本發明涉及一種光纖通信技術領域，尤其涉及一種應用于WDM PON光線路終端光模塊的無色光模塊方法。

背景技術：

目前，在WDM PON系統中，OLT到ONU之間將采用DWDM波長，實現多路并行點對點傳輸。對于傳統的WDM PON OLT光模塊，其發射波長將采用固定波長的方式，如果要實現全波段的覆蓋，這樣將需要32種不同的激光器，如果考慮4通道集成的CFP4封裝或者QSFP+封裝，至少需要8種不同的光模塊，固定波長的OLT將造成激光器芯片種類繁多，模塊種類繁多，運維成本高。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服上述現有技術的缺點，提供一種無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊，該無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊屬于新型的小型化WDM OLT光模塊，模塊封裝形式可以采用小型化的QSFP+或者CFP4封裝形式，模塊種類少，一種模塊，8個模塊即可覆蓋全波段32信道，且運維簡單。單只光模塊內部集成4通道發射與4通道接收，其中每個通道可以配置8種波長，通過8個光模塊實現32信道的覆蓋，實現了模塊小型化和標準封裝，簡單，易維護，低成本。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊，包括采用小型化的QSFP+或者CFP4封裝形式并單個光模塊內部集成四通道發射與四通道接收的八個光模塊，所述的光模塊包括MCU主控單元，以及與MCU主控單元連接的下行通道激光器陣列單元、下行通道激光器陣列驅動單元、上行通道光電探測器陣列單元、上行通道限幅放大器單元和光纖帶單元。

進一步的，所述的下行通道激光器陣列單元采用帶溫度控制的可調諧激光器，可調諧激光器包括激光器芯片和電路控制芯片，可調諧激光器的溫控電路由熱敏電阻和制冷器組成，熱敏電阻緊貼激光器芯片，電路控制芯片與制冷器連接。采用8 X 4路激光器陣列來實現32通道輸出，輸出波長滿足ITU標準100GHz信道間隔。在4路激光器陣列的封裝上主要需要解決各路波長精確控制問題、和激光器陣列光纖耦合問題。可調諧激光器可滿足波長控制標準，可通過DBR和Phase的同時調節實現輸出波長的連續變化。每個激光器芯片可調諧的波長范圍為8個波長，由于外界溫度變化以及本身器件工作發熱會影響到器件工作的穩定性，因此，封裝中必須使用熱敏電阻和制冷器組成的溫控電路來保證可調諧激光器工作在比較穩定的溫度和狀態下。熱敏電阻緊貼激光器芯片放置，實時檢測激光器芯片的溫度，然后反饋給為電路控制芯片，驅動制冷器工作來調節可調諧激光器溫度，使之保持在一個恒定的范圍內。 為精確控制和穩定可調諧激光器波長，提出tunable EML加TEC的方案, 依靠電調的方式把激光器的波長精確地調到柵格上，同時，依靠TEC來穩定波長。

進一步的，所述的下行通道激光器陣列驅動單元采用高性能激光驅動器。高性能激光驅動器完成下行數據的電光轉化，將中心局的數據信息發送給用戶端。由中心局系統的串并轉化器（SerDes）產生下行鏈路的電信號，輸送給光模塊的發射端數據輸入引腳TX_Data，在光模塊內部由激光驅動器（Driver）驅動激光器，系統MAC（物理層媒質接入控制器）通過TX_Dis引腳控制光模塊激光器的開啟與關斷。

進一步的，所述的上行通道光電探測器陣列單元采用光接收器陣列的形式，光接收器包括能探測波長范圍可覆蓋整個C波段的光探測器芯片，陣列封裝的光纖耦合同樣采用光纖陣列耦合的方式。

進一步的，所述的上行通道限幅放大器單元采用限幅放大器。由局端傳送來的C波段（1534~1560）nm的光信號，經過APD探測器的轉化，將光信號轉化為電信號，并輸出給后級的限幅放大器進行放大，由光模塊的數據接收輸出pin腳輸出給SerDes芯片，并將接收告警信號RX_LOS信號輸送給MAC，供系統進行診斷。

進一步的，所述的光纖帶單元包括10Gbps數字型高密光模塊形成的光纖陣列，光纖陣列包括四路發射耦合光纖和四路接收耦合光纖。

進一步的，所述的四通道發射的電光轉化采用激光器陣列方式，通過光纖陣列的方式實現直接耦合輸出；四通道接收采用雪崩二極管探測器陣列方式，通過光纖陣列方式直接耦合輸出。

進一步的，所述的四路發射耦合光纖和四路接收耦合光纖共同耦合進入同一個MT連接頭母頭，通過MT型光纖連接器與MT連接頭公頭進行連接，實現光路的耦合。

MCU主控單元，作為光模塊內部的核心控制器，負責光模塊的控制與監控功能。光模塊的模擬監控量包括但不限于：模塊工作電壓監控，模塊工作溫度監控，各路發射光功率監控，各路發射偏置電流，各路接收光功率。監控狀態量包括但不限于：發射端失效報警，接收信號丟失報警，工作極限超限報警與警告等。系統通過I2C可以訪問到光模塊的寄存器，獲取光模塊的工作狀態。當光模塊處于異常情況時，將在相應的寄存器置報警位，系統通過獲取這些異常的報警狀態，實時調整光模塊的工作狀態，為系統的智能管理提供必要的數據。

