專利名稱：一種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光通信技術領域，尤其涉及一種突發(fā)發(fā)送工作模式的光電模塊。
背景技術：
目前，無源光網絡(PON)技術以其公認的高速率、長距離、多業(yè)務、低成本、易維護 等特點，成為當前各運營商首選的接入模式，進入到規(guī)模應用發(fā)展階段，截至到2010年5 月，國內PON發(fā)展規(guī)模已經接近5千萬線。無源光網絡(PON)采用點至多點的拓樸結構，取代點到點結構，中心局的一個光 線路終端(OLT)與用戶端的多個光網絡單元(ONU)或光網絡終端(ONT)通過樹形光纖鏈路 連接。無源光網絡(PON)在下行方向上，光線路終端(OLT)發(fā)出的信號是廣播式發(fā)給所有 的多個光網絡單元(ONU)或光網絡終端(ONT)，各用戶需要從中取出發(fā)給自己的數據。在上 行方向上，從各光網絡單元(ONU)或光網絡終端(ONT)到光線路終端(OLT)的數據傳輸采 用時分多址(TDMA)的方式，也是突發(fā)數據包的傳輸?；谝陨瞎ぷ髟恚谏闲蟹较蛏?，PON系統(tǒng)必須保證任一時刻只有一個光網絡單 元(ONU)或光網絡終端(ONT)向光線路終端(OLT)發(fā)送數據，這就要求光網絡單元(ONU)或 光網絡終端(ONT)在非授權時間要關閉激光器，否則若某個光網絡單元(ONU)或光網絡終 端(ONT)處于異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)，會造成光線路終端(OLT)接收異常，進而會造成整個PON 系統(tǒng)業(yè)務全部中斷、癱瘓。這是一種重大的故障事故。通常的光網絡單元或光網絡終端光電模塊，沒有異常連續(xù)發(fā)光檢測及關斷功能， 并且也不能給系統(tǒng)送出異常連續(xù)發(fā)光指示信號，這樣對于上述的故障事故，只能由系統(tǒng)維 護員到現場逐個檢查并替換故障光網絡單元(ONU)或光網絡終端(ONT)，整個過程即耗時 又費力，造成整個運營網絡較長時間的業(yè)務中斷，嚴重影響了網絡的服務質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于發(fā)明種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法及裝置，可以在 較快的時間內，把異常連續(xù)發(fā)光的光電模塊檢測出來，并關斷該異常連續(xù)發(fā)光光電模塊的 發(fā)端供電電源，使發(fā)端停止工作，避免了因為故障模塊異常連續(xù)發(fā)光，造成整個系統(tǒng)癱瘓的 不良影響。并應用在所有具有突發(fā)發(fā)送工作模式的光電模塊中。為實現以上目的，本發(fā)明提供一種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法，包括如 下步驟A、使用比較器的正極采集激光二極管陰極電壓，比較器的負極接入參考電壓，當 該激光二極管陰極電壓小于該參考電壓時，該比較器輸出低電平，當該激光二極管陰極電 壓大于該參考電壓時，該比較器輸出高電平；B、該比較器輸出的信號通過模擬開關連接至運算放大器的正極，當該激光二極管 發(fā)光時，斷開該模擬開關，當該激光二極管不發(fā)光時，連通該模擬開關，該運算放大器的正 極同時通過電容接地，該運算放大器的負極接至該運算放大器的輸出端；
C、當該運算放大器輸出低電平時，即為激光二極管異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)，該微處理 機控制單元關斷激光器驅動芯片、激光二極管、比較器的電源；當初始上電或該運算放大器 輸出高電平時，該微處理機控制單元連通該激光器驅動芯片、激光二極管、比較器的電源。該比較器的輸出端，通過上拉電阻與電源相連。該參考電壓小于該激光二極管陽極的輸入電壓，大于該激光二極管正常發(fā)光時陰 極的輸出電壓。該參考電壓，通過對該比較器的電源使用電阻分壓得到。該微處理機控制單元向上層控制系統(tǒng)上報該異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)。上層控制系統(tǒng)對該運算放大器的輸出直接采樣，獲得該異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，包括激光器驅動芯片、激 光二極管、比較器、模擬開關、運算放大器、電容和微處理機控制單元。