CN112397996B - 波长调整方法、装置及光模块 - Google Patents

波长调整方法、装置及光模块 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种波长调整方法、装置及光模块。所述方法包括：获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值。采用该方法，通过对温控单元进行温度调节，能够将光模块的激光器所输出光束的波长调整至其中一预设波长值，以形成新的传输波长段，形成更优化的传输波长区间，解决现有技术光模块的波长不可调或者波长可调但调整精度无法满足更大波长容量传输需求的问题。

Description

波长调整方法、装置及光模块
技术领域
本发明涉及无线技术领域，尤其是指一种波长调整方法、装置及光模块。
背景技术
5G网络需要支持多种业务和应用场景，例如具有更高带宽、更低时延的增强移动宽带eMBB(Enhanced Mobile Broadband)业务，支持海量用户连接的物联网mMTC(MassiveMachine-Type Communication)业务，以及超高可靠性、超低时延uRLLC(Ultra Reliable&Low Latency Communication)等。
随着5G的到来，基站部署逐步以基于开放平台的实时云型基础设施的无线接入网(Centralized，Cooperative&Cloud Radio Access Network，C-RAN)为主，前传网络采用有源天线单元(Active antenna unit，AAU)和分布式单元(Distributed Unit，DU)+集中单元(Centralized Unit，CU)的架构。为避免前传光纤的大量使用，前传网络通常通过合分波实现前传光纤复用。
目前，通常采用波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技术，将若干个彩光波长在同一根光纤中传输，并通过光模块进行光电转换，以有效减少前传网络对光纤数量的需求。
常规技术的光模块有两种类型，一种为波长不可调的光模块，该种光模块所发出光信号的波长不可调，在预设区间内分布；一种为波长可调的光模块，该种光模块所发出光信号的波长能够被调整至目标波长，但波长仅能够以一定精准度调整。
然而，在前传网络传输中，通常需要光模块在有限的波长范围内，能够划分出更为精细的波长区间，以满足5G前传等更大波长容量传输的需要，而目前的上述两种类型的光模块均无法满足该需求。
发明内容
本发明技术方案的目的在于提供一种波长调整方法、装置及光模块，用于解决现有技术光模块的波长不可调或者波长可调但调整精度无法满足更大波长容量传输需求的问题。
本发明实施例提供一种波长调整方法，应用于光模块，其中，所述方法包括：
获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值。
可选地，所述的波长调整方法，其中，所述方法还包括：
确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
可选地，所述的波长调整方法，其中，所述确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值，包括：
所述目标波长值大于所述当前波长值时，确定所述调节方式为升温调节；
所述目标波长值小于所述当前波长值时，确定所述调节方式为降温调节；
依据预先确定的温度变化与波长值变化之间的对应关系，确定所调节的温度值。
可选地，所述的波长调整方法，其中，所述方法还包括：
所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度。
可选地，所述的波长调整方法，其中，所述方法还包括：
所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
本发明实施例还提供一种波长调整装置，应用于光模块，其中，所述装置包括：
波长获取模块，用于获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
选择模块，用于将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
温度调节模块，用于通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述温度调节模块还用于：
确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述温度调节模块确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值，包括：
所述目标波长值大于所述当前波长值时，确定所述调节方式为升温调节；
所述目标波长值小于所述当前波长值时，确定所述调节方式为降温调节；
依据预先确定的温度变化与波长值变化之间的对应关系，确定所调节的温度值。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述装置还包括：
配置获取模块，用于当所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储模块，用于存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述装置还包括：
读取模块，用于当所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
控制模块，用于向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
本发明实施例还提供一种光模块，其中，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如上任一项所述的波长调整方法。
可选地，所述的光模块，其中，所述光模块为稀疏波分复用CWDM光模块，或者为局域网－波分复用LAN-WDM光模块。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的波长调整方法中的步骤。
本发明上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：
本发明实施例所述波长调整方法，通过对温控单元进行温度调节，能够将光模块的激光器所输出光束的波长调整至其中一预设波长值，以形成新的传输波长段，形成更优化的传输波长区间，实现更多波长范围的定义，解决现有技术光模块的波长不可调或者波长可调但调整精度无法满足更大波长容量传输需求的问题。
附图说明
图1为光模块应用于基站部署的前传网络的其中一实施架构图；
图2为本发明实施例所述波长调整方法的流程示意图；
