一种处理los信号和消除振荡的方法、电路和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及光通讯领域，具体指一种处理LOS信号和消除振荡的方法、电路和设备。本发明将LOSLA信号输入到MCU中，经过MCU对LOSLA进行跟踪监控，根据LOSLA的信号状态，输出相应的MCULOS信号到光模块接口器件中；当MCU检测到LOSLA信号发生跳转时，开始计时，并在系统的LOS信号最大振荡时间内，保持MCULOS输出信号状态不变，并在时间结束后根据LOSLA的状态，调整MCULOS输出信号,直到下个LOSLA信号跳转时，重复上述过程。本发明消除了光模块中输入的光功率急剧变化时导致的LOSLA信号输出振荡，满足了MSA协议的时序要求，降低了误码率，提高了通信质量。
【专利说明】-种处理LOS信号和消除振荡的方法、电路和设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光通讯领域，特别涉及一种L0S信号的处理方法。
【背景技术】
[0002] 光模块中的L0S/SD信号用于指示此时光接收机是否检测到光信号，当光接收机 没有收到光信号或者收到的光信号低于阈值时，L0S信号为高电平，用于提示用户端没有信 号输入，或者信号丢失；相反如果光接收机收到的光信号状态正常，信号强度高于阈值时， L0S显示为低电平。用户通过L0S信号的状态得知光接收机的光信号接收情况，并在必要时 进行相应的操作。
[0003] 目前光模块的收端电路如图1所示，通过光电探测器件ro将探测光信号转换为 电信号，并将电信号输入到互阻放大器（TIA)中，而互阻放大器将电信系转化为差分电压信 号后输入给限幅放大器（LA)中，通过限幅放大器（LA)对互阻放大器（TIA)输入的电信号 进行判断，当输入信号小于阈值时，限幅放大器的LOS LA输出端产生高电平，而输入信号大 于阈值时，LOS LA输出端产生低电平；限幅放大器的LOS LA输出端直接与光模块接口器件 的L0S输入端相连，并输出给用户端。
[0004] 光线路终端的光收发模块，一般包括光接收和光发射两个通道，实际工作中由于 每个用户端发光强度和距离光线路终端的远近不同，可能造成光线路终端在接收时产生由 于信号衰减情况不同，而造成的信号强度差异，为了克服这种信号强度差异所带来的接收 效果的不稳定问题，目前的光模块中都带有自动增益控制系统(AGC)，自动增益控制系统可 以根据接收信号的强度差异，来自动的调节信号的增益和放大倍数，使得接收端的输出信 号强度保持在一个稳定的范围内。而为了获得更高的灵敏度，目前自动增益控制系统的增 益放大系数都设置的比较大。在这种情况下，当输入的光功率急剧变化时，由于交流耦合电 容的充放电时间和系统中其他电子元件信号弛豫等问题的存在，其输出信号会产生一些振 荡。而这种输出振荡的存在，会导致限幅放大器的LOS LA信号输出产生振荡，很多时候这 种振荡的产生会导致系统L0S信号的时序超出lOOus (如图2所示)。而目前，MSA协议对 L0S时序的要求是，从L0S发生时刻到L0S变为高电平，最长的时间不能超过100uS ;同样， 从L0S去除时刻到L0S变成低电平，最长的时间也不能超过100us。这样的振荡导致的L0S 信号时间超过lOOus的情况，超过MSA协议对L0S信号时序的要求，增大了误码率，影响通 信的效果。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种处理L0S信号和 消除振荡的方法，利用MCU来处理L0S信号和消除振荡，以满足MSA的时间要求。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案： 一种处理L0S信号和消除振荡的方法，包含以下步骤： (l)MCU监控LOS LA输出管脚的电平变化，同时MCU的L0S输出管脚根据LOS LA的 电平状态输出相应的电平。
[0007] (2)当LOS LA输出管脚的电平发生跳转时，MCU根据第一个信号跳转情况输出相 应的电平，并开始计时，使MCU的L0S输出电平在T时间内保持不变。当信号发生跳变时， 在LOS LA最大振荡时间内，保持L0S信号的输出状态不变，这样就滤除输出L0S信号的振 荡，保持输出信号的状态稳定。同时当输入的光功率急剧变化时，尤其是光信号从较大状态 突然消失时，LOS LA信号会长时间的处于振荡状态，而这种振荡往往可能>100us，而不能满 足MSA协议对L0S信号时间的要求，用上述方式的处理过后的L0S信号，在输出端消除了这 种振荡，同时也消除了由于这种振荡所导致的L0S信号时间超范围的情况。
[0008] (3) T时间结束后，MCU判断当前LOS LA输出管脚的电平与MCU的L0S输出管脚 的电平是否一致；如不一致，将MCU的L0S输出管脚的电平调整到与当前LOS LA输出管脚 的电平一致。
[0009] (4)保持正常工作，直到下一个LOS LA跳转发生时，重复步骤（2)- (4)。
