多通道平均接收光功率丢失告警电路及包含其的多通道光收发模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种多通道平均接收光功率丢失告警电路，包括光电转换器、电流电压转换器、模数转换器和可编程逻辑器件。光电转换器将多通道光信号转换为模拟电流信号，再由电流电压转换器将其转换为模拟电压信号，然后由模数转换器将模拟电压信号转换为数字信号后送给可编程逻辑器件，当任何一个通道的接收光功率低于预先设置的门限阈值时，可编程逻辑器输出接收告警信号。本实用新型通过数字电路方式来实现，减少了分离器件的数量，节省了印制电路板的面积，降低了器件成本。同时具有告警门限阀值和迟滞值调节灵活方便的优点，且告警点和迟滞值不随温度而变化，抗噪声干扰能力强。特别适用于多通道小封装低功耗的光模块产品。
【专利说明】
多通道平均接收光功率丢失告警电路及包含其的多通道光收发模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及光通信领域，尤其涉及一种用于光模块的多通道平均接收光功率的丢失告警电路。
【背景技术】
[0002]现有的多通道光模块中的平均光功率丢失告警电路，为了能满足10us告警时间的要求，通常采用多个分立器件来实现，其通常包括光电转换器件201、电流电压转换器件202、数模转换器203、迟滞比较器204和多输入或门205等几部分。参见图1中的详细框图。
[0003]多通道平均光功率丢失告警的现有电路，工作过程如下:
[0004]1.光电转换器件(R0SA)201将多路输入光转换为电流信号，并将此多路电流镜像后作为接收信号强度指示(RSSI)输出，然后用下拉到地的电阻202将RSSI电流转换为电压信号；
[0005]2.数模转换器(DAC)203负责设置每个通道的告警门限阈值；
[0006]3.多路RSSI电压和多路告警阈值电压分别送给多个迟滞比较器205，当RSSI电压低于迟滞比较器205的下限电压时，比较器输出高电平，即产生一个告警信号；当RSSI电压高于迟滞比较器205的上限电压时，比较器则输出低电平，告警解除；
[0007]4.多个迟滞比较器205的输出送给一个多输入的或门206，然后由206实现多个信号的或功能，即只要有一路光丢失收发机就会告警。
[0008]现有的多通道平均光功率告警电路存在以下一些缺点:
[0009]1.所用器件过多；占印制电路板(PCB)面积过大，这对小封装的光模块尤为不利；成本也偏高。
[0010]2.告警门限阈值和迟滞值的调节不够灵活方便，须通过改变迟滞比较器电路中的分离电阻值来实现，这不利于大批量制造。
[0011]3.迟滞比较器在不同温度下的漏电流的变化，会影响去告警点及迟滞值的变化，有可能会导致迟滞不满足客户要求。
【实用新型内容】
[0012]针对现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种多通道平均接收光功率丢失告警电路，包含:
[0013]光电转换器，用于将多通道输入光信号转换为模拟电流信号；
[0014]电流电压转化器，用于将电流信号转换为模拟电压信号；
[0015]模数转换器，用于将多路模拟电压信号转化为数字量；
[0016]可编程逻辑器件，用于实现多路数字窗口比较器，将数字化后的多路接收光功率分别和各自预设的告警门限阈值进行比较，当接收光功率低于下限阈值时，比较器输出高电平，即此路产生告警信号；当接收光功率高于上限阈值时，比较器则输出低电平，则此路告警解除。
[0017]在本实用新型的一个实施例中，所述可编程逻辑器件还实现多输入或门，将各个数字比较器产生的告警信号做或运算，从而实现只要有任何一个通道的光接收丢失就会产生接收告警的功能。
[0018]在本实用新型的一个实施例中，所述可编程逻辑器件为现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
[0019]在本实用新型的一个实施例中，所述多路数字窗口比较器用微控制器(MCT)通过软件方式来实现。其主要应用在对告警和去告警时间要求不高的场景。
[0020]在本实用新型的一个实施例中，所述的多输入或门用微控制器(M⑶)通过软件方式来实现。其主要应用在对告警和去告警时间要求不高的场景。
[0021]本实用新型还提出了一种多通道光收发模块，其设置有如上所述的多通道平均接收光功率丢失告警电路。
[0022]在本实用新型的一个的多通道光收发模块的一个实施例中，通道数目大于等于2。
