光模块及光模块的信号输出方法与流程

本发明实施例涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种光模块及光模块的信号输出方法。

背景技术：

现有协议定义，在物理层上，对称10吉比特无源光网络的光线路终端xgs-ponolt与非对称10吉比特无源光网络的光线路终端xg-ponolt的上行速率不同，其中xgs-ponolt的上行速率为9.953gbps，xg-ponolt的上行速率为2.488gbps。如果采用同一套接收机电路，为了确保9.953gbps的性能，必须选用高频带宽，而在高频带宽下，由于其低频截止的原因，无法做到低频灵敏度的最优。

为此，协议提出了xgs-pon的输入信号可以与xg-pon的输入信号在不同的引脚输出。但是在系统不提供速率选择引脚的情况下，如果输入信号为9.953gbps的信号，对应的xgs-pon的输出信号为正确的信号，但是对应的xg-pon输出,由于lia带宽限制的原因，输出的是噪声，会产生一定的干扰；如果输入的是2.488gbps的信号，xgs-pon和xg-pon的输出均会有2.488gbps的信号，虽然可以在传输层进行业务包的区分，但是2.488gbps的信号也会对xgs-pon的输入带来一定的影响，并且此种情况下，xg-pon的信噪比并不是最优的。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种光模块及光模块的信号输出方法，用以实现光模块对上行速率的自适应选择，从而使得带宽和灵敏度最优化。

本发明实施例第一方面提供一种光模块，该光模块包括：

光检测器和限幅放大器lia，尤其的，还包括触发器和多路选择开关，其中，所述光检测器的输出端分别与所述触发器的输入端和所述多路选择开关的输入端连接，所述触发器的输出端与所述多路选择开关连接，所述多路选择开关的输出端与所述lia连接，所述触发器用于根据所述光检测器输出的信号的速率，控制所述多路选择开关连通或断开所述光检测器与所述lia之间的连接。

本发明实施例第二方面提供一种光模块的信号输出方法，该方法适用于本发明实施例第一方面提供的光模块，该方法包括：

所述触发器检测所述光检测器的输出信号的速率；

所述触发器根据所述输出信号的速率，确定是否控制所述多路选择开关连通所述光检测器与所述lia之间的连接，以通过所述lia输出所述输出信号。

本发明实施例，通过将光检测器的输出端分别与触发器和多路选择开关的输入端进行连接，将触发器的输出端与多路选择开关进行连接，将多路选择开关的输出端与lia进行连接，从而使得触发器能够根据光检测器的输出信号，自适应的控制lia与光检测器之间的电路的连通或断开，从而使得光模块能够根据不同的输出信号选择不同的上行速率，使得带宽和灵敏度最优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的光模块的结构图；

图2为本发明一实施例提供的串联谐振电路的频率响应示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种光模块的信号输出方法的流程图。

附图标记：

11-第一lia12-第二lia

13-光检测器14-第一多路选择开关

15-触发器16-第一跟随器

17-第一串联谐振电路18-第二多路选择开关

19-第二跟随器20-第二串联谐振电路

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤的过程或结构的装置不必限于清楚地列出的那些结构或步骤而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程或装置固有的其它步骤或结构。

本发明实施例提供一种光模块，用以使得光模块能够根据不同的输出信号选择不同的上行速率，使得带宽和灵敏度最优化。该光模块，包括：光检测器和限幅放大器lia，尤其的，该光模块还包括：触发器和多路选择开关，其中，光检测器的输出端分别与触发器的输入端和多路选择开关的输入端连接，触发器的输出端与多路选择开关连接，多路选择开关的输出端与lia连接。该光模块在工作时，触发器对光检测器输出的信号的速率进行检测，当光检测器输出的信号的速率与lia接收信号的速率匹配时，则触发器控制多路选择开关连通光检测器与该lia之间的连接，并通过该lia输出信号，否则控制多路选择开关断开光检测器与该lia之前的连接。这里需要说明的是，光模块中可以包括多个lia，不同lia接收信号的速率不同。触发器可以根据光检测器输出的信号的速率，控制多路选择开关选择合适的lia与光检测器进行连通。从而达到自适应选择上行速率的目标。