該激光二極管的陰 極與該比較器的正極相連；該比較器的負極輸入參考電壓；該比較器的輸出與該運算放大 器的正極通過模擬開關連接；該模擬開關由光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號控制；該運 算放大器的正極同時通過該電容接地；該運算放大器的負極接至該運算放大器的輸出端； 該運算放大器的輸出端與該微處理機控制單元相連；該微處理機控制單元控制該激光二極 管、比較器以及激光器驅動芯片的電源。對該比較器的電源使用串聯電阻分壓，得到該參考電壓。該參考電壓小于該激光 二級管陽極的輸入電壓，大于該激光二極管正常發(fā)光時陰極的輸出電壓。該比較器的輸出端通過上拉電阻與電源相連。該上拉電阻典型值大于4. 7ΚΩ，小 于 IOK Ω。該光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號為發(fā)光時，控制該模擬開關斷開；該光電模 塊管腳接入的突發(fā)控制信號為不發(fā)光時，控制該模擬開關導通。該電容大于0. 1 μ F，小于10 μ F。該激光二極管的陽極、該比較器的Vcc端以及該激光器驅動芯片的供電端接入場 效應管的漏極，該場效應管的源極接電源，該場效應管的柵極與該微處理機控制單元的輸 出端相連?？梢允乖撐⑻幚頇C控制單元與上層控制系統(tǒng)相連。也可以使該運算放大器的輸出 端與上層控制系統(tǒng)相連。
本發(fā)明的一種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法及裝置可以在較快的時間 內，把異常連續(xù)發(fā)光的光電模塊檢測出來，并關斷該異常連續(xù)發(fā)光光電模塊的發(fā)端供電電 源，使發(fā)端停止工作，避免了因為故障模塊異常連續(xù)發(fā)光，造成整個系統(tǒng)癱瘓的不良影響。 并應用在所有具有突發(fā)發(fā)送工作模式的光電模塊中。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
中的光電模塊異常連續(xù)發(fā)光檢測與處理電路框圖；圖2是本發(fā)明具體實施方式
中的光器件發(fā)光檢測電路單元示意圖；圖3是本發(fā)明具體實施方式
中的異常連續(xù)發(fā)光指示信號生成電路單元示意圖；圖4是本發(fā)明具體實施方式
中的異常連續(xù)發(fā)光判決及處理電路單元示意圖。附圖中U1、激光器驅動芯片；D1、激光器組件；U2、比較器；
Rl、電阻；R2、電阻； R3、電阻；
Si、模擬開關；Cl、電容； U3、運算放大器；
U4、微處理機控制單元；Q1、場效應管。
具體實施例方式下面結合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術方案。圖1是本發(fā)明實現方法中的光電模塊異常連續(xù)發(fā)光檢測與處理電路框圖。包括光 器件發(fā)光檢測電路單元、異常連續(xù)發(fā)光指示信號生成電路單元和異常連續(xù)發(fā)光判決及處理 電路單元。具體連接關系是光器件發(fā)光檢測電路單元通過采樣激光器激光二極管陰極的電壓值，將這個電壓 和一個參考電壓輸入到比較器的輸入端進行比較，通過比較器輸出端輸出的激光器發(fā)光指 示信號進行指示，高電平表示不發(fā)光狀態(tài)，低電平表示發(fā)光狀態(tài)；光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號和激光器發(fā)光指示信號一起輸入到異常連續(xù) 發(fā)光指示信號生成電路單元，通過光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號觸發(fā)對激光器發(fā)光指 示信號的采樣保持電路，得到異常連續(xù)放光檢測信號進行指示，高電平表示正常發(fā)光，低電 平表示異常連續(xù)發(fā)光；異常連續(xù)放光檢測信號輸入到異常連續(xù)發(fā)光判決及處理電路單元，微處理機控制 單元通過對異常連續(xù)放光檢測信號的判決處理，判決出目前該光電模塊是否處于異常連續(xù) 發(fā)光的狀態(tài)，通過光電模塊異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)指示信號指示輸出給系統(tǒng)，同時通過電源控 制管腳控制場效應管的關斷，實現對該光電模塊發(fā)端供電電源的關斷功能，使發(fā)端停止工 作。圖2是本發(fā)明具體實施方式
