光模块及具有该光模块的无源光网络的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是2011年12月31日提出的发明名称为"光模块及具有该光模块的无源 光网络"的中国发明专利申请201110457829. 0的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及光通信技术领域，具体地说，是涉及一种波长可调谐的光模块及具有 该光模块的无源光网络。
【背景技术】
[0003] 无源光网络（PON)是一种点对多点的光纤传输和接入技术，起源于90年代中期， 随着PON技术的演进，逐步出现了宽带无源光网络（ΒΡ0Ν)、以太无源光网络（EPON)及吉比 特无源光网络（GPON)等技术。无源光网络因为其宽带化、业务综合化、灵活的组网能力、低 成本等优点，得到了迅速的发展，目前常用的无源光网络为EPON和GP0N。
[0004] 对于EPON和GPON技术，目前大都是采用时分多址复用（TDM)技术，并不能很好地 满足用户带宽迅速增长的需求。而且，由于EPON和GPON的单纤接入容量受到限制（目前 只有32线或64线），当局端机房跨区设置时，需要铺设数十芯光纤连接跨距在10~40km 的光线路终端OLT和光网络单元0NU，不但建设成本与维护成本高，而且会面临接入管线光 纤资源受限的矛盾。基于波分多址复用（WDM)技术的PON是一种更具优势的复用方案，该 方案通过在一根光纤上承载多个波长系统实现复用，可以将一根光纤转换为多条"虚拟"光 纤，每条虚拟光纤独立工作在不同波长上，极大地提高了光纤的传输容量。由于WDM技术的 经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。
[0005] 采用WDM的PON系统中，每个OLT光模块及ONU光模块的发射波长需要各不相同， 并通过不同的光信道分别进行传输。相应的，现有技术普遍采用两种方式来实现：第一，直 接采用具有波长选择功能的光组件构成的光模块。由于光模块自身具有波长选择功能，可 以采用相同结构和功能的光模块部署用户端的0NU，能保证不同光模块发出不同波长的光 信号。但由于具有波长选择功能的光组件价格相当昂贵，并不适合在用户端的ONU光模块 中使用，因而不能广泛推广和应用。第二，给每一个ONU光模块分配一个固定波长，则需要 为每一个用户端的ONU选择一个具有特定接收波长的光模块，有多少个0NU，就需要选用 多少种不同结构和功能的光模块，且每个光模块在部署时就要与光复用器件的端口 一一对 应，从而导致不仅组网复杂，且安装、维护均不方便，而且由于所使用的光模块不统一，造成 库存及管理成本大大增加。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的之一在于提供一种光模块，通过在光模块中设置波长调谐单元及温 度控制器驱动单元，可方便地通过光模块的主控单元实现光模块发射波长的调整，波长调 整方式简单，降低了利用光模块组建光网络的难度和成本。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现： 一种光模块，包括主控单元和集成有温度控制器的光发射组件，还包括温度控制器驱 动单元和波长调谐单元，波长调谐单元包括第一运放子单元和第二运放子单元，第一运放 子单元的第一输入端通过电阻分压网络连接主控单元的温度控制信号输出端，第一运放子 单元的输出端一方面通过电压反馈电路连接其第一输入端，另一方面连接温度控制器驱动 单元的驱动电流控制端，第一运放子单元的第二输入端连接第二运放子单元的输出端；第 二运放子单元的第一输入端连接光发射组件的温度反馈端子；温度控制器驱动单元的温度 控制器驱动电流输出端连接光发射组件的温度控制器驱动电流输入端。
[0008] 本发明所提供的上述光模块通过主控单元、温度控制器驱动单元、波长调谐单元 及光发射组件构成对光发射组件的温度进行反馈式控制的结构，不仅可以对温度进行调 整，而且能够保持温度的恒定；而又由于光发射组件发射光信号的波长与温度一一对应，进 而通过光发射组件温度的调整实现对其发射波长进行调整，从而可以简单的结构实现多个 光模块的波分复用，有利于降低光模块组网的难度和成本。
[0009] 如上所述的光模块，所述温度控制器优选为半导体制冷器。
