一種光模塊的輸出光功率穩定性控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于輸出光功率穩定性的控制方法。更具體地說，本發明涉及一 種用于光模塊的輸出光功率穩定性控制方法。
【背景技術】
[0002] 光模塊是一種用于提供光電一電光轉換能力的集成化通訊配件，通常由兩部分組 成：發射部分和接收部分。發射部分的主要功能是將電信號轉換為光信號。為了保證發射 部分輸出光功率和性能的穩定，需要通過檢測背光二極管（MD)產生的光電流來實現閉環 控制。APC即自動功率控制，是實現該功能的必要手段。
[0003] 圖1為模擬電路搭建的APC電路，電路原理是根據背光二極管（MD)檢測到的光電 流，來調節施加在激光二極管（LD)上的偏置電流（BIAS)，實現負反饋，保持輸出光功率穩 定。但是，模擬電路搭建的APC電路，可控性差，調整時間慢，應用領域局限在百兆和千兆速 率的常規模塊，已經無法滿足更高速率和市場定制化的客觀需求。在某些MD帶寬不足的激 光器上，模擬APC電路受到極大的限制。
[0004] 隨著半導體行業的進步，數字程控式的APC電路逐漸替代了原始的模擬APC電路。 數字APC電路的原理，即通過模數轉換器來對背光二極管（MD)檢測到的光電流進行采樣， 再根據應用的要求，通過數模轉換器調節施加在激光二極管（LD)上的偏置電流（BIAS)，保 持輸出光功率穩定。該方式的優勢在于可控性強，調節速度快，不受MD帶寬限制，對激光器 兼容性良好。
[0005] 但是在數字化操作中，數字APC功能可能受到噪音等環境影響，造成錯誤的判斷 和設置。這就對數字算法提出了更高的要求。
【發明內容】
[0006] 本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。
[0007] 本發明還有一個目的是提供一種光模塊的輸出光功率穩定性控制方法，其能夠改 善模擬APC電路的可控性差，調整時間慢，受MD帶寬限制的問題。
[0008] 本發明還有一個目的是通過一種光模塊的輸出光功率穩定性控制方法，在繼承數 字化的優勢的同時，通過電流差值落在不同的閾值區域的不同算法，改善常規數字APC電 路的誤判斷、易受干擾、調整誤差大等問題，以便保證極高的穩定性。
[0009] 為了實現根據本發明的這些目的和其他優點，提供了一種光模塊的輸出光功率穩 定性控制方法，包括：
[0010] 步驟一、背光二極管采集光模塊的輸出光，將其轉換為與輸出光的功率成正相關 變化的電流值；
[0011] 步驟二、通過光模塊中的微控制器中的模數轉換器，將電流值轉換為電流數字 值；
[0012] 步驟三、計算該電流數字值與預設的光模塊的輸出光功率所對應的電流數字標準 值進行比較，得到兩者的電流差值；
[0013] 步驟四、將電流差值與代表輸出光的功率波動的第一范圍閾值進行比較，若落入 該第一范圍閾值內，則判定輸出光功率穩定，若超出該第一范圍閾值，則通過所述微控制器 調節所述光模塊的輸出光功率，直到該電流差值落入該第一范圍閾值內。
[0014] 優選的是，其中，所述步驟三中，通過所述微控制器調節所述光模塊的輸出光功率 的方法為：調節激光二極管上的偏置電流的大小，以最終改變光模塊的輸出光功率。
[0015] 優選的是，其中，在所述步驟三中，還包括代表輸出光的功率波動的第二范圍閾 值，所述第二范圍閾值大于所述第一范圍閾值，若電流差值超出該第一范圍閾值，但不超出 該第二范圍閾值，則所述微控制器以等步步進的方式調節所述偏置電流的大小。
[0016] 優選的是，其中，若電流差值超出該第一范圍閾值，且也超出該第二范圍閾值，則 所述微控制器以累減的方式調節所述偏置電流的大小，即以步進越來越小的方式調節所述 偏置電流的大小。
[0017] 優選的是，其中，所述第一范圍閾值為[_41bs,+41bs]。
[0018] 優選的是，其中，所述第二范圍閾值為[_81bs，+81bs]。
[0019] 本發明至少包括以下有益效果：
[0020] 1、由于本發明采用數字化APC電路控制方法，解決了傳統的模擬APC電路對于背 光二極管帶寬的限制，可以兼容任何帶寬的背光二極管，不會像模擬APC電路一樣受限于 背光二極管帶寬限制，大大提高了對于激光器的兼容性。
[0021] 2、由于本發明的核心算法結合了滯回式算法、步進式算法和比例式算法，因此能 夠保證對光模塊的輸出光功率的控制更加快速、穩定。
[0022] 3、本發明使用簡潔的代碼和嚴謹的程序結構，方便移植到任何微處理器平臺，大 大縮短了開發周期，降低產品升級換代的成本開銷。
[0023] 本發明的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本 發明的研宄和實踐而為本領域的技術人員所理解。
【附圖說明】
[0024] 圖1為現有技術的模擬APC電路的實現原理圖；
[0025] 圖2為本發明的基本工作流程示意圖；
[0026] 圖3為本發明的核心算法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文 字能夠據以實施。
[0028] 圖2示出了本發明的基本工作流程示意圖，示出了本專利的主要流程。其中包括： 開始一對MD電流采樣一分析采樣值與目標值差異一進行算法處理一設置偏置電流一完 成。其中，圖2中的目標值即為預設的光模塊的輸出光功率所對應的電流數字標準值，而算 法處理環節為本專利的核心部分。
[0029] 圖3示出了本發明的核心算法的流程及細節，其中，滯回區間即為第一范圍閾值， 步進區間即為超出第一范圍閾值但不超過第二范圍閾值。
[0030] 本發明所述的光模塊的輸出光功率穩定性控制方法，包括：
[0031] 步驟一、光模塊通電開啟，背光二極管采集光模塊的輸出光，將其轉換為與輸出光 的功率成正相關變化的電流值；
[0032] 步驟二、通過光模塊中的微控制器中的模數轉換器，將電流值轉換為電流數字 值；
[0033] 步驟三、計算該電流數字值與預設的光模塊的輸出光功率所對應的電流數字標準 值進行比較，得到兩者的電流差值；