中的光器件發(fā)光檢測電路單元。如圖2所示，Ul是光 電模塊內部所用的激光器驅動芯片。Dl是光電模塊所采用的激光器組件。U2是一個高速 比較器。電阻Rl、電阻R2用來獲取參考電壓。具體連接關系是激光器組件Dl中的激光二極管陽極“LD+”連接到電源1，由電源1提供直流偏置； 激光器組件Dl中激光二極管陰極電壓檢測點“LD-”連接到比較器U2的“ + ”端和激光器驅 動芯片Ul ；電阻Rl上端連接電源1，下端則和電阻R2的上端串接在一起，并同時連接到比 較器的U2的“_”端，R2的下端直接接地；比較器U2的輸出信號直接與異常連續(xù)發(fā)光指示信 號生成電路單元相連。整個工作過程是當激光器組件Dl處于發(fā)光狀態(tài)時，激光器組件Dl 中的激光二極管處于正向導通狀態(tài)，這樣在激光二極管上會產生一個正向壓降Vf，“LD-”點 的電壓可以通過后面公式進行計算VLD-=電源I-Vf ；當激光器組件處于不發(fā)光狀態(tài)時， VLD-=電源1。電阻Rl、R2用來提供比較器U2 “_”端的偏置電壓，它們的選擇標準是使 比較器U2 “_”端的偏置電壓保持在電源I-Vf (min)/2附近，這樣當激光器發(fā)光時，比較器 U2 “ + ”端的電壓比“_”的電壓低，比較器U2輸出低電平，當激光器不發(fā)光時，比較器U2 “ + ” 端的電壓比“_”的電壓高，比較器U2輸出高電平。本發(fā)明的一個實施例中，電源2的典型 值為3. 3V，Vf (min)的典型值為0. 7V，則通過調整分壓電阻Rl、R2的電阻值，使U2 “-”端 的偏置電壓設置成2. 95V即可。對于電阻Rl和電阻R2，本發(fā)明的實施例中，分別采用Rl =5ΚΩ，R2 = 18ΚΩ ；Rl = 10ΚΩ , R2 = 27ΚΩ ；Rl = 15ΚΩ，R2 = 51ΚΩ 幾組取值，均可以實
現較好的效果。圖3是本發(fā)明具體實施方式
中的異常連續(xù)發(fā)光指示信號生成電路單元。如圖3所 示，模擬開關Sl是一個單通道單刀單擲(SPST)模擬開關。運算放大器U3的負極與輸出端 相連，構成射隨器。電阻R3是一個上拉電阻，為激光器發(fā)光指示信號提供上拉功能。電容 Cl提供一個電壓保持的功能。具體連接關系是由光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號連接到模擬開關Sl的控制管腳上，通過光 電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號的高低電平控制模擬開關Si的通斷，由光器件發(fā)光檢測 電路單元接入的激光器發(fā)光指示信號連接到模擬開關Sl的一個通道管腳上，模擬開關Sl 的另一個通道管腳直接和運算放大器U3的“ + ”端相連；電容Cl也同時連接到運算放大器 U3的“ + ”端，為運算放大器U3的“ + ”端提供一個電壓保持功能；運算放大器U3的“_”端直 接與U3的輸出端連接在一起，提供一個射隨功能，使運算放大器U3輸出端的電壓和運算放 大器U3的“ + ”端電壓保持一致。運算放大器U3由電源進行供電。整個工作過程是由系 統(tǒng)提供的光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號控制光電模塊的發(fā)光狀態(tài)，當光電模塊管腳接 入的突發(fā)控制信號為不發(fā)光時，控制模擬開關Sl的模擬通道導通，激光器發(fā)光指示信號直 接連通到電容Cl和運算放大器U3的“ + ”端。由光器件發(fā)光檢測電路單元工作過程知道， 當光電模塊不發(fā)光時，激光器發(fā)光指示信號為高電平，即此時電容Cl通過模擬開關Sl快速 充電(模擬開關Sl的導通電阻很小)，使運算放大器U3的“ + ”端也快速穩(wěn)定為高電平，此 時運算放大器的輸出端穩(wěn)定輸出高電平；當光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號為發(fā)光時， 控制模擬開關Sl的模擬通道斷開，激光器發(fā)光指示信號與電容Cl斷開。由于運算放大器 U3的“ + ”端輸入電阻RU3+很大，電容Cl和RU3+組成的放電時間常數很長，電容Cl上的電 壓能夠長時間保持穩(wěn)定，即異常連續(xù)發(fā)光檢測信號仍然能保持高電平的輸出狀態(tài)。