[发明专利]SG-DBR可调谐激光器模块及其控制方法

说明书

技术领域                                                                                   

本发明涉及一种密集波分复用（DWDM）数据传输系统中可调谐激光器模块的控制，特别是指一种SG-DBR可调谐激光器模块及其控制方法。

背景技术

随着DWDM（密集波分复用）技术的发展，系统中的波长数达到了上百个，为了网络灵活性，这样就需要光网络中的动态波长分配，然而之前固定波长激光器的使用率很低，资源浪费，并且成本高。值得关注的是随着半导体及其相关技术的发展，人们成功研制出可调谐激光器，即在同一激光器模块上控制输出一定带宽内的不同波长，且这些波长值和间隔均满足ITU-T（国际电信联盟远程通信标准化组织）的要求。

对于下一代光网络而言，可调谐激光器是实现智能光网络的关键因子，可以为运营商提供更大弹性、更快波长供应速度，并最终实现更低的成本。可调谐激光器从调谐原理上共有三种控制技术：电流控制技术、温度控制技术和机械控制技术等类型。取样采样取样光栅分布布拉格反射（SG-DBR）可调谐激光器是采用电流控制的，其波长是通过激励电流导向谐振腔的不同部位来改变的。但是现有的SG-DBR可调谐激光器控制波长的精度不高且不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SG-DBR可调谐激光器模块及其控制方法，其通过稳定的电流值对SG-DBR可调谐激光器输出的波长进行有效的调节和稳定的控制，可使SG-DBR可调谐激光器的103个通道的波长调谐范围均控制在191.15THz～196.15THz，各通道内的波长间隔为0.4nm（即信道间隔50G），经过高低温测试允许的波长误差为±6pm（即锁定频率为精度为±0.5G），其控制方法十分简单，精度高，应用方便可靠。

为了实现上述目的，本发明提供了一种SG-DBR可调谐激光器模块，其中包括：

SG-DBR可调谐激光器：用于输出一定带宽内的不同波长；

PCBA电路板：用于采集SG-DBR可调谐激光器的电流和温度后，并根据所述电流和温度调整SG-DBR可调谐激光器的电流和温度。

还包括线性测试电路，用于在所述PCBA电路板调整SG-DBR可调谐激光器的电流和温度前对所述PCBA电路板进行线性测试，所述线性测试电路包括虚拟仪器、5个第一精密电阻和PCBA电路板上的2个精密第二电阻，所述虚拟仪器、5个第一精密电阻、PCBA电路板及2个第二精密电阻依次电连接组成闭环电路。

所述PCBA电路板上设置有电流驱动电路和单片机，所述单片机、电流驱动电路和SG-DBR可调谐激光器依次电连接，单片机处理数据后，通过SPI通信协议控制电流驱动电路输出5个电流值，达到SG-DBR可调谐激光器波长输出的正常值。

所述电流驱动电路为一电流驱动芯片。

所述PCBA电路板上还设置有温度自动控制电路，所述单片机、温度自动控制电路、SG-DBR可调谐激光器依次电连接，温度自动控制电路用于将单片机采集到的SG-DBR可调谐激光器的温度进行处理后再反馈给SG-DBR可调谐激光器。

所述温度自动控制电路包括差分电路、PI电路和TEC驱动器，所述单片机、差分电路、PI电路、TEC驱动器和SG-DBR可调谐激光器闭环电连接在一起，所述单片机采集SG-DBR可调谐激光器的温度，然后设定温度后，经过PI电路变化后传递给TEC驱动器，最后改变SG-DBR可调谐激光器的工作温度，达到动态的平衡。

所述PCBA电路板上还设置有波长、功率监控电路，所述单片机、波长、功率监控电路、SG-DBR可调谐激光器依次电连接，波长、功率监控电路用于采集PCBA电路板上的2个第二精密电阻的电压值，经过单片机计算处理后，在波长调谐闭环测试中微调SG-DBR可调谐激光器波长和功率的输出。 

所述波长、功率监控电路为A/D采样电路，所述A/D采样电路、2个第二精密电阻和SG-DBR可调谐激光器依次电连接在一起，A/D采样电路用于采集2个第二精密电阻的电压值。 

所述单片机与PC和FLASH连接，PC用于显示单片机的处理数据，FLASH用于存储转换后所有通道的电流-波长对应的数据。

一种SG-DBR可调谐激光器模块的控制方法，其包括如下步骤：

（1）首先通过虚拟仪器、5个第一精密电阻和2个第二精密电阻对PCBA电路板进行线性测试，测试得到7个参数值，通过PC下载到单片机中；