[实用新型]一种用于突发模式的激光器自动平均光功率控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率控制技术，尤其涉及一种用于突发模式的激光器自动平均光功率控制系统。

背景技术

激光器的P-I特性对温度的变化和自身的老化非常敏感，这一特性严重影响光系统的可靠性。为了稳定激光器的输出光功率，技术人员通常设计功率控制电路来消除温度变化和器件老化对激光器的影响。功率控制电路利用光电二极管将激光器的输出光功率转换为与之成比例的电流，反馈控制环路根据光电二极管检测的电流进而调节激光器的偏置电流，从而达到稳定输出光功率的目的。

图1示出了一种现有的连续模式功率补偿电路。功率控制环（Automatic Power Control,以下简称APC）利用光电二极管将输出光功率转换为与之成比例的电流，电流经过电阻R和电容C后，转换为与输出平均光功率成正比的电压信号。该电压信号与参考电压Vref经过放大器后产生信号Vb，Vb控制激光器的偏置电流，因此，输出平均光功率得到了控制。

然而，这种电路只能工作在连续模式中，对于突发模式，（TDM-PON网络中，由于上行数据传输采用时分复用技术，所以各个发送方终端ONU只能交替发送数据，ONU在获得突发使能有效信号后，立即打开激光器发送数据，在突发使能无效时，立即关闭激光器，终止数据发送，这种模式称为突发模式）如TDM-PON网络，此结构有存在缺点：1、突发传输无效时，电容C的放电导致Vb的变化，从而改变了偏置电流，即该结构在突发传输无效时，不具备偏置电流的保持功能。2、在光网络单元ONU初始化时，该结构无法为电容C快速预置直流点，所以该结构的初始化时间很难PON网络的需求。3、固定的环路带宽限制了该APC适用的传输数据速率的范围。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够用于突发模式的激光器功率控制系统。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够用于突发模式的激光器功率控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种激光器自动平均功率控制系统（The burst mode automatic power control，以下简称BM-APC），可以通过调整环路带宽，工作在不同数据传输速率的环境中，适用于多种类型无源光网络如BPON、GPON、GePON等。

本实用新型提供的激光器自动平均功率控制系统，包括激光驱动器、模数调制电路和数字控制电路；所述模数调制电路包括积分器、比较器和D触发器，光电二极管将激光器的输出平均光功率转换成与之成比例的电流，所述积分器将所述成比例的电流转换为平均电流，并将所述平均电流输入至所述比较器进行判决；所述比较器的输出经过D触发器抽样使得所述平均电流转换为数字码型信号，所述数字码型信号输入至所述数字控制器；所述数字控制器根据所述数字码型输出不同的信号以调整所述激光驱动器的输出，进而调整激光器的平均输出光功率。

进一步地，其中，所述激光器自动平均功率控制系统具有“快速启动模式”和“慢速调整模式”；“快速启动模式”下，所述激光器自动平均功率控制系统设置为所述数字控制器采用“快速启动算法”并控制所述积分器，调整所述激光驱动器的输出，以使所述激光器的输出平均光功率达到预设值；“慢速调整模式”下，所述激光器自动平均功率控制系统设置为所述数字控制器采用“慢速调整算法”并控制所述积分器，控制所述激光器工作。

进一步地，所述激光驱动器的输入包括偏置电流和调制电流。

进一步地，所述激光驱动器包括8位偏置电流数模转换器BIAS_DAC和8位调制电流数模转换器MOD_DAC，所述8位偏置电流数模转换器BIAS_DAC和8位调制电流数模转换器MOD_DAC均采用8位分段码电流舵DAC结构。

进一步地，所述激光器自动平均功率控制系统的突发模式由突发使能信号BEN控制，当BEN无效时，所述激光驱动器的偏置电流和调制电流设置为被切断，所述激光器被关闭；在BEN无效期间，所述数字控制电路和所述激光驱动器的状态设置为均通过寄存器保持；当BEN再次有效时，所述激光器输出上次突发结束时的平均光功率。