图3为本发明实施例所述波长调整装置的结构示意图；
图4为本发明实施例所述光模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例所述波长调整方法，应用于光模块，光模块的作用是实现光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。
因此，光模块包括用于光信号发射的发射器件和用于光信号接收的接收器件。发射器件具体为：输入一定码率的电信号经内部的驱动芯片处理后驱动半导体激光器LD或发光二极管LED发射出相应速率的调制光信号，其内部带有光功率自动控制电路，能够使输出的光信号功率保持稳定；接收器件具体为：一定码率的光信号输入后由光探测二极管转换为电信号，经前置放大器后输出相应码率的电信号。
光模块作为传输***中的关键部件，在很大程度上决定了光传输***的性能。如图1所示为光模块应用于基站部署的前传网络的其中一实施架构图，该前传网络可以为开放波分***，在AAU一侧，通过光模块和无源WDM，将AAU所输出的电信号转换为光信号，并将多个光模块发送的不同波长的光信号合并至一路，通过光纤传输至DU+CU一侧；在DU+CU一侧，通过有源WDM和光模块，能够将网络的光纤中传输的一路光信号中不同的光信息进行拆分，并转换为电信号后传输至DU和/或CU。
根据以上结构，无线前传网络中，光模块成为业务承载的关键器件。需要说明的是，图1所示光模块的实施架构仅为一种举例说明，光模块所应用的***架构并不限于仅能够为该其中一种形式，在此不再对每一种可能的实施结构进行举例说明。
为解决现有技术光模块的波长不可调或者波长可调但调整精度无法满足更大波长容量传输需求的问题，本发明实施例提供一种波长调整方法，通过温度调节方式，能够使光模块在启动后所输出光束的波长在预定范围的基础上，实现更进一步的波长精度调节，以形成更优化的传输波长区间，实现更多波长范围的定义，达达优化传输指标，实现更大带宽及更高性价比的传输。
具体地，如图2所示，本发明实施例所述波长调整方法，应用于光模块，所述方法包括：
S210，获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
S220，将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
S230，通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值。
本发明实施例所述波长调整方法，通过对温控单元进行温度调节，能够将光模块的激光器所输出光束的波长调整至其中一预设波长值，以形成新的传输波长段，形成更优化的传输波长区间，实现更多波长范围的定义，达到优化传输指示，实现更大带宽及更高性价比传输的效果。
可选地，本发明实施例所述波长调整方法中，所应用光模块为稀疏波分复用(Coarse Wavelength Division Multiplexer，CWDM)光模块，或者为局域网－波分复用(Local Area Network-Wavelength Division Multiplexing，LAN-WDM)光模块。
上述的CWDM光模块和LAN-WDM光模块为常规技术的波长不可调节的光模块，采用本发明实施例所述波长调整方法的光模块，监测光模块的激光器所输出光束的波长值，通过温度调节方式，能够使光模块在有限的波长区间内，形成更多、更优化的传输波长区间，以满足5G前传等更大波长容量传输的需要。
需要说明的是，采用本发明实施例所述波长调整方法的光模块不限于仅能够应用于上述类型的光模块，例如也可以应用于波长可调光模块，在应用于波长可调光模块时，通过温度调节方式，能够实现更进一步的波长精度调节，以形成更优化的传输波长区间。
另外，需要说明的是，在步骤S210中，利用光模块所发出激光光束的中心频率特性，通过测量，能够获得光模块的激光器所输出光束的当前波长值。
进一步地，在步骤S220中，通过将步骤S210中测量获得的当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，确定调整后的目标波长值。具体地，目标波长值为至少两个预设波长值中与当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值。也即，需要将激光器所输出的激光光束的中心波长调整至距离当前波长值更近的预设波长值。
可选地，本发明实施例所述波长调整方法，还包括：
确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
具体地，通过将目标波长值与当前波长值进行比较，确定需要调整的波长值范围，根据所确定需要调整的波长值范围，确定对温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
可选地，所述确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值，包括：
所述目标波长值大于所述当前波长值时，确定所述调节方式为升温调节；
所述目标波长值小于所述当前波长值时，确定所述调节方式为降温调节；
依据预先确定的温度变化与波长值之间的对应关系，确定所调节的温度值。
需要说明的是，根据预先测试可以获知，光模块内温控单元的温度变化与激光器所输出激光光束的波长之间具有正比变化关系，例如当调高温控单元的温度时，激光器所输出激光光束的波长增大；当调低温控单元的温度时，激光器所输出激光光束的波长减小。
基于上述的规则，通过将所确定的目标波长值与当前波长值进行大小比较，首先可以确定温控单元的温度调节方式，确定是需要进行升温调节还是降温调节。
进一步地，可以根据预先测试获得温控单元的温度变化与激光器所输出激光光束之间波长值变化之间的对应关系，确定所调节的温度值。
例如可以测试获得的温控单元的温度变化与激光器所输出激光光束之间波长值变化之间的对应关系为：温控单元的温度每调高1度时，激光器所输出激光光束的波长增大0.1nm，温控单元的温度每调低1度时，激光器所输出激光光束的波长降低0.1nm。根据预先获取的该对应关系，可以确定当目标波长值大于当前波长值，且两者之间的差值为2nm时，则可以通过控制温控单元进行升温，且升温20度的情况下，使激光器所输出激光光束的波长升高2nm；同理，当目标波长值小于当前波长值，且两者之间的差值为2nm时，则可以通过控制温控单元进行降温，且降温20度的情况下，使激光器所输出激光光束的波长降低2nm。
因此，根据上述的对应关系，可以确定对温控单元进行温度调节的调节方式和所需要调节的温度值，以能够将激光器所输出光束的波长由当前波长值调整为目标波长值。
可选地，采用本发明实施例所述波长调整方法，其中，所述方法还包括：
所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度。
