[发明专利]一种光模块发端闭环调试光功率和消光比的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块发端闭环调试光功率和消光比的方法。

背景技术

在光通信高速发展的今天，光模块作为光通信的关键部件已经越来越广泛的运用。新兴的光模块生产厂商如雨后春笋般的出现，对光模块的新技术发展仍然在继续，但是对于常用的成熟方案的光模块而言，使用的技术方案大同小异，供应商相对集中。因而材料成本已经差异不大，而客户对于这些情况的了解，使得客户对于常规光模块的供应商如何能做出既满足要求又低成本的光模块。由于物料价格质量差异不大，对于光模块的生产成本节省来说尤为重要，在节约生产成本的同时，还要保证产品的稳定性及质量，需要减少人工操作的因素，更多的通过优良的软件算法及自动化程序来保证。

光模块的生产与程序相关的是调测试，传统的光模块的调测试需要大量价格昂贵的仪器设备进行测量，这样光模块生产过程中，要承担仪器设备高昂的维护费用，同时也要有专门的人员对其进行日常的校准及管理。怎样降低生产成本，同时保证光模块的产品质量成为每家光模块公司都需要考虑的问题。

典型的激光器驱动芯片，是通过对外围可变电阻或者数模转化器或其他方式，通过对于其提供的调制电流及偏置电流进行控制。由于半导体激光器具备了监控的光电二极管，利用其线性响应的能力，激光器驱动芯片提供了一个负反馈功能，通过检测监控MPD的光电响应电流的大小，激光器本身进行bias电流的控制，这种控制方式被称为平均光功率闭环，消光比开环控制方式，如图1所示。

相比较平均光功率开环模式，闭环模式是通过设置MPD光电响应电流的大小来控制激光器的发射光功率。闭环模式通过调节偏置电流来保证光功率恒定。

对于光模块的收端而言，如果使用MPD作为光学探测，利用MPD的光电响应特性及TIA芯片的电流信号到电压信号转换，完成光信号到电信号的转变。如果对于接收的灵敏度有很高的要求，一般就会使用到雪崩光电二极管，这时需要对雪崩光电二极管加上一个反向偏置的工作电压，而其反向偏置工作电压一般为当前温度的击穿电压的90%左右。相对于发端而言，收端调试部分较为简单。

无论哪种方式，传统的光模块调试都需要利用光学测试仪器对光模块的平均光功率及消光比进行实时监控。在相同的应用环境下，光模块的收发参数都是要满足一定范围的，但是由于每只半导体激光器的阈值电流，发光效率，高低温特性都不同，所以需要通过对光模块进行调试，调试的时候需要通过光功率计及采样示波器进行实时的监控，一般先通过光功率计将平均光功率调试完成之后，再通过示波器实时检测消光比，完成消光比的调试。

调试中使用的光功率计一般成本在1万元左右，而采样示波器及其配套的光学器件价格更达到40万左右，产生调制信号的误码仪也需要大概10万左右，如果是高速率的误码仪价格更加高，需要PC机与其通信的GPIB卡，线缆价格也是不菲，生产过程中需要维护计量等花费，即便是自动调试一只光模块的发端需要的时间大概是半分钟，对于低端的或者利润较低的光模块生产来说，降低生产成本，提高生产效率成为光模块厂商的最关注的一个问题。

对于降低生产成本，大部分厂商都在做这个方向的工作，所以对于现有的光模块调试方法而言，大概有如下几种，

1、仍然使用光学仪器进行调试，保持原有的调试方法不变。一个调测平台，有两个待调试的光模块，先调试其中1只平均光功率，在调试平均光功率的间隙，利用光学开关切换到另外一路光模块的消光比调试，平均光功率调试完成之后，在将光学开关切换回来。利用时分复用的方式，提高单位时间的采样示波器的利用率，如图2所示。

这种调试方式增加了光学开关的成本，员工操作及程序控制的复杂性。使用分路器会需要进行功率的校准，例如理论计算光功率通过50：50的分路器，功率应该下降一半，也就是3dB，但是由于分路器不能保证分光的精确度，所以每隔一段时间需要对光路进行校准。也会降低生产的效率。

2、保证原有的调试方式不变，在原有的采样示波器的基础上，买入不带有光电转换的普通采样示波器及一般的光电转换模块，进行二次开发，调试光模块使用自制的采样示波器，同时自制误码仪，以达到降低生产成本的目的。由于不是专业仪器生产厂商，测试消光比的精确度有很大差异，同时其稳定性也不如专业的仪器生产厂商，需要有专门的开发技术人员对示波器进行维护，而且需要足够的储备，以便遇到不能马上修复的示波器，有备用的示波器，保证生产的连续性。