一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法

专利名称：一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法
技术领域：
本发明涉及光发射机技术领域，尤其涉及一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法。
背景技术：
在光发射机的生产工艺中，由于激光器等有源器件的特性的一致性较差，必须对激光器控制电路中的某些参数进行调整，以期达到光发射机的最终参数
的一致性。其中比较重要的调试参数就是光发射机的平均光功率Pavg和消光比ER参数。在现有调试方法中，平均光功率Pavg参数的测量仪器是光功率计，而消光比ER参数的测量仪器是采样示波器，如图1所示。
光发射机在数字信号通信传输过程中，需要将数字信号转换成光信号，这一过程是通过控制激光器发出高功率或低功率的光信号，来模拟数字信号中的"1"或"0"的二进制信号。光信号的高光功率PH和低光功率PL的比值称为消光比ER， ER计算公式如公式1:
ER=10*log(PH/PL)
在上述公式中，PH是数字调制信号为"1"时对应的光信号的高光功率，PL是数字调制信号为"0"时对应的光信号的低光功率。因此，只要知道了 PH和PL的值，即可计算出消光比的值，事实上采样示波器正是因为具有对光信号的PH和PL的采样能力，才能计算出消光比的。但是光功率计无法采样光信号的PH和PL，只能测量出一个平均光功率Pavg，其关系式如公式2:Pavg=(PH+PL)/2
那么，如果能得到Pavg和PL，根据公式2就能得到PH，将PL和PH带入公式l就能得到消光比ER了。
然而，采样示波器的价格昂贵，维护和使用的成本较高，占光发射机的生产线建设成本比例高达80%以上，严重制约了生产产能的扩张和生产成本的降低。因此，需要寻找一种成本低廉的光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法。

发明内容
本发明提供 -种光发射机平均光功率和消光比参数的调试方法，能够大幅度降低生产线在仪器上的投入，实现自动化的调试，提升产能，提高生产效率，降低生产成本。
本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。
一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法，其特征在于，包括如下步骤
A、 设置所述光发射机为自动功率控制模式,设置所述光发射机的激光器驱动芯片和激光器的调制信号耦合模式为直流耦合模式；
B、 所述微计算机将测试山所述光发射机的激光器的发光效率和阈值电流；
C、 所述微计算机将所述光发射机的平均光功率调试到预设的平均光功率范
围；
D、 所述微计算机将所述光发射机当前的消光比调试到预设的消光比范围。2.根据权利要求1所述的一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试
方法，其特征在于，还包括以下步骤E、所述微计算机判断当前消光比值ER2是否符合预设的消光比范围，并显示此次调试结果是否正确，同时显示当前光发射机的平均光功率P2和消光比ER2。
步骤B进一步包括以下步骤
Bl、设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制接口 2的输出信号即调制电流控制端的信号，使所述光发射机的调制电流Imod等于0;
B2、两次设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制接口 1的输出信号即自动功率控制端的信号，通过所述光功率计得到两个所述光发射机的平均光功率P0和Pl，通过对所述光发射机的微控制器的模数转换器或其他控制接口 3采样来自所述光发射机的激光器驱动芯片的偏置电流检测输出端信号从而得到两个偏置电流10和II;