[0010] 如上所述的光模块，所述第一运放子单元的第一输入端为反相输入端，所述电压 反馈电路为电压负反馈电路，电压负反馈电路包括第一电容、第二电容和第一电阻，第一电 容与第一电阻串联后与第二电容并联形成并联电路，并联电路一端连接第一运放子单元的 反相输入端，另一端连接第一运放子单元的输出端。
[0011] 如上所述的光模块，为保证快速反馈以达到温度平衡、同时又防止产生自振荡，所述 第一电容容值优选为10uF，第二电容的容值优选为22nF，第一电阻的阻值优选为100 。
[0012] 如上所述的光模块，所述温度控制器驱动单元的温度控制器驱动电流输出端通过 滤波电感与所述光发射组件的温度控制器驱动电流输入端相连接，以保证温度控制器驱动 电流信号的纯净。
[0013] 如上所述的光模块，为防止供电电压变化而引起光发射组件发射的光信号波长的 波动，所述分压网络的一个分压端还连接有参考电压输入端（REF4V5)，参考电压输入端还 通过限流电阻（R51)连接到光发射组件的温度反馈端。
[0014] 如上所述的光模块，所述主控单元优选采用单片机来实现；在采用单片机作为主 控单元时，所述温度控制信号输出端为单片机的数模转换输出端。
[0015] 本发明的目的之二在于提供一种结构简单、容易实现、成本低廉的基于波分复用 技术的无源光网络。
[0016] 为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案来实现： 一种无源光网络，包括光线路终端、光缆及光网络单元；光线路终端包括有若干个OLT 光模块，光网络单元包括有若干个ONU光模块，光缆一端通过第一光复用解复用器件连接 至若干个OLT光模块，另一端通过第二光复用解复用器件连接至若干个ONU光模块，且OLT 光模块及ONU光模块为上述第一个发明目的所提供的光模块。
[0017] 本发明的目的之三在于提供一种结构简单、容易实现、成本低廉的波分和时分混 合复用的无源光网络。
[0018] 为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案来实现： 一种无源光网络，包括光线路终端、光缆及光网络单元，光线路终端包括有若干个OLT 光模块，光缆一端通过第一光复用解复用器件连接至若干个OLT光模块，另一端通过第二 光复用解复用器件连接有若干个分光计，每个分光计的另一端连接有若干个光网络单元用 ONU光模块，且OLT光模块及ONU光模块为上述权利要求1至6中任一项所述的光模块。
[0019] 如上所述的无源光网络，为充分利用OLT光模块、增加光网络中ONU的数量，所述 OLT光模块的数量优选与所述分光计的数量相等。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是： 1、本发明通过在光模块中增设波长调谐单元，并利用主控单元及温度控制器驱动单元 与波长调谐单元构成温度反馈式控制结构，不仅可以对光模块中光发射组件的温度进行调 整，而且能够保持温度的恒定；而又由于光发射组件发射光信号的波长与温度一一对应，进 而通过光发射组件温度的调整实现对其发射波长进行调整，波长调整结构简单、容易实现、 成本较低。
[0021] 2、利用本发明所述的光模块组建无源光网络，能够灵活实现波分复用及波分与时 分混合复用，且降低了组网复杂度、难度和成本。
[0022] 结合附图阅读本发明的【具体实施方式】后，本发明的其他特点和优点将变得更加清 楚。
【附图说明】
[0023] 图1是本发明所述光模块一个实施例的原理框图； 图2是图1实施例中波长调谐控制电路一个具体电路原理图； 图3是图1实施例中发射机控制电路一个具体的电路原理图； 图4是图1实施例中接收机控制电路一个具体的电路原理图； 图5是本发明无源光网络一个实施例的网络架构图； 图6是本发明无源光网络另一个实施例的网络架构图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0025] 请参考图1，该图所示为本发明所述光模块一个实施例的原理框图。
[0026] 该实施例以光网络单元端的ONU光模块为例，如图1所示，光模块包括有光发射组 件11和光接收组件12,其中，光发射组件11中集成有温度控制器。其中，温度控制器可以 且优选采用半导体制冷器来实现。
[0027] 光