参见图1，图1为本发明一实施例提供的光模块的结构图，如图1所示，该光模块包括：

第一限幅放大器lia11、第二限幅放大器lia12、光检测器13，其中，第一lia11接收信号的速率大于第二lia12接收信号的速率，其中，本实施例中，第一lia11被具体为10g的lia，第二lia12被具体为2.5g的lia,光检测器13用于接收光信号，并将光信号转换成电压信号。尤其的，在本实施例中光模块还包括触发器15、第一多路选择开关14、第二多路选择开关18。

本实施例中，光检测器输出差分电压信号，触发器15包括第一输入端和第二输入端，其中第一输入端与光检测器13的正信号输出端连接，第二输入端与光检测器13的负信号输出端连接。

光检测器13的正信号输出端还与第一多路选择开关14的输入端连接，光检测器13的负信号输出端还与第二多路选择开关18的输入端连接，触发器15的输出端分别与第一多路选择开关14和第二多路选择开关18连接。可选的，本实施例中，触发器15可以被具体为d触发器，第一多路选择开关和第二多路选择开关可以被具体为单刀双掷开关，其中，第一多路选择开关的输出端a与第一lia11连接，第一多路选择开关的输出端b与第二lia12连接，第二多路选择开关的输出端a与第一lia11连接，第二多路选择开关的输出端b与第二lia12连接。触发器15根据光检测器13输出的差分电压信号的速率，控制第一多路选择开关14和第二多路选择开关18连通光检测器13与第一lia11或第二lia12之间的电路，比如，当光检测器13输出的差分电压信号的速率为10g时，触发器15控制第一多路选择开关14和第二多路选择开关18连通光检测器13与第一lia11之间的电路，将光检测器13输出的差分电压信号输出给第一lia11。

可选的，本实施例提供的光模块还可以包括第一跟随器16和第二跟随器19。其中，第一跟随器16的输入端与光检测器13的正信号输出端连接，第一跟随器16的输出端与第一多路选择开关14的输入端连接。第二跟随器19的输入端与光检测器13的负信号输出端连接，第二跟随器19的输出端与第二多路选择开关18的输入端连接。本实施例中，第一跟随器和第二跟随器可以减小光检测器输出信号在传输过程中的能量衰减，提高电路的灵敏度。

优选的，本实施例中第一跟随器16和第二跟随器19可以被具体为射极跟随器。其中，第一跟随器16的基极分别与光检测器13的正信号输出端以及触发器15的第一输入端连接，第一跟随器16的射极与多路选择开关14的输入端连接；第二跟随器19的基极分别与光检测器13的负信号输出端以及触发器15的第二输入端连接，第二跟随器19的射极与多路选择开关18的输入端连接。

可选的，本实施例中光模块还包括串联谐振电路17和串联谐振电路20，触发器15的第一输入端通过串联谐振电路17与第一跟随器16的基极连接。触发器15的第二输入端通过串联谐振电路20与第二跟随器19的基极连接。其中串联谐振电路17包括电感l2和电容c2，串联谐振电路20包括电感l1和电容c1。

可选的，在本实施例中光检测器13包括光电二极管和跨阻放大器tia。其中光电二极管用于检测光信号，并将光信号转换成电流信号，tia用于将光电二极管转成的电流信号转换成电压信号并输出。