綜上所述，本發明的無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊屬于新型的小型化WDM OLT光模塊，模塊封裝形式可以采用小型化的QSFP+或者CFP4封裝形式，模塊種類少，一種模塊，8個模塊即可覆蓋全波段32信道，且運維簡單。單只光模塊內部集成4通道發射與4通道接收，其中每個通道可以配置8種波長，通過8個光模塊實現32信道的覆蓋，實現了模塊小型化和標準封裝，簡單，易維護，低成本。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的一種無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊的原理框圖；

圖2是本發明實施例1的一種無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊的連接框圖；

圖3是可調諧激光器的結構示意圖；

圖4是下行通道激光器陣列驅動單元的電路原理框圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例1所描述的一種無色密集波分復用接入網光線路終端光模塊，如圖1和圖2所示，包括采用小型化的QSFP+或者CFP4封裝形式并單個光模塊內部集成四通道發射與四通道接收的八個光模塊，所述的光模塊包括MCU主控單元1，以及與MCU主控單元連接的下行通道激光器陣列單元2、下行通道激光器陣列驅動單元3、上行通道光電探測器陣列單元4、上行通道限幅放大器單元和5光纖帶單元6。

該下行通道激光器陣列單元采用帶溫度控制的可調諧激光器，如圖3所示，可調諧激光器包括激光器芯片7和電路控制芯片，可調諧激光器的溫控電路由熱敏電阻和制冷器8組成，熱敏電阻緊貼激光器芯片，電路控制芯片與制冷器連接。采用8 X 4路激光器陣列來實現32通道輸出，輸出波長滿足ITU標準100GHz信道間隔。在4路激光器陣列的封裝上主要需要解決各路波長精確控制問題、和激光器陣列光纖耦合問題。可調諧激光器可滿足波長控制標準，可通過DBR和Phase的同時調節實現輸出波長的連續變化。每個激光器芯片可調諧的波長范圍為8個波長，由于外界溫度變化以及本身器件工作發熱會影響到器件工作的穩定性，因此，封裝中必須使用熱敏電阻和制冷器組成的溫控電路來保證可調諧激光器工作在比較穩定的溫度和狀態下。熱敏電阻緊貼激光器芯片放置，實時檢測激光器芯片的溫度，然后反饋給為電路控制芯片，驅動制冷器工作來調節可調諧激光器溫度，使之保持在一個恒定的范圍內。 為精確控制和穩定可調諧激光器波長，提出tunable EML加TEC的方案, 依靠電調的方式把激光器的波長精確地調到柵格上，同時，依靠TEC來穩定波長。

光模塊的波長規劃如表1所示，其中每個光模塊由4個通道組成，對于channel1，可以覆蓋信道1~8；對于channel 2，可以覆蓋信道9~16；對于channel 3，可以覆蓋信道17~24；對于channel 4，可以覆蓋信道25~32；

為了降低光模塊的整體功耗，光模塊在配置時，channel 1和channel 3按照升序排列，channel 2和channel 4按照降序排列，比如，對于既定光模塊，如果工作在第一組波長時，需要將channel1配置為信道1，將channel2配置為信道16，將channel3配置為信道17，將channel4配置為信道32，這樣可以使模塊工作在任一組波長時，其功耗相對都不是太大。

表1： 下行波長部署

該下行通道激光器陣列驅動單元采用高性能激光驅動器。如圖4所示，高性能激光驅動器完成下行數據的電光轉化，將中心局的數據信息發送給用戶端。由中心局系統的串并轉化器（SerDes）產生下行鏈路的電信號，輸送給光模塊的發射端數據輸入引腳TX_Data，在光模塊內部由激光驅動器（Driver）驅動激光器，系統MAC（物理層媒質接入控制器）通過TX_Dis引腳控制光模塊激光器的開啟與關斷。

該上行通道光電探測器陣列單元采用光接收器陣列的形式，光接收器包括能探測波長范圍可覆蓋整個C波段的光探測器芯片，陣列封裝的光纖耦合同樣采用光纖陣列耦合的方式。

該上行通道限幅放大器單元采用限幅放大器。由局端傳送來的C波段（1534~1560）nm的光信號，經過APD探測器的轉化，將光信號轉化為電信號，并輸出給后級的限幅放大器進行放大，由光模塊的數據接收輸出pin腳輸出給SerDes芯片，并將接收告警信號RX_LOS信號輸送給MAC，供系統進行診斷。

該光纖帶單元包括10Gbps數字型高密光模塊形成的光纖陣列，光纖陣列包括四路發射耦合光纖和四路接收耦合光纖。

該四通道發射的電光轉化采用激光器陣列方式，通過光纖陣列的方式實現直接耦合輸出；四通道接收采用雪崩二極管探測器陣列方式，通過光纖陣列方式直接耦合輸出。

該四路發射耦合光纖和四路接收耦合光纖共同耦合進入同一個MT連接頭母頭，通過MT型光纖連接器與MT連接頭公頭進行連接，實現光路的耦合。

MCU主控單元，作為光模塊內部的核心控制器，負責光模塊的控制與監控功能。光模塊的模擬監控量包括但不限于：模塊工作電壓監控，模塊工作溫度監控，各路發射光功率監控，各路發射偏置電流，各路接收光功率。監控狀態量包括但不限于：發射端失效報警，接收信號丟失報警，工作極限超限報警與警告等。系統通過I2C可以訪問到光模塊的寄存器，獲取光模塊的工作狀態。當光模塊處于異常情況時，將在相應的寄存器置報警位，系統通過獲取這些異常的報警狀態，實時調整光模塊的工作狀態，為系統的智能管理提供必要的數據。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明的結構作任何形式上的限制。凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明的技術方案的范圍內。