量，所述 OLT光模塊的數(shù)量?jī)?yōu)選與所述分光計(jì)的數(shù)量相等。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是： 1、本發(fā)明通過在光模塊中增設(shè)波長(zhǎng)調(diào)諧單元，并利用主控單元及溫度控制器驅(qū)動(dòng)單元 與波長(zhǎng)調(diào)諧單元構(gòu)成溫度反饋式控制結(jié)構(gòu)，不僅可以對(duì)光模塊中光發(fā)射組件的溫度進(jìn)行調(diào) 整，而且能夠保持溫度的恒定；而又由于光發(fā)射組件發(fā)射光信號(hào)的波長(zhǎng)與溫度一一對(duì)應(yīng)，進(jìn) 而通過光發(fā)射組件溫度的調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)其發(fā)射波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)整，波長(zhǎng)調(diào)整結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、 成本較低。
[0021] 2、利用本發(fā)明所述的光模塊組建無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)，能夠靈活實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用及波分與時(shí) 分混合復(fù)用，且降低了組網(wǎng)復(fù)雜度、難度和成本。
[0022] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清 楚。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明所述光模塊一個(gè)實(shí)施例的原理框圖； 圖2是圖1實(shí)施例中波長(zhǎng)調(diào)諧控制電路一個(gè)具體電路原理圖； 圖3是圖1實(shí)施例中發(fā)射機(jī)控制電路一個(gè)具體的電路原理圖； 圖4是圖1實(shí)施例中接收機(jī)控制電路一個(gè)具體的電路原理圖； 圖5是本發(fā)明無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖； 圖6是本發(fā)明無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)另一個(gè)實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025] 請(qǐng)參考圖1，該圖所示為本發(fā)明所述光模塊一個(gè)實(shí)施例的原理框圖。
[0026] 該實(shí)施例以光網(wǎng)絡(luò)單元端的ONU光模塊為例，如圖1所示，光模塊包括有光發(fā)射組 件11和光接收組件12,其中，光發(fā)射組件11中集成有溫度控制器。其中，溫度控制器可以 且優(yōu)選采用半導(dǎo)體制冷器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0027] 光