[发明专利]一种在光网络单元ONU突发光模式下快速锁定波长的方法及调试系统

说明书

本发明提供一种在光网络单元(ONU)突发光模式下快速锁定波长的方法及调试系统，以MCU并通过DAC来控制TEC加热或致冷，在激光器温度没有稳定前动态设定目标温度值进行温度补偿，确保开始发光30ms后波长误差在±100pm以内。以激光器启动后自身的温度差异和温度变化速度为依据，不断调整控制TEC加热或致冷的大小和速度。对温度进行的补偿使得激光器发出的光波波长更快接近目标波长，有效缩短激光器进入工作状态所需时间。

技术领域

本发明涉及光通信的光发射技术，具体涉及一种在光网络单元ONU突发光模式下快速锁定波长的方法及调试系统。

背景技术

在激光器的应用中有一些场景对波长的控制非常严格，比如时分波分复用(TDWM)和密集波分复用(DWDM)。要求激光器发出的光波波长在初始阶段和发光过程中均能稳定地达到目标波长，误差在100pm以内。

激光器具有显著的温度特性，在不同温度下发出不同波长的光波。一般而言，温度每变化1摄氏度，波长相差100pm。现有技术通常使用热电冷却模块(TEC)来调控激光器温度，MCU通过DAC控制TEC使其稳定在一个固定的目标温度上。但是激光器在发光过程中温度会逐渐升高，从开始发光到温度稳定，前后温差可达3摄氏度左右。由此可知，在此过程中激光器发光的波长会变化300pm，很难达成在30ms时间跨度内波长快速稳定、误差小于100pm的控制目标。

发明内容

本发明提供一种在光网络单元ONU突发光模式下快速锁定波长的方法及调试系统，确保激光器开始发光30ms后，其发光波长误差在±100pm以内。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种在光网络单元突发光模式下快速锁定波长的方法，以MCU并通过DAC来控制TEC加热或致冷，在激光器温度没有稳定前设定动态目标温度值进行温度补偿，使激光器开始发光30ms后，其发光波长误差在±100pm以内。

进一步的，所述的动态目标温度是在最终的稳态目标温度基础上添加一个随时间变化的温度偏移量。

再进一步的，所述的稳态目标温度由以下步骤确定，首先开启激光器直至进入稳定工作状态，然后观察光网络单元的发光波长是否达到预设值，如果没有达到波长预设值，则调整稳态目标温度，使波长最终能落入所述波长预设值±50pm范围内，最后记录下此时的稳态目标温度值。

优选的，激光器进入稳态工作过程中，采用快速的温度采样，采样一次温度的时间控制在us级别内；通过采样得到的温度值和控制激光器的目标温度值相比较，使用PID闭环控制温控方法使激光器温度快速达到所要求的目标温度。

优选的，采样一次温度的时间控制在400us以内。

优选的，设置温度偏移量初始值以激光器开启发光时的波长与稳定工作时的波长相同为依据。

优选的，所述温度偏移量在1.5秒至2.5秒内减小为零。

本发明还提供一种实现在光网络单元ONU突发光模式下快速锁定波长的方法的调试系统，包括MCU，计算机，DAC，TEC，ADC，温度传感器，激光器，光谱仪，温度传感器收集TEC温度由ADC转换为数字信号上报MCU，MCU处理后产生温度控制信号经DAC转换为模拟信号驱动TEC制热或制冷，光谱仪监测激光器发光的波长，计算机与MCU交互实现对调试过程的控制。

本发明的有益效果在于，改进了PID补偿温度控制中目标温度的设置方法，以激光器启动后自身的温度差异和温度变化速度为依据，不断调整控制TEC加热或致冷的大小和速度。对温度进行的补偿使得激光器发出的光波波长更快接近目标波长，有效缩短激光器进入工作状态所需时间。

附图说明

图1是本发明调试系统连接关系框图；