[发明专利]光网络单元光模块

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。

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。

目前PON的网络铺设越来越多。PON网络中的ONU（optical net unit，光网络单元）光模块主要用于ONU BOX（ONU盒子）设备上，对系统设备商来说，对于不同市场的应用和成本考虑，所选用的BOX芯片方案也不同，电路设计也各有差异。因此，存在BOX的PCB设计中产生很强的电源噪声和干扰，在实际测试中会出现ONU光模块在BOSX应用过程中出现SD问题，即光检测信号输出错误的问题，导致输出的LOS/SD信号乱跳或者不跳。

ONU光模块中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。图1示出现有技术的ONU光模块中的光检测信号输出电路，其中，光电二极管（APD）探测到光信号后，TIA（Tranimpedance Amplifier，跨阻放大器）将输出相应的差分电信号；该差分信号被送到差分放大器101，差分放大器101的输出与DAC102输出的阈值电压被输入到比较器103进行比较；比较器103输出的比较结果作为光检测信号，即LOS/SD信号。ONU光模块可以由此信号判断是否需要开启激光发射功能与局端通信。

上述电路进行光检测的原理为：如果ROSA探测到一定功率的光信号，则ROSA中的TIA会输出一定幅度差的差分信号，差分信号的幅度差值越大，则说明接收的光信号的功率越大；差分信号的幅度差值越小，说明接收的光信号的功率越小；若差分信号的幅度差值为零，则表明无光信号。TIA输出的差分信号被送入到差分放大器101，差分放大器101输出的电压与输入的差分信号的幅度差值相关，一般而言，具有正比例关系：输入的差分信号的幅度差值越大，差分放大器101输出的电压越高。差分放大器101输出的电压与阈值电压被输入到比较器103进行比较；若差分放大器101输出的电压高于阈值电压，则说明接收到有效的光信号，输出的光检测信号指示检测到有效光信号；若差分放大器101输出的电压低于阈值电压，则说明没有接收到有效的光信号，输出的光检测信号指示没检测到有效光信号。如果光检测信号具体为SD（Signal Detect，信号检测指示）信号，则SD为高电平时，表示接收到有效的光信号；SD为低电平时，表示没接收到有效的光信号。如果光检测信号具体为LOS（Loss of Signal，信号丢失检测指示）信号，则LOS为高电平时，表示没接收到有效的光信号；LOS为低电平时，表示接收到有效的光信号。在实际应用中，为了防止震荡，一般LOS/SD告警和去告警之间会设置一定的迟滞，比如2～4dB。当检测到的幅度超过预设的门限后产生LOS/SD告警。

然而，现有技术的输出光检测信号的电路经常出现LOS/SD告警异常的现象，即光检测信号输出错误的现象：没接收到有效的光信号，输出指示有光信号的光检测信号；接收到有效的光信号却输出指示无光信号的光检测信号。本发明的发明人对该现象分析如下：

例如，如果将LOS的阈值设置20mV，而TIA输出的差分信号的过冲通常会有45mV，因此LOS/SD将会告警；即当差分信号差值（A-B）超过20mV，而表现出来就是LOS/SD会有一个小脉冲，而此时已没有接收到有效的光信号，从而导致误判，输出了指示接收到有效的光信号的光检测信号。