B3、获得所述光发射机的激光器发光效率SE，其中SE^P1-P0)/(11-10);
B4、获得所述光发射机的阈值电流Ith，其中Ith=SE*IO-PO 。
歩骤C进一步包括以下歩骤
Cl、设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制接U 1和2的输出信号即自动功率控制端和调制电流控制端的信号，并预设最大调试次数和所述光发射机的平均光功率范围，清零当前调试次数；
C2、通过所述光功率计获取所述光发射机当前的平均光功率P2;
C3、判断所述光发射机当前的平均光功率P2是否在预设的平均光功率范围内，如果是，则结束平均光功率调试，如果否，则转至步骤C4;
C4、判断当前调试次数是否达到预设的最大调试次数，如果是，则结束平均光功率调试并跳转至调试结果返回步骤，如果否，则转至步骤C5;
C5、调节所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制
接口 1的输出信号即自动功率控制端的信号，以改变当前的平均光功率P2，并转至步骤C2。
歩骤D进一歩包括以下歩骤
Dl、预设最大调试次数和所述光发射机的消光比范围，清零当前调试次数；
D2、所述微计算机根据所述光发射机的当前的平均光功率P2、激光器的发光效率SE和阈值电流Ith以及偏置电流Ibias，获得所述光发射机的当前低光功率PL以及当前消光比ER2;
D3、判断所述光发射机当前的消光比ER2是否在预设的消光比范围内，如果是，则结束消光比调试并跳转至调试结果返回步骤，如果否，则转至步骤D4;
D4、判断调试次数是否达到预设的最大调试次数，如果是，则结束消光比调试并跳转至调试结果返回歩骤，如果否，则转至步骤D5;
D5、调节所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制接口 2的输出信号即调制电流控制端的信号，以改变所述光发射机当前的消光比ER2，并转至步骤D2。
步骤D2进一步包括以下步骤
D21、所述微计算机通知所述光发射机的微控制器的模数转换器或其他控制接口 3采样来自所述光发射机的激光器驱动芯片的偏置电流检测输出端信号，则所述微计算机得到当前的偏置电流Ibias;
D22、获得所述光发射机当前的低光功率PL，其中PL二SE^Ibias-Ith);
D23、获得所述光发射机当前的高光功率ra，其中PH4术P2-PD24、获得所述光发射机当前的消光比ER2，其中ER2^0Wog(PH/PL)。
采用了本发明的技术方案，能够综合利用光发射机的原有的内部电路及其调试平台的硬件环境，但不再依赖传统方法必需的昂贵的采样示波器，仅需通过光功率计测量光发射机的平均光功率来计算光发射机的消光比，这就大幅度降低了生产线在仪器上的投入，从而降低了生产成本。
本发明技术方案提供的调试方法，是一个软件可实现的方法，因此特别适用于自动化生产线的使用，由于光功率计在毫秒级就能获取到光发射机的平均光功率值，而如果用采样示波器来直接测量消光比ER值，需要远大于l秒的时间来等待采样到足够多的光调制信号波形，所以在消光比的调试过程中，本发明所耗时间明显縮短，从而有效地提高了生产效率。
本发明技术方案提供的调试方法，还可以比较精确地计算出当前激光器的阈值电流Ith和发光效率值SE这两个重要的激光器特性参数，对比计算出的参数与激光器〗商提供的参数，还可以在早期发现已经失效的激光器，进一步提高了生产效率和良率。


图1是现有技术中光发射机的平均光功率和消光比参数的控制电路框图及其调试平台示意图。
图2是本发明具体实施方式
中光发射机的平均光功率和消光比参数的控制电路框图及其调试平台示意图。
图3是本发明具体实施方式
中获得光发射机的激光器发光效率和阈值电流的流程图。
图4是本发明具体实施方式
中光发射机的平均光功率参数调试流程图。图5是本发明具体实施方式
中光发射机的消光比参数调试流程图。图6是本发明具体实施方式
中获得光发射机的消光比的流程图。图7是激光器在正常工作状态卜的瞬时输出平均光功率与输入驱动电流特性的P-1曲线示意图。