[0010] 进一步的，所述步骤（2)中T时间为系统最大LOS LA振荡时间，同一个标准系统 的L0S信号时间长度一般比较稳定。
[0011] 进一步的，所述系统LOS LA信号的最大振荡时间可以通过示波器测试出来。
[0012] 一种处理L0S信号和消除振荡的设备，包括光电探测模块（PD)、互阻放大器 (TIA)、限幅放大器（LA)、微处理器模块(MCU)和光模块接口器件，其中所述光电探测模块 (PD)与互阻放大器（TIA)相连；所述互阻放大器（TIA)将电路分成差分电路，并与限幅放大 器（LA)相连；所述限幅放大器（LA)的差分信号输出端与光模块接口器件相连，所述限幅放 大器（LA)的LOS LA信号输出端与微处理器模块（MCU)相连；所述微处理器模块（MCU)的 L0S信号输出端与光模块接口器件相连。
[0013] 一种处理L0S信号和消除振荡的电路，包括光电探测模块（PD)、互阻放大器 (TIA)、限幅放大器（LA)、微处理器模块(MCU)和光模块接口器件，其中所述光电探测模块 (PD)将探测到光信号转化为电信号后输入到互阻放大器（TIA)中；所述互阻放大器（TIA) 将该电信号转化为正负两路的差分电压信号，并输入到限幅放大器（LA)中；所述限幅放大 器（LA)将上述正负两路的差分电压信号相应处理后输出到光模块接口器件中，并根据所 输入电压信号的大小，判断输入信号的强度，相应的输出LOS LA信号到所述微处理器模块 (MCU)中；所述微处理器模块(MCU)根据接收到的LOS LA信号状态，相应输出L0S信号到光 模块接口器件中，并在所述系统LOS LA信号的最大振荡时间内保持L0S的输出状态不变。
[0014] 作为一种优选，所述光模块接口器件为SFP，SFP具有体积小巧，即插即用等优势， 同时具有数字诊断检测功能，能够检测包括温度、收发器供电电压、激光偏置电流、光输出 功率和输入功率等光模块的基本参数，满足MSA协议的规范要求。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明，通过MCU来处理光模块的LOS LA信 号，消除了光模块中输入的光功率急剧变化时，由于交流耦合电容的充放电时间和系统中 其他电子元件信号弛豫等问题所导致的L0S输出信号产生振荡的情况，使L0S输出信号在 系统的最大L0S振荡时间内保持相应的稳定状态，进而也消除了由于L0S输出信号振荡而 引起的时序大于lOOus的情况，满足了 MSA协议对于L0S信号时序要求的需要，同时降低了 系统的误码率，保证了高的通信质量。
[0016]
【专利附图】
【附图说明】： 图1为现有的LOS信号输出电路电路连接关系图。
[0017] 图2为L0S信号产生振荡并导致时序过长示意图。
[0018] 图3本L0S信号处理及振荡消除的电路连接关系图。
[0019] 图4本L0S信号处理及振荡消除的信号示意图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0021] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种处理L0S信号和 消除振荡的方法，利用MCU来处理L0S信号和消除振荡，以满足MSA的时间要求。
[0022] 为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案： 一种处理L0S信号和消除振荡的设备，如图3所示，包括光电探测模块（PD)、互阻放大 器（TIA)、限幅放大器（LA)、微处理器模块(MCU)和光模块接口器件，其中所述光电探测模 块（PD)与互阻放大器（TIA)相连；所述互阻放大器（TIA)将电路分成差分电路，并与限幅放 大器（LA)相连；所述限幅放大器（LA)的差分信号输出端与光模块接口器件相连，所述限幅 放大器（LA)的LOS LA信号输出端与微处理器模块（MCU)相连；所述微处理器模块（M⑶） 的L0S信号输出端与光模块接口器件相连。
[0023] 工作时所述光电探测模块（PD)将探测到光信号转化为电信号后输入到互阻放大 器（TIA)中；所述互阻放大器（TIA)将该电信号转化为正负两路的差分电压信号，并输入到 限幅放大器（LA)中；所述限幅放大器（LA)将上述正负两路的差分电压信号相应处理后输 出到光模块接口器件中，该信号处理过程为本领域常用方法在此不再赘述，并限幅放大器 (LA)根据所输入电压信号的大小，判断输入信号的强度，相应的输出LOS LA信号到所述微 处理器模块(MCU)中；所述微处理器模块(MCU)根据接收到的LOS LA信号状态，相应输出 L0S信号到光模块接口器件中，并在所述系统LOS LA信号的最大振荡时间内保持L0S的输 出状态不变。
[0024] 系统LOS LA信号的最大振荡时间可以通过不波器测试出来，同一个标准系统的 LOS LA信号时间长度一般比较稳定。
