[发明专利]开环模式并行光模块寿命预测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光模块技术领域，尤其涉及一种开环模式并行光模块寿命预测方法和装置。

背景技术

在光纤数字通信领域，为提高信息传输带宽，增强数据吞吐能力，目前所应用的光模块均为并行光模块，且现有的并行光模块均为开环工作模式，即，为了提高光模块整体封装密度和工作带宽，采用裸芯片COB(Chiponboard，将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互联基板上，然后进行引线键合实现其电气连接)封装工艺实现，激光器采用VCSEL(VerticalCavitySurfaceEmittingLaser,垂直腔面发射激光器)裸片阵列，探测器采用PIN裸片阵列，没有传统基于TO-CAN同轴封装电信用SFP/SFF模块的背光监控二极管MPD，无法实现闭环工作模式。

如图1所示的传统闭环模式工作光模块的框图所示，因为采用闭环模式工作，从而具备数字诊断监控功能，特别是加载激光器工作的偏置电流Ibias和背光检测的Impd电流。TOSA(TransmitterOpticalSubassembly,光发射次模块)组件中的背光监控二极管MPD监控激光器Laser发出的光功率，反馈到激光器驱动电路的自动功率控制单元APC，调节加载到激光器上的偏置电流大小，从而保证在整个寿命周期内的输出光功率P(t)＝S(t)×Ibias(t)恒定；其中，P(t)为激光器输出光功率，S(t)为激光器的斜效率，Ibias(t)为加载到激光器上的偏置电流。

为了保持整个光链路在寿命周期内系统能够稳定工作，需要激光器Laser输出光功率始终保持恒定值，然而半导体激光器随着使用寿命的增加，其性能越来越劣化，表现在参数上就是其斜效率S(t)越来越小，所以需要使加载到激光器上的偏置电流越来越大。当Ibias(t_n)≥2×Ibias(t₀)时，判断激光器寿命周期截止，即光模块的使用寿命为t_n。

而对于开环模式并行模块，由于通道数量增多，模块密度增大，模块芯片封装尺寸越来越成为设计瓶颈，现有的解决方案均没有提供闭环自动功率控制工作模块，如图2所示的开环模式工作并行模块链路框图所示。这种基于COB工艺直接将多路并行裸片驱动芯片和多通道VCSEL阵列通过WireBonding方式键合实现连通，设计中缺省背光监控二极管，从而很难实现发射光功率的监控，所以无法直接从发射端模块进行使用周期寿命预测。

发明内容

本发明的目的是提供一种开环模式并行模块寿命预测方法和装置，解决开环模式并行模块使用周期寿命无法预测的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

提出一种开环模式并行光模块寿命预测方法，包括：每次上电时控制并行光模块的上电时序，使得并行光模块中的发射模块和接收模块首先上电；在发射模块和接收模块上电后，控制所述并行光模块不传输数据或传输空闲码；获取接收模块的接收光强指示信号的响应电流Irssi(t)；基于接收光强指示信号的响应电流强度，判断所述并行光模块的使用寿命是否耗尽；其中，Irssi(t)＝R×P(t)，R为接收模块探测器的响应度，P(t)＝S(t)×Ibias(t)为接收模块接收到的光功率，S(t)为激光器的斜效率，Ibias(t)为加载到激光器上的偏置电流。

提出一种开环模式并行光模块寿命预测装置，包括开环模式并行光模块，所述开环模式并行光模块包括接收模块和发射模块；还包括上电时序控制模块、传输控制模块、RSSI获取模块和判断模块；所述上电时序控制模块，用于每次上电时控制并行光模块的上电时序，使得并行光模块中的发射模块和接收模块首先上电；所述传输控制模块，用于在发射模块和接收模块上电后，控制所述并行光模块不传输数据或传输空闲码；所述RSSI获取模块，用于获取接收模块的接收光强指示信号的响应电流Irssi(t)；所述判断模块，用于基于接收光强指示信号的响应电流强度，判断所述并行光模块的使用寿命是否耗尽；其中，Irssi(t)＝R×P(t)，R为接收模块探测器的响应度，P(t)＝S(t)×Ibias(t)为接收模块接收到的光功率，S(t)为激光器的斜效率，Ibias(t)为加载到激光器上的偏置电流。