图8是激光器在静态工作状态下的输出平均光功率与输入驱动电流特性的
p-1曲线示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
图2是本发明具体实施方式
中光发射机的光功率和消光比参数的控制电路框图及其调试平台示意图。如图2所示，该调试平台包括微计算机、调制信号发生器、光功率计和光发射机。被调试的光发射机以GEPON ONU光传输模块为例，IEEE802.3ah-2000标准规定，其光发射机的消光比要求大丁- 6dB，光功率要求-ldBm 4dBm。激光器型号可选用MITSUBISHI公司的ML720AA46S-01,其阈值电流Ith典型值范围是3 10mA，发光效率SE大于0. 40mW/mA典型值是0.48mW/mA，驱动电流I小于40mA典型值是35mA，工作波长1310nm调制信号带宽可支持1.25G。
其中，用含有软件程序控制步骤的微计算机作为中央处理器，通过访问光功率计来读取光发射机在当前状态下的平均光功率，通过访问光发射机的微控制器来调节激光器的偏置电流和调制电流从而调节平均光功率和消光比并采样偏置电流，由所述软件程序计算得到当前状态下的消光比，再釆用逐步逼近的方式，不断调整光发射机达到期望的平均光功率和消光比。其中，调制信号发生器可以选用发射机主机自带的调制信号发生器单元，
也可以选用专用的数字通信仪器，比如AGILENT公司的误码分析仪86130A。 其中，光功率计可以选用AGILENT公司的HP8153A或JDSU公司的0LP-18C。 其中，光发射机内部电路，由微控制器，激光器驱动芯片和激光器三部分 构成，并且可以分为四个功能模块激光器平均光功率自动功率控制环路功能 模块，使光发射机的平均光功率保持稳定；激光器消光比控制功能模块，用于 调节激光器的消光比；激光器偏置电流采样功能模块，用于采样激光器的偏置 电流；微控制器的通信接口功能模块，用于和微计算机系统通信命令和交换数 据。由于该案例中的光发射机内部电路是广泛使用的电路，所以此处不再累述， 只特别申明，光发射机处于自动功率控制模式，并且激光器驱动芯片和激光器的 调制信号耦合模式是直流耦合模式。如果激光器驱动芯片选用不带串行数字控 制接口的MAX3735，那么微控制器可以选用带数字电位器的DS1856;如果激光 器驱动芯片选用带串行数字控制接口的VSC7966，那么微控制器可以选用带串行 数字控制接口的MEGA88;实际上并不局限于上述具体型号的芯片，只要符合以 下特征即可采用本发明所述的方法光功率采用自动功率控制环路模式控制， 激光器驱动芯片采用直流耦合方式和激光器的激光二极管连接，微控制器不仅 具备调节激光器驱动芯片的自动功率控制和调制电流的功能，而且还具备采样 偏置电流的功能。
在自动功率控制环路正常工作时，如果激光器的激光二极管输出的平均光 功率Pavg异常偏小，将导致激光器的检测二极管输出的检测电流Imd值偏小， 则激光器驱动芯片的自动功率控制环路将自动增大驱动电流I，从而使激光器的 激光二极管输出的平均光功率Pavg增加，从而使激光器的检测二极管输出的检测电流Inid值也随之增加，最终使激光器的激光二极管输出的平均光功率Pavg 回到正常值；反之亦然。
由于激光器的激光二极管输入端和激光器驱动芯片的调制信号输出端的耦 合方式是直流耦合，所以激光器驱动芯片输出的偏置电流Ibias与调制电流Imod 共同为激光器的激光二极管提供驱动电流I，即驱动电流I是以偏置电流Ibias 与调制电流Imod为自变量的一个变量，I=f (Ibias， Imod);所以偏置电流Ibias 与调制电流Imod将共同决定激光器的激光二极管输出的平均光功率Pavg，即平 均光功率Pavg是以偏置电流Ibias与调制电流Imod为自变量的一个变量， Pavg二f(Ibias， Imod);