本实施例中，光电二极管将接收到的上行光信号，转化为电流信号，电流信号通过tia转化为差分电压信号；tia输出的差分电压信号经过跟随器输出给第一lia11或第二lia；跟随器输入端的电压信号经过串联谐振电路传输给触发器；这样到达触发器的电压信号，经过了串联谐振电路的衰减，其幅度会变小；设定触发器的判决阈值为th，当输入触发器的电压信号幅度小于th时，触发器输出高电平，控制单刀双掷开关的输出端a与输入端c连接，tia的差分电压信号输出给第一lia(即10g的lia)；当输入触发器的电压信号幅度大于th时，触发器输出低电平，单刀双掷开关的输出端b与输入端c连接，tia的信号输出给第二lia(即2.5g的lia)。由tia输出的电压信号，经过串联谐振电路的衰减，到达触发器的幅度会发生变化；通过设定串联谐振电路中电感和电容的数值，可以获得对应不同速率的谐振点。图2为本发明一实施例提供的串联谐振电路的频率响应示意图，如图2所示，谐振频率f0可以由如下表达式获得：

处在谐振频率f0处的速率，其信号幅度的衰减最小；远离谐振频率f0的频点，将会迅速的衰减；通过设定触发器的判定阈值，对于频率处在f0±δf频率区间的信号，其衰减值可以确保达到触发器的时候，其信号幅度大于判决阈值th，此时触发器产生低电平并使能单刀双掷开关的输出端b与输入端c连接；反之，当频率不在f0±δf频率区间时，由于信号幅度衰减的太快，到达触发器的信号幅度小于th，从而促使触发器产生高电平并使能单刀双掷开关的输出端a与输入端c连接。

对于xgs-pon的光模块，由于xg-pon与xgs-pon之间的速率差异较大，可以通过灵活的设定串联谐振电路中的电感与电容，控制其与对应的限幅放大器连接。

本实施例，通过将光检测器的输出端分别与触发器和多路选择开关的输入端进行连接，将触发器的输出端与多路选择开关进行连接，将多路选择开关的输出端与lia进行连接，从而使得触发器能够根据光检测器的输出信号，自适应的控制lia与光检测器之间的电路的连通或断开，从而使得光模块能够根据不同的输出信号选择不同的上行速率，使得带宽和灵敏度最优化。

图3为本发明一实施例提供的一种光模块的信号输出方法的流程图，该方法适用于上述实施例提供的光模块，如图3所示，该方法包括：

步骤101、所述触发器检测所述光检测器的输出信号的速率。

步骤102、所述触发器根据所述输出信号的速率，确定是否控制所述多路选择开关连通所述光检测器与所述lia之间的连接，以通过所述lia输出所述输出信号。

可选的，所述光检测器输出差分信号；所述触发器根据所述输出信号的速率，确定是否控制所述多路选择开关连通所述光检测器与所述lia之间的连接，包括：

所述触发器根据所述差分信号的速率，确定是否控制所述多路选择开关连通所述光检测器与所述lia之间的连接，以通过所述lia输出所述差分信号。

可选的，所述光模块包括第一lia、第二lia、第一多路选择开关、第二多路选择开关，其中，所述第一lia接收信号的速率大于所述第二lia接收信号的速率；

所述触发器根据所述差分信号的速率，确定是否控制所述多路选择开关连通所述光检测器与所述lia之间的连接，包括：

所述触发器根据所述差分信号的速率，控制所述第一多路选择开关和所述第二多路选择开关，连通所述光检测器与所述第一lia或所述第二lia之间的电路。

可选的，所述方法包括：

所述光电转换模通过串联谐振电路将所述电压信号传输给所述触发器。

可选的，所述光模块包括第一跟随器和第二跟随器；

通过第一跟随器将所述光检测器输出的正信号传输给所述第一多路选择开关；

通过第二跟随器将所述光检测器输出的负信号传输给所述第二多路选择开关。

可选的，所述光检测器包括光电二极管和跨阻放大器；

所述光电二极管将接收到的光信号转换为电流信号；

所述跨阻放大器将所述电流信号转换为差分电压信号。

本实施例提供的方法适用于图1所示的光模块，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。