[发明专利]一种激光器输出频率的补偿方法以及相应的光模块

说明书

本发明公开了一种激光器输出频率的补偿方法以及相应的光模块，该激光器输出频率的补偿方法包括：获取计算激光器的增益介质折射率值n(k)的折射率计算公式；采集激光器的工作温度以及本次采样对应的工作温度保持不变的时间，并依据折射率计算公式确定第k次采样时激光器的增益介质折射率值n(k)，依据第k次采样时激光器的增益介质折射率值n(k)获取激光器模式波长的偏移量；依据模式波长的偏移量获取激光器的温度补偿量；依据温度补偿量调节激光器的工作温度，对激光器的输出波长进行补偿，从而对激光器的输出频率进行补偿。本发明的补偿方法对激光器的输出频率进行补偿，保证激光器输出稳定频率的激光，从而降低信道之间数据串扰，提高光模块性能。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种激光器输出频率的补偿方法以及相应的光模块。

背景技术

近年来，随着互联网的进一步普及，互联网用户不断增加，对高速数据流量的需求也越来越大，城域网也从最初的64kbps的基础服务，逐渐升级到2.5Gbps、10Gbps，再到100Gbps。这些为我们的生活带来了很大的便利，比如高速上网、视频点播、视频通话、网络电视、远程会议等我们正在使用的各种互联网应用。另一方面，不断增加的数据流量需求也给城域网络建设提出了新的挑战。在保持较低成本的前提下，提高单根光纤的数据传输容量，是解决当下及未来越来越庞大的数据流量需求的可靠路径。各大系统供应商和运营商都将密集型光波复用DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing，简称DWDM)作为优化网络传输的首选方案，系统的光信道间隔也由200GHz向100GHz以及50GHz迈进。随着光信道间隔不断变小，对激光器的性能要求越来越高。比如光信道间隔为50GHz、工作在50Gbps速率的激光器，频率需要稳定在±5GHz范围以内。在实际应用中，由于环境因素的影响，例如激光器的工作温度，导致激光器的发射光的输出波长发生偏移，进而导致激光器输出的频率无法稳定在较小的误差范围内，从而引起信道之间的数据串扰问题，传输误码较高，降低了光模块的性能。

目前，可以采用波长锁定电路实现激光器频率稳定，但是这种方法不仅实现成本较高，而且会增大激光器管体体积，进而占用电路设计部分布板区域而造成布板困难，甚至影响电信号质量导致传输误码较高。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种激光器输出频率的补偿方法以及相应的光模块，其目的在于对PID算法进行改进，并基于改进后的PID算法调节激光器的温度，进而对激光器的输出频率进行补偿，保证激光器输出稳定频率的激光，从而降低信道之间数据串扰，提高光模块性能，由此解决目前激光器的发射光的输出波长发生偏移，进而导致激光器输出的频率无法稳定在较小的误差范围内，从而引起信道之间的数据串扰问题，传输误码较高的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种激光器输出频率的补偿方法，所述激光器输出频率的补偿方法包括：

获取计算激光器的增益介质折射率值n(k)的折射率计算公式；

折射率计算公式具体为：

其中，K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分系数，T(k)为第k次采样时激光器的工作温度，t(k)为第k次采样时工作温度T(k)保持不变的时间，t(k-1)为第k-1次采样时工作温度T(k-1)保持不变的时间；

采集激光器的工作温度以及本次采样对应的工作温度保持不变的时间，并依据所述折射率计算公式确定第k次采样时激光器的增益介质折射率值n(k)，依据所述第k次采样时激光器的增益介质折射率值n(k)获取激光器模式波长的偏移量；

依据所述模式波长的偏移量获取激光器的温度补偿量；