在激光器的激光二极管输入端和激光器驱动芯片的调制信号输出端的耦合 方式是直流耦合的前提条件下，可知，光信号的低光功率PL，实际是以偏置电 流Ibias为自变量的一个变量，即PL=f(Ibias);光信号的高光功率PH，实际 是以偏置电流Ibias和调制电流Imod为自变量的- 个变量，即PH二f (Ibias, Imod);由于Imod是一个随高速调制信号动态变换的值，所以只有高速的采样 示波器才能获取，而由于Ibias是一个相对稳定不变的值，并且可以由微控制 器的模数转换器或其他控制接口 3通过激光器驱动芯片的偏置电流检测输出端 获取，所以PL=f (Ibias)这个关系式就决定了 PL是可以通过获取Ibias来计算 的。
如果微计算机设置光发射机的微控制器的数字电位器或数模转换器或其他 控制接口 2的输出信号即调制电流控制端的信号来关断激光器驱动芯片的调制 电流Imod，都能使激光器驱动芯片的调制电流Imod为O，那么激光器的激光二 极管的驱动电流I就只由偏置电流Ibias提供，意即在此情况下激光器的激光二极管的输出的平均光功率就只受偏置电流Ibias的控制。
在自动功率控制环路止常工作时，保持激光器驱动芯片的自动功率控制环 路的调节输入端的控制信号不变，而仅改变了消光比即改变激光器驱动芯片的 调制电流的调节输入端的控制信号，自动功率控制环路都可以使激光器的激光 二极管输出的平均光功率保持不变。
由于自动功率控制环路、激光器直流耦合电路，以及激光器自身的特性，
三者共同作用的结果，使激光器的检测二极管输出的检测电流Imd的幅度不受 光调制信号频率影响，而仅受激光器的激光二极管输山的平均光功率Pavg影响；
这是因为，激光器的检测二极管的光电转换的响应速度非常低，高速的光调制 信号的光强通过检测二极管的光电转换后，相当于经过了一个低通滤波器，所
以检测电流Imd的幅度不受调制信号频率影响。激光器的激光二极管输出的平 均光功率pavg由偏置电流Ibias与调制电流Imod共同决定，如果微控制器去 调节激光器驱动芯片输出的调制电流Imod使Iraod增大，就会导致平均光功率 Pavg增大，进而导致检测电流Imd增大，自动功率控制环路遂自动调整偏置电 流Ibias使之减小，就会导致平均光功率Pavg减小，进而导致检测电流Imd减 小，回到最初的稳定工作状态。
本发明技术方案的总体思想是在光发射机处于自动功率控制模式并且激光 器驱动芯片和激光器的耦合模式是直流耦合模式的硬件电路前提下，只需要光 发射机的自动功率控制端的信号，就能使平均光功率Pavg达到期望值。 一旦光 发射机的自动功率控制端的信号确定下来，无论怎么微调调制电流控制端的信 3即改变消光比ER，自动功率控制环路都能自动调节偏置电流Ibias使平均光 功率pavg保持恒定，将当前计算出的消光比值ER和期望的消光比值ER一expect比较，如果计算出的消光比值ER偏小则应该调大调制电流Imod，如果计算出的 消光比值ER偏大则应该调小调制电流Imod，再次测量计算PL和ER，如此往复， 逐步逼近，就能使被调试的光发射机的消光比参数达到期望值。
我们知道光发射机的平均光功率Pavg可以通过光功率计获得，下面描述如 何利用光功率计获得光发射机的消光比ER。通过公式1和公式2可以推导，要 想获得消光比ER，首先必须获得低光功率PL。
在激光器驱动芯片和激光器的耦合模式是直流耦合模式的硬件电路前提 下，激光器的瞬时光功率与驱动电流的P-I关系曲线如图7所示，激光器的激 光二极管的驱动电流I，是激光器驱动芯片输出的偏置电流Ibias与调制电流 Imod共同作用的结果，其瞬时关系式如公式3:
I二Ibias+Imod
在激光器驱动芯片和激光器的耦合模式是直流耦合模式的硬件电路前提
下，如图7所示，可知，光信号的低光功率PL，实际是以偏置电流Ibias为自 变量的一个变量，即PL=f (Ibias)，注意此时调制电流Imod是等于0的这个前 提；光信号的高光功率PH，实际是以偏置电流Ibias和调制电流Imod为自变量 的一个变量，即P^f(Ibias， Imod)，注意此时调制电流Imod等于其设定的最 大值的这个前提；由于Imod是一个随高速调制信号动态变换的值，所以只有高 速的采样示波器才能获取，而由于Ibias是一个相对稳定不变的值，并且可以 由微控制器的模数转换器或其他控制接口 3通过激光器驱动芯片的偏置电流检 测输出端获取，所以PL=f (Ibias)这个关系式就决定了 PL是可以通过获取Ibias 来计算的。
