[发明专利]一种多波长光接收装置

说明书

技术领域

本发明涉及光波分复用通信系统，尤其涉及一种多波长光接收装置。

背景技术

在光波分复用通信系统中，为降低仓储成本，往往要求作为设备核心器件的光模块具备能接收特定的多种波长光信号能力，即实现接收机的无色化。

尤其是在下一代40GTWDM-PON时分波分无源光网络中，为实现从上一代EPON/GPON和10GPON网络平滑升级，降低网络升级改造成本，同时做到后向兼容，必须保持原有的ODN光分配网络。但原有的ODN网络主要基于无源光分路器构成，并不具备波长选择功能，故必须要求作为光网络单元核心器件的40GTWDM-PONONU光模块接收机能选择性的工作在任一特定的波长。

如图1所示，40GTWDM-PON下行采用并行通道间隔为100GHz的4路波长光信号，在OLT输出端经过WDM波分复用器耦合进单模光纤中进行传输，再经过无源分光器后到达ONU接收端。由于无源光分路器不具有波长选择特性，每个ONU均能同时接收到4个不同波长的下行光信号。

传统的ONU光接收机具有较宽的光波长信号接收范围，但在采用波分复用技术的40GTWDM-PON网络中，必须要求ONU接收机只能接收四路下行光信号中某一特定波长的光信号，同时为降低ONU光模块的种类和仓储成本，还要求ONU光模块接收机具备可调谐接收任意一个下行波长光信号的能力，即实现ONU光接收机的无色化。

如图2所示，给出了一种目前实现光模块接收机无色化的接收装置。该接收装置由U101光电二极管偏置电压电路，U102可调谐光滤波器，U103光探测器，U104跨阻抗放大器，U105限幅放大器组成。可调谐光滤波器可在波长选择控制信号的作用下，自动调谐其中心波长，只允许特性波长的光信号通过；光探测器实现光电信号转换，将接收到滤波后的光信号转变成电流信号；光电二极管偏置电压电路为光探测器提供其正常工作时所需的偏置电压；跨阻抗放大器将光探测器输出的电流信号转换为电压信号，并经限幅放大器进一步放大后输出到系统主机。该接收装置中，可调谐光滤波器为核心光器件，要求小尺寸、低成本、可调谐范围需覆盖整个工作波段。目前可调谐光滤波器有多种实现方式，包括电调谐、温度调谐、机械调谐等，但不管何种方式，其调谐方式实现起来均较复杂，同时受限于其较低的产品良率、复杂的生产工艺、高昂的价格和较窄的波长可调谐范围，并不适合在波分复用光通信系统光模块中批量大规模使用，目前基本上不具有规模商用的条件。因此急需一种能以较低成本和通过成熟器件的方式实现光模块无色接收的装置。

发明内容

本发明针对现有技术的弊端，针对上述问题，本发明提供一种多波长光接收装置。创造性的采用多波长并行接收和电信号开关切换的方式，突破了在以40GTWDM-PON为代表的光波分复用系统中实现光接收机无色化所遇到的技术瓶颈，并通过将光器件的成本压力向电器件转移的方式，大大降低了无色ONU光模块的成本。

本发明的技术方案为：

一种多波长光接收装置，包括：

WDM光波分解复用器，用于将接收到的多波长光信号分解复用为多路单一波长的光信号；

光探测器阵列，由多个光探测器组成，每一个光探测器接收WDM光波分解复用器输出的一路单一波长的光信号，并且将接收的光信号转换为相对应的电流信号；

跨阻抗放大器阵列，由多个跨阻抗放大器组成，每一个跨阻抗放大器对应连接光探测器阵列中的一个光探测器，跨阻抗放大器用于将光探测器输出的电流信号转换为对应的电压信号；

通道切换电路，所述通道切换电路的控制端与系统主机连接，用于从系统主机获取波长通道选择控制信号；所述通道切换电路输出端与限幅放大器输入端相连接，所述通道切换电路的通道切换开关可以在波长通道选择信号的作用下，有选择性的连接跨阻抗放大器阵列中一个跨阻抗放大器的输出端，使连接的一个跨阻抗放大器与限幅放大器相连通；

限幅放大电路，主要由限幅放大器组成，用于将跨阻抗放大器阵列输出的电压信号进一步放大后输出到系统主机。

优选的所述的一种多波长光接收装置，系统主机与通道切换电路之间还具有微处理器，系统主机发送的波长通道选择控制信号先发送到微处理器，微处理器接收到操作指令后再控制通道切换电路的通道切换开关选择导通跨阻抗放大器阵列输出一路信号与限幅放大器输入端的连接。

优选的所述的一种多波长光接收装置，所述光探测器阵列还连接有光电二极管偏置电压电路，所述光电二极管偏置电压电路为光探测器阵列中的光探测器提供正常工作所需的偏置电压。