[发明专利]光网络单元光模块及其光功率检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光网络单元光模块及其光功率检测装置和检测方法。

背景技术

目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信方向已经开始应用；在众多的解决方案中，光纤到户(FTTH)的出现便被认为是宽带接入的终极解决方案。国内市场已经大面积应用。

而在FTTH众多方案中，其中PON（无源光网络）又备受关注，成为了目前主流的光接入方式。PON技术在几年内经历了APON、BPON到目前的EPON、GPON。且随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入技术的发展，人们更多关注1Gbit/s以上的宽带PON技术，即EPON、GPON。GPON的全称为Gigabit-capable PON，也就是吉比特级数的无源光网络，其传输速率最大可达2.5Gbps，并且支持多种业务，包括ATM，Ethernet，TDM，CATV，注重多业务，可以说是目前功能最完善的PON网络技术，也是一种非常经济、面向宽带的网络接入方式。

PON网络的ONU光模块中一般包括激光发射单元和激光接收单元，激光接收单元包括ROSA（Receiver Optical Subassembly，光接收组件）和限幅放大电路；或者ONU光模块中包括BOSA（Bidirectional Optical Subassembly，双向光组件），BOSA可以进行激光发射和接收。ROSA、或者BOSA中通常包括有光电二极管和TIA。所述光电二极管具体可以是应用于GPON网络的ONU光模块中的APD（Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管），也可以是应用于EPON网络的ONU光模块中的PIN光电二极管（在P、N结之间加进一个接近本征材料的I区，形成PIN结构的半导体光电探测器）。通常有必要对激光接收单元接收的光信号的功率进行检测，以便PON网络的局端的OLT可以了解ONU光模块的状态。图1示出现有技术的ONU光模块中的光功率检测电路的示意图，其中包括：激光接收单元101、响应电流检测模块102和MCU（Microprogrammed Control Unit，微程序控制单元）103。

激光接收单元101中包括ROSA（Receiver Optical Subassembly，光接收组件）和限幅放大电路，ROSA中包括光电二极管和TIA（TranimpedanceAmplifier，跨阻放大器）；APD在探测到光信号后，输出相应的响应电流Ipd；一般而言，APD探测的光信号的功率越强，则输出的Ipd越大。

光电二极管的阴极与响应电流检测模块102的电流输入端相连，光电二极管输出的Ipd流入到响应电流检测模块102。响应电流检测模块102用以检测Ipd，并根据输入的Ipd从其电压输出端输出相应的电压。也就是说，响应电流检测模块102输出的电压随输入的Ipd的改变而改变，具体地，两者可以是成正比例关系。换言之，响应电流检测模块102输出的电压可以反映出输入的Ipd，进而也就可以反映出光电二极管探测的光信号的功率。

MCU103的一个电压输入端与响应电流检测模块102的电压输出端相连接，用以检测响应电流检测模块102输出的电压。MCU103根据检测的响应电流检测模块102输出的电压，判断是否接收到有效的光信号；MCU103根据判断结果，控制光检测信号的输出。

响应电流检测模块102中具体包括：电流镜像电路1011、采样电阻1012。

电流镜像电路1011的电流输入端与光电二极管的阴极相连，用以接收APD输出的Ipd。光电二极管输出的Ipd流入电流镜像电路1011；电流镜像电路1011的镜像电流输出端与采样电阻1012相连，Ipd的镜像电流经采样电阻1012流入电源地，即电流镜像电路1011的镜像电流输出端通过采样电阻1012接到电源地。

电流镜像电路1011的镜像电流输出端与采样电阻1012的连接点作为响应电流检测模块102的电压输出端，从而采样电阻1012上的电压即为电流检测模块102的输出电压。MCU103检测电流检测模块102的输出电压，即检测采样电阻1012上的电压，而采样电阻1012上的电压反映了电流镜像电路1011的镜像电流的大小，电流镜像电路1011的镜像电流反映了流入的Ipd的大小，也就反映了光电二极管探测的光信号的功率的大小。

MCU103根据检测的响应电流检测模块102输出的电压计算出光电二极管探测的光信号的功率，从而实现了光功率检测。