根據PON 系統(tǒng)的協(xié)議，光電模塊發(fā)光的時間最多為毫秒級，當光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號的 時間為秒級時，肯定異常。以此為標準，電容Cl和運算放大器U3的選型依據，是使電容Cl 和RU3+的放電時間常數為秒級即可。這樣當光電模塊管腳接入的突發(fā)控制信號異常(一 直有效)或激光器組件Dl本身異常(一直發(fā)光)時，運算放大器U3的“ + ”端電壓會通過 電容Cl和RU3+充分放電到低電平，即異常連續(xù)發(fā)光檢測信號會變成低電平信號輸出。這 樣異常連續(xù)發(fā)光檢測信號會能夠及時準確的指示當前光電模塊的工作狀態(tài)，高電平表示正 常發(fā)光，低電平表示異常連續(xù)發(fā)光。圖4是本發(fā)明具體實施方式
中的異常連續(xù)發(fā)光判決及處理電路單元。如圖4所示， 包括微處理機控制單元U4。電源是系統(tǒng)板提供給光電模塊的總的供電電源，電源1是光電 模塊中的發(fā)端供電電源，其通過場效應管Ql從電源取電。具體連接關系是由異常連續(xù)發(fā)光指示信號生成電路單元輸出的異常連續(xù)發(fā)光檢測信號連接到微 處理機控制單元U4的輸入口。光電模塊異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)指示信號可以連接到微處理機 控制單元U4的輸出管腳，也可以直接與異常連續(xù)發(fā)光檢測信號連接，當光電模塊異常連續(xù) 發(fā)光狀態(tài)指示信號連接到微處理機控制單元U4時，必須斷開與異常連續(xù)發(fā)光檢測信號的 連接，反之亦然。電源控制信號由微處理機控制單元U4輸出，該信號連接到場效應管的柵極，電源連接在場效應管的源極，場效應管的漏極輸出電源1，通過電源控制信號來控制電 源和電源1的導通與斷開。整個工作過程是微處理機控制單元U4采集異常連續(xù)發(fā)光檢測 信號的輸入狀態(tài)，經過微處理機控制單元U4程序的處理，判決出光電模塊當前是否處于異 常連續(xù)長發(fā)光狀態(tài)，若光電模塊處于異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)，則控制電源控制信號，斷開電源向 電源1的輸出，即關閉光器件發(fā)光檢測電路單元中激光驅動芯片Ul和激光器組件Dl的電 源，使光電模塊發(fā)端停止工作；若光電模塊正常工作時，則控制電源控制信號，讓電源和電 源1 一直導通，使光電模塊發(fā)端正常工作。根據事先約定好的定義，系統(tǒng)可以通過光電模塊 異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)指示信號同時獲得光電模塊發(fā)端的工作狀態(tài)并作相應的處理。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉該技術的人在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋 在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法，其特征在于，包括如下步驟A、使用比較器的正極采集激光二極管陰極電壓，比較器的負極接入參考電壓，當所述激光二極管陰極電壓小于所述參考電壓時，所述比較器輸出低電平，當所述激光二極管陰極電壓大于所述參考電壓時，所述比較器輸出高電平；B、所述比較器輸出的信號通過模擬開關連接至運算放大器的正極，當所述激光二極管發(fā)光時，斷開所述模擬開關，當所述激光二極管不發(fā)光時，連通所述模擬開關，所述運算放大器的正極同時通過電容接地，所述運算放大器的負極接至所述運算放大器的輸出端；C、當所述運算放大器輸出低電平時，即為激光二極管異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)，所述微處理機控制單元關斷激光器驅動芯片、激光二極管、比較器的電源；當初始上電或所述運算放大器輸出高電平時，所述微處理機控制單元連通所述激光器驅動芯片、激光二極管、比較器的電源。
2.根據權利要求1所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法，其特征在于所述參 考電壓小于所述激光二極管陽極的輸入電壓，大于所述激光二極管正常發(fā)光時陰極的輸出 電壓。
