[发明专利]一种实现光模块波长锁定的控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在光纤通讯领域里实现光发射机波长自动控制的技术，尤其涉及一种实现光模块波长锁定的控制装置和方法。

背景技术

波分复用技术是在单根光纤中通过间隔的多个特定波长，同时传输多路光信号从而显著提高单纤传输容量的新型技术。随着传输容量的进一步提高，波分复用技术经历了粗波分复用到密集波分复用的发展阶段。密集波分复用系统(简称DWDM，Dense Wave length Division Multiplexing)由于可以充分利用带宽资源而受到人们的极大关注。当前为了提升DWDM系统传输容量，除采用提高单通道信号速率、扩展光谱范围外，还可以通过缩小通道间隔的方式来实现，例如将通道间隔由100GHZ、50GHZ，缩小到25GHZ，甚至更小。

随着光通信技术的不断发展，光收发合一模块已经越来越广泛地应用到DWDM传输系统中，起着电/光、光/电转换的作用，其性能对DWDM系统性能指标有着重要影响。目前分布式反馈半导体激光器(简称DFB，Distributed Feed Back)由于具有调制速率高、小型、稳定可靠等优点，已经广泛用于光模块中。但是分布式反馈半导体激光器的输出波长会随着工作温度的变化而发生漂移(温度波长漂移量一般为0.1nm/℃)。这种波长漂移会导致信道间的信息产生串扰，使得DWDM光纤通信系统的安全性下降。因此，必须采取手段对用于DWDM光纤通信系统中的各个DFB激光器的波长进行精确控制。国际通信联盟(简称ITU-T)目前推荐的光纤通信 DWDM系统各信道的波长间隔主要有100GHZ、50GHZ和25GHZ，其允许的各信道最大中心频率偏移相应为±12.5GHz、±5GHz和±2.5GHZ。为防止由于外界环境变化和激光器老化导致波长产生偏移，原来单纯通过激光器的管芯温度控制装置来稳定其中心波长的方法已经不再有效，所以就需要进行一步地改进激光器的波长控制技术。

发明内容

本发明的目的是提供了一种实现光模块波长锁定的控制装置和方法，其克服了现有技术中光模块输出波长偏移大的缺点，解决了DWDM系统中相邻通道信号串扰的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实现光模块波长锁定的控制装置，所述装置包括：激光器管芯温度控制单元，用于获取激光器内部负温度系数热敏电阻的反馈信号，并将该反馈信号与一预设信号进行比铰，根据比较结果，通过调节温度控制闭环的比例系数和积分系数，产生输入至激光器内部热电制冷器的控制信号；波长自动控制单元，用于检测激光器的输出光信号，获得用于实现波长锁定的波长偏差信号；及叠加单元，用于将所述波长偏差信号叠加到所述预设信号中，并送入至所述激光器管芯温度控制单元。

所述控制装置，其中，所述波长自动控制单元包括：分光器、背向光功率检测器、滤波器、光波长检测器、以及波长偏差信号生成单元；激光器的输出光信号通过所述分光器分成两路光信号，一路光信号通过所述背向光功率检测器转化为一正比于输出光信号功率大小的第一背光电流信号；另一路光信号依次通过所述滤波器、光波长检测器输出一用于反映输出光信号波长变化的第二背光电流信号；所述波长偏差信号生成单元用于通过比较所述第一背光电流信号和第二背光电流信号，获得输出光信号的波长变化量，根据该波长变化量计算所述波长偏差信号。

所述控制装置，其中，所述波长偏差信号生成单元包括：用于将所述 第一背光电流信号转化为电压信号的第一跨阻放大器，用于将所述第二背光电流信号转化为电压信号的第二跨阻放大器，用于比较所述第一跨阻放大器和所述第二跨阻放大器输出结果的误差放大器，以及波长偏差算法控制器；所述第一跨阻放大器的输出端连接所述误差放大器的一个输入端，所述第二跨阻放大器的输出端连接所述误差放大器的另一个输入端，所述误差放大器输出用于表征波长变化量的误差电压信号，并送至所述波长偏差算法控制器的输入端，所述波长偏差算法控制器用于将所述误差电压信号转化为所述波长偏差信号。