[发明专利]带恒温控制波长可调的上行突发光发射机

说明书

本发明公开了一种带恒温控制波长可调的上行突发模式光发射机，包括中央处理器CPU，半导体致冷器TEC控制电路，一体化激光器BOSA组件，以及自动功率控制电路APC和RFoG控制电路，所述的一体化激光器BOSA组件中包含微型TEC半导体致冷器，热敏电阻RT，激光器Laser，背光探测器MPD，下行光探测器PD和波分复用器WDM；本发明将TEC内置在BOSA组件中直接作用于激光器，中间没有经过任何传导介质，温度调整效率非常高，同时因为大大减少了温度散失，其所消耗的电源功率也低至<1W，在节能方面非常具有优势；同时也消除了产生OBI的隐患。

技术领域

本发明属于有线电视HFC双向通信领域，尤其适用基于DOCSIS+PON架构的双向通信网络的上行突发模式光发射机，其在上行传输链路应用及消除其光差拍干扰(OBI)。

背景技术

在现行有线电视HFC(光纤同轴混合网)网络“光进铜退”的大环境下，最后一公里采用DOCSIS+PON方案的双向FTTH(光纤到户)及FTTB(光纤到楼)是现在乃至未来发展的大趋势。现有基于DOCSIS方案的传统HFC网络在实现双向传输时，由于上行分配网络在设备增加时存在的漏斗噪声汇聚问题，使双向网络面临极大的通信技术瓶颈，此时RFoG(RF overGlass)技术应运而生。

随着双向网络发展的趋势，当进入到双向光纤到户(FTTH)或光纤到楼(FTTB) 时，随着终端光机数量的不断增加，此时必须引入无源PON技术，采用RFoG光机及无源PON网络组网。当RFoG光机的上行激光器采取同一波长传输时，网络中的某些RFoG光机可能会因噪声过大而造成非正常开启，另外由于DOCSIS3.0版本以上的上行系统为多频点上行信号，将同时存在多个不同的上行时序表，同一时刻会存在多个CM设备同时发送信号，也就意味着会有多个RFoG设备同时被开启，所有的光信号通过PON网络混合后到达前端的上行光接收机，由于光波长完全相同或相临波长间隔小于0.1nm，将互相产生干扰使SNR(信噪比)值降低，从而产生误码，严重影响到通信质量，这种现象被称为OBI(光差拍干扰)。

为了消除OBI问题，业内普遍采取了在RFoG光机中使用不同输出波长激光器的方式来解决，即WDM(波分复用)方式。这个方案采用每间隔20nm来定制一种激光器波长，由于每个RFoG光机的上行光波长都互不相同，理论上一定程度上确实有效地解决了OBI问题。但同时也因为光谱资源的限制，需要避开用于下行传输的1550nm，并且其附近±40nm都不能使用，以保证光隔离度指标。如此一来实际可用的波长其实并不多，常用到的只有8个波长，网络中如果使用了数据通信，则可用波长会更少，因为要避开用于数据通信的1310nm和1490nm，这样就直接导致了网络的扩容性不强，对于后期的网络安装维护也非常繁琐。更致命的一点是，虽然标称波长间隔有20nm，但激光器在生产过程中由于其固有特性，往往并不能做到与标称波长相吻合，一般只能以标称波长±10nm来控制。而光机在工作时将产生温升，不同环境温度下光机的温升差异很大，温度的升高直接会导致激光器波长产生偏移，当在不同温度环境同时使用时，由于标称波长的误差及温度影响波长的偏移，将可能还会产生OBI。

业内还有另一种解决OBI问题的方法是采用光中继的方式，该方案在组建网络时，使每个RFoG光机与一台反向光接收机相对应，再将多个光接收机输出的 RF(射频)信号进行混合后用一台上行光发射机发送到前端CMTS。由于光机采取一对一的方式接收，不需考虑波长的问题，也就不存在产生OBI。但这种方案在组网时需要用到大量的上行光接收机和光纤，造价非常高，整个网络的运行稳定性也较差，因此并没有得到广泛应用。