3.根據權利要求2所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法，其特征在于所述參 考電壓，通過對所述比較器的電源使用電阻分壓得到。
4.根據權利要求1所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法，其特征在于所述微 處理機控制單元向上層控制系統(tǒng)上報所述異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)。
5.根據權利要求1所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的方法，其特征在于上層控 制系統(tǒng)對所述運算放大器的輸出直接采樣，獲得所述異常連續(xù)發(fā)光狀態(tài)。
6.一種異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，包括激光器驅動芯片，其特征在于，還包括激光二極管； 比較器； 模擬開關； 運算放大器； 電容；和微處理機控制單元；所述激光二極管的陰極與所述比較器的正極相連；所述比較器的負極輸入參考電壓； 所述比較器的輸出與所述運算放大器的正極通過模擬開關連接；所述模擬開關由光電模塊 管腳接入的突發(fā)控制信號控制；所述運算放大器的正極同時通過所述電容接地；所述運算 放大器的負極接至所述運算放大器的輸出端；所述運算放大器的輸出端與所述微處理機控 制單元相連；所述微處理機控制單元控制所述激光二極管、比較器以及激光器驅動芯片的 電源。
7.根據權利要求6所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于對所述比 較器的電源使用串聯電阻分壓，得到所述參考電壓。
8.根據權利要求7所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于所述參考 電壓小于所述激光二級管陽極的輸入電壓，大于所述激光二極管正常發(fā)光時陰極的輸出電壓。
9.根據權利要求6所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于所述光電 模塊管腳接入的突發(fā)控制信號為發(fā)光時，控制所述模擬開關斷開；所述光電模塊管腳接入 的突發(fā)控制信號為不發(fā)光時，控制所述模擬開關導通。
10.根據權利要求6所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于所述電 容大于0. lyF，小于10 μ F。
11.根據權利要求6所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于所述激 光二極管的陽極、所述比較器的Vcc端以及所述激光器驅動芯片的供電端接入場效應管的 漏極，所述場效應管的源極接電源，所述場效應管的柵極與所述微處理機控制單元的輸出 端相連。
12.根據權利要求6所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于所述微 處理機控制單元與上層控制系統(tǒng)相連。
13.根據權利要求6所述的異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷裝置，其特征在于所述運 算放大器的輸出端與上層控制系統(tǒng)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電模塊異常連續(xù)發(fā)光檢測、上報及關斷的實現方法，屬于光通信技術領域，包括光器件發(fā)光檢測電路單元、異常連續(xù)發(fā)光指示信號生成電路單元，異常連續(xù)發(fā)光判決及處理電路單元。采用本發(fā)明的技術方案，可以在較快的時間內，把異常連續(xù)發(fā)光的光電模塊檢測出來，并關斷該異常連續(xù)發(fā)光光電模塊發(fā)端供電電源，使發(fā)端停止工作，避免了因為故障模塊異常連續(xù)發(fā)光，造成整個系統(tǒng)癱瘓的不良影響。本發(fā)明的技術方案可以應用在所有具有突發(fā)發(fā)送工作模式的光電模塊中。
文檔編號H04B10/12GK101969343SQ201010264530
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權日2010年8月26日
發(fā)明者狄旭明 申請人:成都優(yōu)博創(chuàng)技術有限公司