[0025] 作为一种优选，所述光模块接口器件为SFP，SFP具有体积小巧，即插即用等优势， 同时具有数字诊断检测功能，能够检测包括温度、收发器供电电压、激光偏置电流、光输出 功率和输入功率等光模块的基本参数，满足MSA协议的规范要求。
[0026] 上述通过MCU处理L0S信号和消除振荡的方法，包含以下步骤： (l)MCU监控LOS LA输出管脚的电平变化，同时MCU的L0S输出管脚根据LOS LA的 电平状态输出相应的电平。
[0027] (2)当LOS LA输出管脚的电平发生跳转时，MCU根据第一个信号跳转情况输出相 应的电平，并开始计时，使MCU的L0S输出电平在T时间内保持不变，L0S信号的处理过程 如图4所示。
[0028] 当信号发生跳变时，在LOS LA最大振荡时间内，保持L0S信号的输出状态不变，这 样就滤除输出L0S信号的振荡，保持输出信号的状态稳定。同时当输入的光功率急剧变化 时，尤其是光信号从较大状态突然消失时，LOS LA信号会长时间的处于振荡状态，而这种振 荡往往可能>l〇〇us，而不能满足MSA协议对L0S信号时间的要求，用上述方式的处理过后的 L0S信号，在输出端消除了这种振荡，同时也消除了由于这种振荡所导致的L0S信号时间超 范围的情况。
[0029] (3) T时间结束后，MCU判断当前LOS LA输出管脚的电平与MCU的L0S输出管脚 的电平是否一致；如不一致，将MCU的L0S输出管脚的电平调整到与当前LOS LA输出管脚 的电平一致。
[0030] (4)保持正常工作，直到下一个LOS LA跳转发生时，重复步骤（2)- (4)。
[0031] 进一步的，所述步骤（2)中T时间为系统最大LOS LA振荡时间，所述系统L0S信 号的最大振荡时间可以通过示波器测试出来，同一个标准系统的L0S信号时间长度一般比 较稳定。
[0032] 本发明，通过MCU来处理光模块的LOS LA信号，消除了光模块中输入的光功率急 剧变化时，由于交流耦合电容的充放电时间和系统中其他电子元件信号弛豫等问题所导致 的L0S输出信号产生振荡的情况，使L0S输出信号在系统的最大L0S振荡时间内保持相应 的稳定状态，进而也消除了由于L0S输出信号振荡而引起的时序大于lOOus的情况，满足了 MSA协议对于L0S信号时序要求的需要，同时降低了系统的误码率，保证了高的通信质量。
【权利要求】
1. 一种处理LOS信号和消除振荡的方法，其特征在于，包含以下步骤： (1) MCU监控LOS LA输出管脚的电平变化，MCU的L0S输出管脚根据LOS LA的电平 状态输出相应的电平； (2) 当LOS LA输出管脚的电平发生跳转时，MCU根据第一个信号跳转情况输出相应的 电平，并开始计时，使MCU的L0S输出电平在T时间内保持不变； (3) T时间结束后，判断当前LOS LA输出管脚的电平与MCU的L0S输出管脚的电平是 否一致；如不一致，将MCU的L0S输出管脚的电平调整到与当前LOS LA输出管脚的电平一 致； (4) 保持正常工作，直到下一个LOS LA跳转发生时，重复步骤（2)- (4)。
2. 如权利要求1所述的一种处理L0S信号和消除振荡的方法，其特征在于，所述步骤 (2)中所述Τ时间为系统最大LOS LA振荡时间。
3. 如权利要求2所述的一种处理L0S信号和消除振荡的方法，其特征在于，所述系统最 大LOS LA振荡时间用示波器测试出来。
4. 一种处理L0S信号和消除振荡的设备，包括光电探测模块、互阻放大器、限幅放大 器、微处理器模块和光模块接口器件，其特征在于，所述光电探测模块与互阻放大器相连； 所述互阻放大器将电路分成差分电路，并与限幅放大器相连；所述限幅放大器的差分信号 输出端与光模块接口器件相连，所述限幅放大器的LOS LA信号输出端与微处理器模块相 连；所述微处理器模块的L0S信号输出端与光模块接口器件相连。
5. 如权利要求4所述一种处理L0S信号和消除振荡的设备，其特征在于，所述光模块接 口器件为SFP。
6. -种处理L0S信号和消除振荡的电路，包括光电探测模块、互阻放大器、限幅放大 器、微处理器模块和光模块接口器件，其特征在于，所述光电探测模块将探测到光信号转化 为电信号后输入到互阻放大器中； 所述互阻放大器将该电信号转化为正负两路的差分电压信号，输入到限幅放大器中； 所述限幅放大器将上述正负两路的差分电压信号相应处理后输出到光模块接口器件 中，并根据所输入电压信号的大小判断输入信号的强度，相应的输出LOS LA信号到所述微 处理器模块中； 所述微处理器模块根据接收到的LOS LA信号状态，相应输出L0S信号到光模块接口器 件中，并在所述系统LOS LA信号的最大振荡时间内保持L0S的输出状态不变。
7. 如权利要求6所述一种处理L0S信号和消除振荡的电路，其特征在于，所述光模块接 口器件为SFP。
【文档编号】H04B10/60GK104158593SQ201410425388
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】姚海军, 魏秋明, 黄远军, 杜源, 鲁妹玲 申请人:索尔思光电（成都）有限公司