[发明专利]基于FPGA消除光功率过冲的方法及光模块

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA，Field Programmable Gate Arrays）消除光功率过冲的方法及光模块。

背景技术

在40G/100G或更高速的光纤通信中，当光模块监测到低功耗模态（MOD_LOPWR，Module Low Power）事件时，将触发光模块处于Low Power状态。在MOD_LOPWR事件取消后，光模块中的控制寄存器，即微控制器（MCU，Micro Control Unit），需要重新触发光模块中的驱动芯片上电初始化，即从MCU获取光功率参数。其中，驱动芯片在上电初始化后，驱动激光器按照控制寄存器初始化的光功率参数发射激光，以使光模块恢复为正常工作状态。

图1为现有基于FPGA的光模块结构示意图。参见图1，该光模块包括：状态监测器、处理器、或门运算器、MCU、隔离芯片、驱动芯片以及光发射器（TOSA，Transmitter Optical Subassembly），其中，处理器与或门运算器组成FPGA。

状态监测器，用于监测光模块运行状态，在监测到低功耗模态（MOD_LOPWR）事件发生后，向处理器输出高电平的低功耗模态（MOD_LOPWR）信号，向或门运算器输出高电平的硬关断（HW_Tx_Dis）信号；在监测到MOD_LOPWR事件取消后，向处理器输出低电平的MOD_LOPWR信号，向或门运算器输出低电平的HW_Tx_Dis信号；

处理器，用于接收MOD_LOPWR信号，如果MOD_LOPWR信号为高电平，向MCU输出高电平的低功耗微控制器（LOPWR_MCU）信号；如果MOD_LOPWR信号为低电平，向MCU输出低电平的LOPWR_MCU信号；

MCU，用于接收LOPWR_MCU信号，如果LOPWR_MCU信号电平为高电平，进行重置，向驱动芯片输出重置（RESET）信号；如果LOPWR_MCU信号电平为低电平，触发驱动芯片上电初始化；接收外部上位机输出的软关断指令，生成软关断（SW_Tx_Dis）信号，输出至或门运算器；

或门运算器，用于对接收的HW_Tx_Dis信号及SW_Tx_Dis信号进行或运算，生成发光使能（Tx_Dis）信号，输出至隔离芯片；

隔离芯片，用于将接收的Tx_Dis信号向驱动芯片输出；

驱动芯片，用于接收重置信号，进行重置；接收Tx_Dis信号，如果Tx_Dis信号电平为高电平，关断驱动芯片，即使得驱动芯片不驱动激光器发光；如果Tx_Dis信号电平为低电平，根据上电初始化过程中从MCU获取的光功率参数驱动TOSA发射激光，从而在MOD_LOPWR事件取消后，及时重新启动，驱动TOSA发射激光，使光模块进入正常工作状态。

由上述可见，现有基于FPGA的光模块，在监测到MOD_LOPWR事件取消后，需要MCU触发驱动芯片上电初始化，以及，通过或门运算器的运算，通知驱动芯片在Tx_Dis信号电平为高电平，关断驱动芯片，而在Tx_Dis信号电平为低电平时，根据从MCU获取的光功率参数，驱动TOSA发射激光。但在该过程中，由于驱动芯片的上电初始化需要时间，可能使得驱动芯片在接收到低电平的Tx_Dis信号时，上电初始化过程还没完成，从而使得驱动芯片无法从MCU获取光功率参数，导致驱动芯片在尚未获取光功率参数的情况下，以随机选取的光功率参数驱动TOSA发射激光，在随机选取的光功率参数较大时，会导致驱动芯片在瞬间出现一个极大的光功率峰值，即光功率过冲值，将严重影响TOSA的发射以及外部光模块中接收激光的光器件，甚至将导致TOSA及外部光器件烧毁。

为了避免在MOD_LOPWR事件取消后，驱动芯片驱动TOSA发射激光时的光功率过冲现象，现有技术提出的改进方法是在光模块中设置光功率探测器以及光功率衰减器或均衡器，用以提供光功率调整或均衡功能。但该技术方案不仅增加了光模块开发的成本，而且对于突发的大光功率过冲的衰减或均衡，效果十分有限，依然存在TOSA及光器件烧毁的风险，使得光模块的工作稳定性较差。

发明内容

本发明的实施例提供一种基于FPGA消除光功率过冲的方法，降低光模块成本、提高光模块的工作稳定性。

本发明的实施例还提供一种光模块，降低光模块成本、提高光模块的工作稳定性。

为达到上述目的，本发明实施例提供的一种光模块，该光模块包括：状态监测器、现场可编程逻辑门阵列、微控制器、隔离芯片、驱动芯片以及光发射器，其中，现场可编程逻辑门阵列包括处理器及或门运算器；