[发明专利]以适应温度和老化的平均功率传送光学信号的方法和设备，及相应计算机程序和程序介质

说明书

一种数据传输方法，包括如下步骤：通过根据激光束功率对激光束发射器设备的激光二极管的激励电流进行伺服控制并通过因变于要传输的数据来调制激励电流以便使用激光束功率电平对数据进行编码，来控制激励电流，该方法的特征在于其包括测量激光二极管附近的温度(T_INT)的步骤，以便根据本发明执行具有不同设定点值的两种操作模式。

技术领域

本发明涉及传送数据，且更具体地涉及通过光学信号来传送数据。

背景技术

一种用于通过光学信号进行通信的系统一般包括光学信号发射器设备、光学信号接收器设备以及在发射器设备和接收器设备之间延伸的光纤。

发射器设备通常包括激光二极管和放大器部件，放大器部件对激光二极管进行电流驱动，以便根据来自处理器的数字信号来调制激光学信号，该处理器根据用于传输的通信协议来格式化供传输的数据。发射器设备发射到光纤中的光学信号由一系列功率电平组成，这些功率电平因变于时间而变化，以形成具有数字值的符号，该数字值取决于接收器设备在每一接收码元的中心时间处接收到的瞬时功率。

当激光二极管受到幅值大于激光阈值(I_TH)的激励电流时，激光二极管产生功率束。在图1中，绘制了由激励电流I_Drive供电的激光二极管所产生的激光束的功率P_out。可以看到，当激励电流的幅值I_Drive超过激光阈值I_TH时，激光二极管产生功率束P_out，该功率束以几乎线性方式随激励电流的增加而增加，从激光阈值直至被称为“翻转(rollover)”的拐点，超过该拐点，尽管激励电流的量值增加，功率仍会降低。激光二极管的效率(SE)是绘制功率的曲线的线性部分因变于激励电流的斜率。

此外，为了能用于传送信号，已知激光束需要具有位于与足够大的消光比(ER)相关联的预定义范围内的平均功率P_avg。消光比等于并且因此它表示对应于逻辑电平1的相对高光功率P1除以对应于逻辑电平0的相对低光功率P0的比率：发射功率P1和P0之间的差需要足够大，以确保在接收器设备接收的光学信号中，逻辑电平1可以与逻辑电平0区分开来。平均功率P_avg是所传送信号的功率的平均值，并且可以通过计算功率P1和P0的平均值来近似。图2示出了作为激励电流I_Drive的函数来绘制的光学信号的功率P_out，其中功率P1对应于激励电流I1，且功率P0对应于激励电流I0。

已知的是，激光二极管的激光阈值和效率特性随着激光二极管的温度和年龄的增加而降级：因而，为了产生激光束，需要有更高的激励电流，并且随着激励电流的增加，输出功率增加得更慢。图1示出了对应于20℃温度的功率曲线和对应于85℃温度的功率曲线，并且比较这些曲线表明，在85℃时，需要施加到激光二极管上的电流更高，其效率更小，并且翻转发生得更快。

有两种已知的技术用于控制驱动激光二极管的激励电流的电子装置。

第一种技术将驱动器约束定义为温度的函数。二极管的温度被周期性地测量，并从模型中获得需要施加的激励电流值。

该技术相对简单，并且可将激励电流电平预定义为温度的函数，同时考虑放大器输送高电流的能力以及翻转。

相比之下，未考虑激光二极管老化，也未考虑所使用的激光二极管与模型所基于的二极管之间存在的差异。