[发明专利]一种短距离激光通信发射光功率校准装置及校准方法

说明书

本发明公开了一种短距离激光通信发射光功率校准装置及校准方法，改装置包括控制器、激光驱动集成电路和二极管组件，所述控制器与所述激光驱动集成电路连接，所述激光驱动集成电路与所述二极管组件双线连接。本发明实施例提供的一种短距离激光通信发射光功率校准装置及校准方法，整个校准过程不需要光功率计，也不需要改变发射端和接收端的连接，能够实现光功率校准，且不影响生产效率。

技术领域

本发明实施例涉及光通信技术领域，尤其涉及一种短距离激光通信发射光功率校准装置及校准方法。

背景技术

在激光通信系统中，广泛使用半导体激光二极管作为激光发射元件。激光二极管具有阈值电流特性，当驱动电流大于阈值电流才能发出持续稳定的激光，驱动电流在低于阈值电流到高于阈值电流转换时，激光输出是有一定延迟的。因此高速数据通信中，激光二极管电流都高于阈值电流，避免从无光输出到有光输出的延迟。高于阈值电流时，在一定范围内光功率与驱动电流近似为线性关系。逻辑1和逻辑0对应不同的光功率，例如激光驱动器接收到电信号中逻辑1，以较大的电流驱动激光二极管，此时发出的光功率较大，设为P1，接收到电信号的逻辑0时，以较小的电流驱动，此时发出的光功率较小，设为P0，这两个电流值都需要大于阈值电流。激光平均功率定义为：

P1与P0的比值定义为消光比：

高于阈值电流时，由驱动电流变化量导致的光功率变化量对于此驱动电流变化量之比定义为斜率效率：

为了可靠通信，需要保持平均功率和消光比稳定。由于同一型号激光二极管的阈值电流和斜率效率有一些差别。因此激光通信设备出厂前都会进行发射的光功率校准，使设备的激光二极管输出光功率达到某一水平。激光发射器做成一个组件，包含激光二极管和监控二极管，监控二极管是一个光电二极管，输出一个近似正比于光功率的电流，用此电流作闭环控制。

在本发明中应用场景中，是位于设备内部的激光通信系统，通常是为了设备内部两部分电路实现电气隔离，此应用距离很短，典型情况光纤长度小于100mm，而接收端通常具有高灵敏度。对具体的平均光功率值适应范围大。

现有方案使用光功率计测量激光器的输出光功率，通过一定的校准程序，根据光功率计测量值与目标值比较，得出被校准设备的给定值，然后固化在被校设备中。

现有方案虽然可靠的，然而对于短距离的设备内或PCB上的隔离光通信而言，由于距离短，光路在设备内，所需激光功率不需太高且不需很准确。现有方案需要将设备的发送和接收端之间的光纤断开，用另外的光纤将发射端连接到外部的光功率计，校准完成后需要移除发射端与光功率计的连接，并复原发射端与接收端的光纤连接。这些操作是影响生产效率的。

发明内容

本发明提供一种短距离激光通信发射光功率校准装置及校准方法，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种短距离激光通信发射光功率校准装置，包括控制器、激光驱动集成电路和二极管组件，所述控制器与所述激光驱动集成电路连接，所述激光驱动集成电路与所述二极管组件双线连接。

进一步地，所述短距离激光通信发射光功率校准装置中，所述控制器包括控制芯片和非易失性存储器。

进一步地，所述短距离激光通信发射光功率校准装置中，所述非易失性存储器集成到所述控制芯片内。

进一步地，所述短距离激光通信发射光功率校准装置中，所述控制芯片为MCU、DSP、FPGA或CPU。