[发明专利]一种可调谐突发光模块及其实现方法

说明书

一种可调谐突发光模块，包括：高速DFB激光器、光开关功能模块、TEC功能模块、高速调制信号和偏置电流功能单元、突发控制功能电路、功能控制单元、温度/波长控制功能模块、主板接口、高速数据信号接口、I2C控制信号接口以及突发控制信号接口；其中，高速调制信号和偏置电流功能单元接收高速数据信号和突发控制信号，完成高速调制信号的调理和偏置电流的生成，使高速DFB激光器发光，高速DFB激光器输出的光信号经过光开关功能模块调理后输出满足NGPON2时序的光信号；TEC功能模块与高速DFB激光器连接，调整其工作温度，实现温度稳定和可调谐功能，使高速DFB激光器在整个工作时间段内波长偏移极小，完全满足NGPON2的规范。

技术领域

本发明属于无源光网络通信技术领域，涉及一种可调谐突发光模块及其实现方法，并且还涉及具有该可调谐突发光模块的无源光网络系统。

背景技术

随着互联网技术和内容的快速发展，PON(Passive Optical Network，无源光网络)系统正逐渐成为运营商最为青睐的接入网解决方案，从最初的APON(ATM PassiveOptical Network，异步传输模式PON)、BPON(BroadbandPassive OpticalNetwork，宽带PON)，到EPON(EthernetPassive Optical Network，以太网PON)，到GPON(Gigabit-CapablePassive Optical Network，千兆PON)，再到10G-PON(10Gigabit-Capable PassiveOptical Network,10G-PON)，国际电联推出了一系列PON技术标准。在国际电联中，时分复用和波分复用相混合的技术方案NGPON2(下一代无源光网络)作为未来的一种高速宽带接入方案，成为未来宽带问题解决的重要方案，NGPON2系统总体规格标准2012年在国际电联获得通过，其最长应用距离可以支持60公里，最大分路比可为1：256，上、下行至少支持4个波分通道。NGPON2系统用户端设备的核心技术在于可调谐突发发射机的实现方案，主要的技术难度体现在如下方面：可调谐波长，其波长频率变化范围为195.3-195.6THz(太赫兹)，频率间隔为100GHz(吉赫兹)；同时要求模块光功率大并且瞬态波长稳定度高。由于光接入网建设对成本敏感，因此需要寻求低成本的解决方案。

图1为传统非NGPON2ONU功能模块的突发解决方案，其中：

突发数据信号：可能是突发的数据信号，也可能是连续的数据信号，一般为PECL(正射极耦合逻辑)、CML(电流模式逻辑)等高速接口电平；

突发控制信号：一般为TTL电平，是系统控制ONU发光和无光的时序信号。

激光器驱动电流：是激光器的偏置电流和调制电流的总和，其中调制电流通过突发数据信号产生，而偏置电流根据激光器的发光功率而产生，驱动电流受突发控制信号控制。

突发光信号：由激光器驱动电流产生。

显而易见的是，该激光器工作在突发模式下，激光器有段时间是不工作的，在该段不工作区间内，激光器温度偏低；相反，在工作区间温度变高，进而导致波长发生偏移，具体如附图2所示。

针对上述问题，现有传统的解决方案大致有如下几种：

方案一：DBR(分布式布拉格反射激光器)+MZ(马赫曾德尔电光调制器)+SOA(半导体光放大器)单片集成方案，或者DBR(分布式布拉格反射激光器)+SOA(半导体光放大器)+MZ(马赫曾德尔电光调制器)单片集成方案，该方案广泛用于DWDM(密集波分复用系统)系统中。由于是单片集成方案，采用磷铟砷化镓单晶片工艺复杂，在单片上集成如此多功能，良率极低并且生产测试复杂，从而造成价格高，规模小，不适合大规模无源光接入网络使用。

方案二：EML(电吸收调制激光器)单片集成方案