[发明专利]一种光发射机以及光纤通信系统

说明书

技术领域

本发明属光纤通信技术领域，特别涉及一种光发射机以及光纤通信系统。

背景技术

光纤通信自问世以来，给整个通信领域乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大的变革。光纤通信是利用光发射机把电信号转换为光信号进行传输。

光源是光发射机中的重要模块。半导体激光器(LD)或半导体发光二极管(LED)作为光源器件，光源在工作时间过长或者温度过高的时候，输出的功率会减小，造成输出的光信号不稳定。随着光通信技术的发展，高速光纤通信系统对半导体发光二极管的要求也越来越高，集成化的发展趋势要求半导体发光二极管与其他光电器件集成。

半导体发光二极管作为光源器件，如何提高发光效率就变得极其重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光发射机以及光纤通信系统。

本发明的实施例提供了一种光发射机，包括：

输入电路，用于对输入的电信号进行扰码和编码操作；

驱动电路，电连接所述输入电路，用于将扰码和编码后的所述电信号进行调制，形成调制信号；

光源模块，电连接所述驱动电路，用于根据所述调制信号驱动所述光源模块并产生光信号；

温度控制电路，电连接所述光源模块，用于稳定所述光源模块的工作温度。

在本发明的一个实施例中，所述输入电路包括：依次电连接的输入接口、均衡放大器、码型变换模块、复用模块、扰码编码模块。

在本发明的一个实施例中，所述输入电路还包括：时钟提取模块；其中，

所述时钟提取模块的输入端电连接所述均衡放大器，输出端分别电连接所述码型变换模块、所述复用模块、所述扰码编码模块。

在本发明的一个实施例中，还包括光监测模块和告警输出电路；其中，

所述光监测模块用于检测所述光源模块输出的光信号，所述告警输出电路电连接所述光监测模块以用于对所述光源模块的工作状态进行检测和报警。

在本发明的一个实施例中，所述光源模块包括发光二极管、引线和透镜；其中，所述引线用于连接所述发光二极管的正负管脚与所述光源模块的输入端；所述透镜设置于所述发光二极管的发光面上以用于会聚且传输所述光信号。在本发明的一个实施例中，所述第一Ge层(12)为P型，且掺杂浓度为5×10¹⁸cm^-3。

在本发明的一个实施例中，所述发光二极管为基于台阶结构的LED，所述LED包括：

单晶Si衬底；

第一Ge层，设置于所述单晶Si衬底表面；

Ge基台阶结构，设置于所述第一Ge层表面的中心位置处；

正电极，设置于所述第一Ge层的上表面并位于台阶结构两侧的位置处；

负电极，设置于所述台阶结构的上表面；

钝化层，设置于所述第一Ge层及所述台阶结构的上表面。

在本发明的一个实施例中，所述第一Ge层包括Ge籽晶层、Ge主体层和第二Ge层；其中，所述Ge主体层设置于所述Ge籽晶层上表面，所述第二Ge层设置于所述Ge主体层上表面。

在本发明的一个实施例中，所述基于台阶结构的LED发送的所述光源波长为1550nm。

在本发明的另一个实施例提供了一种光纤通信系统，包括：

传感光信号发送器、光发射机、合波器、环形器、传感光信号接收解析器及光纤；

其中，所述传感光信号发送器电连接至所述合波器以将传感光信号发送至所述合波器，所述光发射机电连至所述合波器以将产生的光信号发送至所述合波器，所述合波器电连接所述环形器以将所述传感光信号及所述光信号进行合波处理后形成合波信号发送至所述环形器，所述环形器电连接至所述光纤以将所述合波信号发送至所述光纤并接收所述光纤中散射返回的所述传感光信号，所述传感光信号接收解析器电连接至所述环形器以接收散射返回的所述传感光信号并解析处理；其中，所述光发射机上述任一实施例所述的发射机。

在本发明的一个实施例中，所述传感光信号发送器包括激光发送器和光驱动器，所述传感光信号接收解析器包括光电转换器和数据采集处理器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明采用的基于台阶结构的LED，具有Ge外延层晶体质量高，Ge外延层位错密度低的优点，从而进一步提高发光二极管的发光效率；

2)本发明提供的光纤通信系统在同一根光纤中同时实现了通信和传感，节约了光纤资源，大幅降低生产成本；本系统集成度高，可以将通信和传感装置高度集成，降低了系统的复杂程度，便于日常的安装于维护。