如图8所示，根据激光器的静态工作特性，在激光器的正常工作范围内，其瞬时发光功率P与流过激光器的驱动电流I成线性关系；因此，只要知道了流 过该激光器的驱动电流值I、该激光器的阈值电流值Ith和该激光器的发光效率 SE，即可计算出该激光器的瞬时光功率值P，其与I、 Ith和SE的关系式如公式 4:
P=SE*(I-Ith)
在瞬时调制电流Imod《时，对应的瞬时光功率值P就是低光功率值PL，结 合公式3和公式4，得公式5:
PL=SE*(Ibias-Ith)
从公式5可知，低光功率值PL是以偏置电流Ibias为自变量的一个变量， 激光器的阈值电流值Ith和激光器的发光效率值SE是该公式的核心参数。偏置 电流Ibias可以通过微控制器的模数转换器或其他控制接口 3来采样激光器驱 动芯片的偏置电流检测输出端信号并计算得到；那么如何得到被调试的激光器 的阈值电流值Ith和激光器的发光效率值SE，成为了在Ibias为自变量的情况 下来计算PL的关键参数。卜一面阐述如何得到Ith和SE。
由于激光器的特性的一致性较差，每支激光器的阈值电流值Ith和激光器 的发光效率值SE通常是不同的，但是在特定的环境温度下，该激光器的阈值电 流值Ith和发光效率SE被认为是不变的。如图8所示，在Imod二O的情况下， 第一步，设置微控制器的数字电位器或数模转换器或其他控制接口 1的输出信 号即自动功率控制端的信号来微调激光器驱动芯片的自动功率控制的调节输入 端的信号，使流过该激光器的驱动电流值是IO，这个驱动电流值IO实际就是偏 置电流值IbiasO所以可以通过微控制器的模数转换器或其他控制接口 3来采样 激光器驱动芯片的偏置电流检测输出端信号并计算得到；同时读光功率计得到驱动电流值是IO吋的激光器光功率PO;第二步，改变微控制器的数字电位器或 数模转换器或其他控制接口 3的输出来微调激光器驱动芯片的自动功率控制的 调节输入端的信号，使流过该激光器的驱动电流值是Il，这个驱动电流值I1实
际就是偏置电流值Ibiasl所以可以通过微控制器的模数转换器或其他控制接口
3来采样激光器驱动芯片的偏置电流检测输出端信号并计算得到；同时读光功率 计得到驱动电流值是I1时的激光器光功率P1;第三步，将得到的IO、 II、 P0、 Pl带入到公式5，即可计算得到SE，关系式如公式6:
SE:(P1-P0)/(I1-I0) 将得到的IO、 PO、 SE带入到公式5，即可计算得到Ith，关系式如公式7:
Ith=SE*IO-PO 。
图3是本发明具体实施方式
中获得光发射机的激光器发光效率和阈值电流 的流程图。如图3所示，该流程包括以下歩骤
步骤301、微计算机设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换 器或其他控制接口 2的输出信号即调制电流控制端的信号，来关断激光器驱动 芯片的调制电流Imod，使输出到激光器的调制电流Imod二O。
步骤302、微计算机通过光发射机的微控制器两次设置其数字电位器、数模 转换器或其他控制接口 1的输出信兮即自动功率控制端的信号，微计算机通过 光功率计得到两个光发射机的平均光功率PO和Pl，微计算机通过对光发射机的 微控制器的模数转换器或其他控制接口 3上的来自光发射机的激光器驱动芯片 的偏置电流检测输出端信号的采样得到两个偏置电流10和II。
即根据激光器ML720AA46S-01特性，当取阈值电流Ith典型值为5mA，发光 效率SE为0. 48mW/mA，那么，调节偏置电流10到8mA左右，此时对应的PO大约为1.44mW^1.6dBm，然后微计算机通过光发射机的微控制器的模数转换器或 其他控制接口 3来采样I0，同时微计算机读光功率计得到平均光功率PO;调节 偏置电流II到10mA左右，此时对应的PO大约为2. 4mW&3. 8dBm，然后微计算 机通过光发射机的微控制器的模数转换器或其他控制接口 3来采样II，同时微 计算机读光功率计得到平均光功率Pl。
