[发明专利]扩展光模块数字诊断监控改进系统

说明书

技术领域

本发明涉及光模块改进技术，特别是涉及一种改进扩展光模块数字诊断监控范围和精度的系统。

背景技术

光模块分为有DDM（digital diagnostic monitoring，数字诊断）功能和无DDM功能两种，具有DDM功能即称为智能光模块。利用智能化的光模块，网络管理单元可以实时监测收发模块的温度、供电电压、激光偏置电流以及发射和接收光功率。这些参量的测量，可以帮助网络管理单元找出光纤链路中发生故障的位置，简化维护工作，提高系统的可靠性。

常用的DDM方案又分硬件和微控制器两种，其中硬件方案应用简单但缺乏灵活性，微控制器方案需要编写相应的软件对其进行配置才可以使用，基于软件的最大优点是灵活性佳。一般的都以微控制器方案做为研究基础。

在SFF-8472MSA中，规范了数字诊断功能及有关SFF-8472的详细内容，包括量程范围、量化分辨率、误差要求等等。

SFF-8472规定DDM必须监控的5个参量：

5个参量均需由微控制器的ADC进行模数转换成为16bit数字符号，因此量程是0～65535。其中接收光功率、发射光功率、激光器偏置电流均需外部输入模拟电压到微控制器的ADC进行采样转换；电源电压和温度一般由微控制器内置的传感器完成采样并输入ADC。

实际应用中，发射光功率、激光器偏置电流、电源电压、温度这4个参量范围只占了全量程中的一小部分，所以很容易满足量程和误差的要求。而接收光功率的范围常常很宽，例如155M PIN+TIA接收灵敏度从-3到-33dBm是很常见的。但业内光模块常用的微控制器是Silicon Laboratories的C8051F33X系列，它的ADC只有10bit，而且“满量程偏移误差”最大达到了±15LSB。也就是说在理想的情况下，量程为0～1023，刚刚可以满足-3～-33dBm（1000倍）±3dB的量化深度。但考虑到偏移误差，实际最差的可用范围就只有15～1023，1023/15=68.2倍，如果要满足量化误差<±3dB，对应可以使用的光功率范围仅18.3dB，显然达不到全功率监控要求。

因为上述原因，生产过程中总会有一定比例的产品DDM检测误差不达标，通常需要更换微控制器或采样电阻，因而影响了生产效率且增加了产品不稳定性。

发明内容

基于此，提供一种避免更换微控制器就能提高监控范围及精度的扩展光模块数字诊断监控改进系统。

一种扩展光模块数字诊断监控改进系统，包括：光接收次模块、光发射次模块、限幅放大器、用于给所述光发射次模块提供驱动电流的激光驱动器、微控制器及数字电位器、存储单元；还包括采样模块及开关模块；

所述光接收次模块分别与所述限幅放大器及所述微控制器连接，所述存储单元与所述微控制器连接，所述数字电位器分别与所述激光驱动器及所述微控制器连接，所述激光驱动器还与所述光发射次模块连接；

所述微控制器包括ADC接口及I²C控制器；所述ADC接口与所述采样模块的输出端连接，所述采样模块的输入端与所述光接收次模块的输出端连接，所述I²C控制器的输入端与所述限幅放大器的输出端连接，所述I²C控制器的输出端与所述存储单元连接；

所述开关模块包括场效应管，所述采样模块包括第一采样电阻和第二采样电阻，所述场效应管的控制端与所述微控制器的信号切换输出接口连接，所述第二采样电阻与所述场效应管串联，所述第一采样电阻并联于所述第二采样电阻及所述场效应管两端，所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的公共端与所述ADC接口连接；

所述微控制器用于检测ADC输入电压，在所述输入电压达到设定阈值时，控制所述开关模块导通，所述采样模块输出第一采样电阻和第二采样电阻的复合电阻值；在所述输入电压低于设定阈值时，控制所述开关模块截止，所述采样模块输出第一采样电阻的电阻值。

在其中一个实施例中，还包括滤波模块，所述滤波模块包括滤波电容，所述滤波电容与所述第一采样电阻并联。

在其中一个实施例中，所述ADC接口的输入电压范围为0-2.4V。

在其中一个实施例中，所述第一采样电阻的电阻值为100kΩ，所述第二采样电阻的电阻值为5kΩ。

在其中一个实施例中，所述输入电压的设定阈值为2.4V。

在其中一个实施例中，所述场效应管为NMOS管。