[发明专利]一种分光监控反馈控制的ROSA模块及控制方法

说明书

本发明提供一种分光监控反馈控制的ROSA模块及控制方法，该模块包括：分光波导用于对输入的汇聚光按照预设分光比例进行分光，以主光路和分光路两路光进行输出；SOA芯片与分光波导耦合对接，输出增益光；监控PD用于对输入的分光路的光进行检测得到检测光生电流，并根据检测光生电流得到外部光的功率大小，控制器用于根据外部光的功率大小进行SOA芯片的增益电流和光放大倍数的自动调节。本发明通过硅基波导分光，在外部光进入到SOA的同时进入监控PD，检测出外部光输入功率，当光功率大于预设最大值时，及时反馈调整SOA增益电流，及时调整光放大倍数并减小增益噪声；规避大的光功率对SOA芯片的损坏，保护SOA芯片。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种分光监控反馈控制的ROSA模块及控制方法。

背景技术

在光纤通信传输光模块的应用中，传输速率要求越来越高，由于高速率传输，在光纤色散、损耗等等多重因素的影响下，传输距离的链路预算越来越高。在4×25G及以上速率传输40KM或80KM距离上，常规的APD ROSA在灵敏度指标上已不能满足IEEE802.3.ba100GBASE ER4协议的要求，只能作为ER4 LITE应用。为满足传输40KM、ER4标准指标要求，均采用SOA+PIN方案的光接收次级模块（Receiver Optical Subassembly，简称ROSA）。光学次模块（Optical Subassembly，简称OSA）是一种半导体光放大器，具有将微弱光信号进行放大作用，从而将长距离传输损耗后的小光功率进行放大，使得PIN光电二极管接收能判决信号，达到规范要求的灵敏度。半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier，简称SOA）由有源区和无源区构成，有源区为增益区。当光信号通过有源区域时，会导致这些电子以光子的形式失去能量并回到基态。受激励的光子具有与光信号相同的波长，从而放大光信号。随着注入电流的增加，SOA的增益将增大，当电流增大到某一值时，增益将达到饱和，不再继续增大。同样的当注入一定电流，未达到饱和时，输入光功率增加，输出光功率随着增益系数增加，当达到饱和时，继续输出光功率将不增加。

图1为现有技术中一般的SOA+PIN ROSA结构的示意图，如图1所示，该结构主要包括：光口结构101、透镜102、SOA芯片103、半导体致冷器TEC 104、光电二极管PD 105、光反射元件106、跨阻放大器TIA 107和外壳108等部分。外部输入光直接进入，由透镜102将光汇聚到SOA芯片103光波导上，SOA芯片103通过输入电流对光功率进行放大，然后输出到PD芯片105，产生光生电流进入到TIA 107。

但是现有SOA芯片的应用，主要是针对小功率的光信号进行放大，如果有输入的光功率较大，超过SOA芯片可承受的最大光功率，则有可能损坏SOA芯片，同时较大的光功率输入时，也会带来增益噪声。

上述缺陷是本领域技术人员期望克服的。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种分光监控反馈控制的ROSA模块及控制方法，解决现有技术中较大的光功率输入损坏SOA芯片的问题。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一方面，本发明提供一种分光监控反馈控制的ROSA模块，包括：

分光波导，用于对输入的汇聚光按照预设分光比例进行分光，以主光路和分光路两路光进行输出；

SOA芯片，与所述分光波导耦合对接，输出增益光；

监控PD，用于对输入的分光路的光进行检测得到检测光生电流，并根据检测光生电流得到外部光的功率大小；

控制器，用于根据外部光的功率大小进行SOA芯片的增益电流和光放大倍数的自动调节。

在本发明的一种示例性实施例中，还包括：准直透镜和汇聚透镜，准直透镜用于将外部光折射成平行光束，汇聚透镜用于将射入的平行光束汇聚成一点；