步骤303、获得光发射机的激光器发光效率SE，其中SE:(P1-PO)Z(Il-IO)。 步骤304、获得光发射机的阈值电流Ith，其中Ith=SE*IO-PO。 由此，在调制电流Imod等于O的情况下，可计算得到的激光器发光效率SE 和激光器阈值电流Ith两个关键参数。下面将阐述，在光发射机正常工作状态 下即有合适的调制电流Imod的情况下，如何通过SE和Ith，来计算光信号的低 光功率PL和消光比ER。
再回到公式2，首先，当前工作状态下的Pavg可以用光功率计测量得到； 然后，由于可以通过微控制器的模数转换器或其他控制接口 3来采样激光器驱 动芯片的偏置电流检测输出端信号所以可以计算得到当前工作状态下的偏置电 流Ibias，把偏置电流Ibias这个变量和激光器发光效率SE和激光器阈值电流 Ith这两个关键参数带入公式5即可计算得到PL;其次，将Pavg和PL带入到 公式2，即可计算得到PH;最后，将PH和PL带入到公式1，即可计算得到当前 的消光比值ER。
图4是本发明具体实施方式
中光发射机的平均光功率参数调试流程图。如 图4所示，该流程包括以下步骤
歩骤401、设置光发射机为自动功率控制模式，设置光发射机的激光器驱动 芯片和激光器的调制信号耦合模式为直流耦合模式。步骤402、预设最大调试次数MAX—number为100、平均光功率期望值范围 Pavg—expect为-ldBm 4dBm，并清零当前循环次数Loop—謂ber。
步骤403、调节光发射机的自动功率控制端的信号和调制电流控制端的信号 为初始值APCSET—initial127和MODSET—initial127，即微计算机设置光发射机 的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制接口 1和2的输出信号即自 动功率控制端和调制电流控制端的信号，使激光器工作于一个初始的j下常工作 状态。
歩骤404、微计算机通过光功率计获取光发射机当前的平均光功率P2。 步骤405、微计算机判断光发射机当前的平均光功率P2是否在预设的平均
光功率范围内，如果是，则结束平均光功率调试并跳转至步骤408，如果否，则
转至步骤406。
步骤406、微计算机判断当前循环次数Loop一mmiber是否大于最大调试次数 MAX—number，如果是，则说明出现异常应该结束调试并跳转至步骤408，如果否， 则转至步骤407。
步骤407、调节光发射机的自动功率控制端的信号以改变当前的平均光功率 P2，即微计算机设置光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控 制接口 1的输出信号即自动功率控制端的信号，同时当前循环次数Loop—number 加l，并转至步骤404。
步骤408、微计算机判断当前计算得到的消光比值ER2是否符合期望的消光 比值范围ER—expect并在软件界面中显示此次调试结果是否正确，同时在软件 界面中显示当前光发射机的平均光功率P2和消光比ER2。
图5是本发明具体实施方式
中光发射机的消光比参数调试流程图。如图5所示，该流程包括以下步骤
歩骤501、预设最大调整次数MAX—number为100，预设消光比期望值范围 ER—expect为6dB 16dB，并清零当前循环次数Loop—number 。 歩骤502、微计算机获取光发射机当前的消光比ER2。
步骤503、微计算机判断光发射机当前的消光比ER2是否在消光比期望值范 围内，如果是，则结束消光比调试并跳转至步骤506，如果否，则转至步骤504。
步骤504、微计算机判断当前循环次数Loop—number是否火于最大调试次数 MAX—number,如果是，则说明出现异常应该结朿调试并跳转至步骤506，如果否， 则转至步骤505。