[0023]本实用新型的多通道平均接收光功率丢失告警电路，通过将迟滞比较器用数字电路实现，将带来以下优点:
[0024]1.比现有电路减少了一个多通道数模转换器，一个多通道模拟迟滞比较器和一个多输入或门，减少了器件数量，节省了PCB面积，降低了成本；
[0025]2.告警点和迟滞值的调节灵活方便，不须改变硬件电路；
[0026]3.告警点和迟滞值也不会随温度而变化，具有较好的稳定性和可靠性；
[0027]4.抗干扰能力强。
【附图说明】
[0028]图1是现有的多通道平均接收光功率丢失告警电路的框图。
[0029]图2是本实用新型的多通道平均接收光功率丢失告警电路的框图。
【具体实施方式】
[0030]如图2中所示，本实用新型包括光电转换器101、电流电压转换器102、模数转换器103和可编程逻辑器件104。其中光电转换器101、电流电压转换器102和模数转换器103与图1中的类似;可编程逻辑器件104代替了图1中的迟滞比较器204和多输入或门205。
[0031]与现有的电路类似，首先光电转换器(ROSA)1l将多路输入光信号转换为电流信号，并将此多路电流镜像后作为接收信号强度指示(RSSI)输出，用下拉到地的电阻102将RSSI电流转换为电压信号;然后此RSSI模拟电压信号通过模数转换器(A/D) 103转换为数字量，实验了平均接收光功率的数字化。
[0032]模数转换器103的数字输出通过串行外设接口(SPI)或者串行2线接口(I2C)送给可编程逻辑器件(FPGA或CPLDH04，由可编程逻辑器104实现多个数字窗口比较器;多路接收光功率分别和各自的告警阈值通过数字窗口比较器进行比较，当接收光功率低于下限阈值时，比较器输出高电平，即此路产生告警信号；当接收光功率高于上限阈值时，比较器则输出低电平，则此路告警解除。
[0033]由可编程逻辑器104实现的迟滞比较器，其告警和去告警点的阈值或迟滞值都可灵活方便地独立设置，再也不需要改变硬件电路；同时，由于数字电路对于温度并不敏感，也不存在不同温度下告警点和迟滞值发生变化的现象。
[0034]由可编程逻辑器104实现的多路迟滞比较器输出的告警信号要送给或门实现或的功能(即只要有一路光丢失收发机就会告警)，而这个多输入或门也可通过可编程逻辑器104来实现，这样就实现了或门和迟滞比较器的集成，减少了器件数量。
[0035]总之，本电路用可编程逻辑器104实现了迟滞比较器的数字化，并且也实现了迟滞比较器和多输入或门的集成，从而获得了相比现有电路的以下优点:减少了器件数量，节省了印制电路板(PCB)面积，降低了成本;告警点和迟滞值的调节灵活方便;并且告警点和迟滞值还不随温度而变化，抗干扰能力强，产品具有较好的稳定性和可靠性。本技术已经被转换为产品，它们在性能测试中已被证明。
[0036]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种多通道平均接收光功率丢失告警电路，其特征在于，包含: 光电转换器，用于将多通道输入光信号转换为模拟电流信号； 电流电压转化器，用于将电流信号转换为模拟电压信号； 模数转换器，用于将多路模拟电压信号转化为数字量； 可编程逻辑器件，用于实现多路数字窗口比较器，将数字化后的多路接收光功率分别和各自预设的告警门限阈值进行比较，当接收光功率低于下限阈值时，比较器输出高电平，即此路产生告警信号；当接收光功率高于上限阈值时，比较器则输出低电平，则此路告警解除。2.根据权利要求1所述的多通道平均接收光功率丢失告警电路，其特征在于，所述可编程逻辑器件还实现多输入或门，将各个数字比较器产生的告警信号做或运算，从而实现只要有任何一个通道的光接收丢失就会产生接收告警的功能。3.根据权利要求1或2任一所述的多通道平均接收光功率丢失告警电路，其特征在于，所述可编程逻辑器件为现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)。4.一种多通道光收发模块，其特征在于:设置有如权利要求1-3任一所述的多通道平均接收光功率丢失告警电路。5.根据权利要求4所述的多通道光收发模块，其特征在于:所述通道数目大于等于2。
【文档编号】H04B10/40GK205490557SQ201620056507
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】弋少云, 彭显旭, 王峻岭
【申请人】深圳新飞通光电子技术有限公司