步骤505、调节光发射机的调制电流控制端的信号以改变当前的消光比ER2， 即微计算机设置光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制接 口 2的输出信号即调制电流控制端的信号，同时当前循环次数Loop—number加1， 并转至步骤502。
步骤506、微计算机判断当前计算得到的消光比值ER2是否符合期望的消光 比值范围ER—expect并在软件界面中显示此次调试结果是否正确，同时在软件 界面中显示当前光发射机的平均光功率P2和消光比ER2。
其中歩骤502中，是解决如何获得光发射机的消光比ER2。图6是本发明具 体实施方式中获得光发射机的消光比ER2的流程图。如图6所示，该流程包括 以下步骤
步骤601、获得光发射机当前的偏置电流Ibias，即微计算机通过光发射机 的微控制器的模数转换器或其他控制接口 3采样来自光发射机的激光器驱动芯 片的偏置电流检测输出端信号，微计算机就能计算得到当前的偏置电流Ibias。步骤602、获得光发射机当前的低光功率PL，其中PL二SE^Ibias-Ith);
步骤603、获得光发射机当前的高光功率ra，其中P^2求P2-PL;
步骤604、获得光发射机当前的消光比ER2，其中ER240H4og(PH/PL)。
其中调试结果返回步骤是指微计算机判断当前计算得到的消光比值ER2是 否符合期望的消光比范围并在软件界面中显示此次调试结果是否正确，同时在 软件界面中显示当前光发射机的平均光功率P2和消光比ER2。
通常由于光功率计自身的采样误差，偏置电流采样电路的采样误差，激光 器的激光二极管在工作一段时间后因为管芯温度的变化而导致发光效率SE有微 小变化，激光器的检测二极管在工作 -段时间后因为管芯温度的变化而导致光 电转换效率有微小变化也会引起检测电流Imd的微小变化，这些因素的影响， 会导致按本发明计算山来的消光比值和实际的消光比值有一定的误差。通过实 验数据对比，在1.25G速率下，12 13dB附近的消光比值，计算值与传统方法 用采样示波器直接测量的消光比值，通常要固定偏大1 2dB。因此为了与采样 示波器直接测量出来的消光比的数值保持一致，需要对计算出来的消光比ER2 值进行固定的误差差值补偿。
为了避免在循环调整和计算过程中可能出现的未知因素影响，导致软件进 入死循环，特意增加了对当前循环次数Loop—皿mber的判断和强制退出机制， 进一步增强了软件程序的鲁棒性。
权利要求
1. 一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法，其特征在于，包括如下步骤A、设置所述光发射机为自动功率控制模式，设置所述光发射机的激光器驱动芯片和激光器的调制信号耦合模式为直流耦合模式；B、所述微计算机将测试出所述光发射机的激光器的发光效率和阈值电流；C、所述微计算机将所述光发射机的平均光功率调试到预设的平均光功率范围；D、所述微计算机将所述光发射机当前的消光比调试到预设的消光比范围。
2. 根据权利要求1所述的一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法，其特征在于，还包括以下步骤E、 所述微计算机判断当前消光比值ER2是否符合预设的消光比范围，并显 示此次调试结果是否正确，同时显示当前光发射机的平均光功率P2和消光比 ER2。
3. 根据权利要求1所述的一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试 方法，其特征在于，步骤B进一步包括以下步骤Bl、设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制 接口 2的输出信号即调制电流控制端的信号，使所述光发射机的调制电流Imod 等于0;B2、两次设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他 控制接口 1的输出信号即自动功率控制端的信号，通过所述光功率计得到两个 所述光发射机的平均光功率P0和Pl，通过对所述光发射机的微控制器的模数转换器或其他控制接口 3采样来自所述光发射机的激光器驱动芯片的偏置电流检 测输出端信号从而得到两个偏置电流10和II;B3、获得所述光发射机的激光器发光效率SE，其中SE二(P1-P0)/(11-10); B4、获得所述光发射机的阈值电流Ith，其中Ith=SE*IO-PO 。
4. 根据权利要求1所述的一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法，其特征在于，歩骤C进一歩包括以下步骤Cl、设置所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制 接口 1和2的输出信号即自动功率控制端和调制电流控制端的信号，并预设最 大调试次数和所述光发射机的平均光功率范围，清零当前调试次数；C2、通过所述光功率计获取所述光发射机当前的平均光功率P2;C3、判断所述光发射机当前的平均光功率P2是否在预设的平均光功率范围 内，如果是，则结束平均光功率调试，如果否，则转至步骤C4;C4、判断当前调试次数是否达到预设的最大调试次数，如果是，则结束平 均光功率调试并跳转至调试结果返回步骤，如果否，则转至步骤C5;C5、调节所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制 接口 1的输出信号即自动功率控制端的信号，以改变当前的平均光功率P2，并 转至步骤C2。
5. 根据权利要求1所述的一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试 方法，其特征在于，步骤D进一步包括以下步骤Dl、预设最大调试次数和所述光发射机的消光比范围，清零当前调试次数; D2、所述微计算机根据所述光发射机的当前的平均光功率P2、激光器的发 光效率SE和阈值电流Ith以及偏置电流Ibias，获得所述光发射机的当前低光功率PL以及当前消光比ER2;D3、判断所述光发射机当前的消光比ER2是否在预设的消光比范围内，如 果是，则结束消光比调试并跳转至调试结果返回歩骤，如果否，则转至步骤D4;D4、判断调试次数是否达到预设的最大调试次数，如果是，则结束消光比 调试并跳转至调试结果返回步骤，如果否，则转至步骤D5;D5、调节所述光发射机的微控制器的数字电位器、数模转换器或其他控制 接口 2的输出信号即调制电流控制端的信号，以改变所述光发射机当前的消光 比ER2，并转至步骤D2。
6.根据权利要求5所述的一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试 方法，其特征在于，步骤D2进一步包括以下步骤D2K所述微计算机通知所述光发射机的微控制器的模数转换器或其他控制 接口 3采样来自所述光发射机的激光器驱动芯片的偏置电流检测输出端信号， 则所述微计算机得到当前的偏置电流Ibias;D22、获得所述光发射机当前的低光功率PL，其中PL二SE宋(Ibias-Ith);D23、获得所述光发射机当前的高光功率ra，其中PH=2*P2-PL;D24、获得所述光发射机当前的消光比ER2，其中ER2^0沐log(PH/PL)。
全文摘要
本发明公开一种光发射机的平均光功率和消光比参数的调试方法，设置所述光发射机为自动功率控制模式，设置所述光发射机的激光器驱动芯片和激光器的调制信号耦合模式为直流耦合模式；所述微计算机将测试出所述光发射机的激光器的发光效率和阈值电流；所述微计算机将所述光发射机的平均光功率调试到预设的平均光功率范围；所述微计算机将所述光发射机当前的消光比调试到预设的消光比范围。采用了本发明的技术方案，能够大幅度降低生产线在仪器上的投入，实现自动化的调试，降低生产成本，提高生产效率。
文档编号H04B10/145GK101483481SQ20091005828
公开日2009年7月15日 申请日期2009年2月5日 优先权日2009年2月5日
发明者涛 余, 周庭铭, 张银宝, 蒋小青 申请人:成都优博创技术有限公司