通过上述的过程，可以获取光模块的激光器所输出光束的中心波长为目标波长值时，温控单元的当前温度值和当前配置值，并进行存储。
进一步，所述波长调整方法，还包括：
所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
基于上述所存储的温控单元的当前温度值和当前配置值，在光模块重新启动时，向温控单元输出当前配置值，以能够使温控单元的温度为所述配置温度，完成光模块的发送波长的配置，保证激光器所输出激光光束的中心波长为目标波长值，使光模块进入工作状态。
根据以上，采用本发明实施例所述波长调整方法，在应用于光模块，首次启动光模块时，通过对温控单元进行温度调节，能够将光模块的激光器所输出光束的波长调整至其中一预设波长值，以形成新的传输波长段；此外，在光模块再次启动时，通过向温控单元输出首次启动后波长调整至目标波长值时的配置值，保证激光器所输出激光光束的中心波长保持为目标波长值。
因此，通过上述的方法，在重用已有光模块的电子器件的基础上，光模块在启动后通过温控方式可以调整到预先设定的波长上，以获得更优化的传输波长区间，完成更多波长的定义，达到优化传输指标，实现更大带宽、更高性价比传输的效果。
本发明实施例还提供一种波长调整装置，应用于光模块，如图3所示，所述装置包括：
波长获取模块310，用于获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
选择模块320，用于将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
温度调节模块330，用于通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值。
本发明实施例所述波长调整装置，通过对温控单元进行温度调节，能够将光模块的激光器所输出光束的波长调整至其中一预设波长值，以形成新的传输波长段，形成更优化的传输波长区间，实现更多波长范围的定义，达到优化传输指示，实现更大带宽及更高性价比传输的效果。
可选地，所述的波长调整装置，其中，温度调节模块330还用于：
确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述温度调节模块330确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值，包括：
所述目标波长值大于所述当前波长值时，确定所述调节方式为升温调节；
所述目标波长值小于所述当前波长值时，确定所述调节方式为降温调节；
依据预先确定的温度变化与波长值变化之间的对应关系，确定所调节的温度值。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述装置还包括：
配置获取模块340，用于当所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储模块350，用于存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度。
可选地，所述的波长调整装置，其中，所述装置还包括：
读取模块360，用于当所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
控制模块370，用于向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
本发明实施例还提供一种光模块，如图4所示，该光模块包括处理器401；以及通过总线接口402与所述处理器401相连接的存储器403，所述存储器403用于存储所述处理器401在执行操作时所使用的程序和数据，处理器401调用并执行所述存储器403中所存储的程序和数据。
其中，收发机404与总线接口402连接，用于在处理器401的控制下接收和发送数据，具体地，处理器401用于读取存储器403中的程序，执行下列过程：
获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值。
可选地，所述的光模块，其中，所述处理器401还用于：
确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
可选地，所述的光模块，其中，所述处理器401在确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值，包括：
所述目标波长值大于所述当前波长值时，确定所述调节方式为升温调节；
所述目标波长值小于所述当前波长值时，确定所述调节方式为降温调节；
依据预先确定的温度变化与波长值变化之间的对应关系，确定所调节的温度值。
可选地，所述的光模块，其中，所述处理器401还用于：
所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度。
可选地，所述的光模块，其中，所述处理器401还用于：
所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
需要说明的是，所述光模块为稀疏波分复用CWDM光模块，或者为局域网－波分复用LAN-WDM光模块。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例的全部或者部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指示相关的硬件来完成，所述程序包括执行上述方法的部分或者全部步骤的指令；且该程序可以存储于一可读存储介质中，存储介质可以是任何形式的存储介质。
另外，本发明具体实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上中任一项所述的波长调整方法中的步骤。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种波长调整方法，应用于光模块，其特征在于，所述方法包括：
获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值；
所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度；
所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
2.根据权利要求1所述的波长调整方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值。
3.根据权利要求2所述的波长调整方法，其特征在于，所述确定将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值时，对所述温控单元进行温度调节时的调节方式和所调节的温度值，包括：
所述目标波长值大于所述当前波长值时，确定所述调节方式为升温调节；
所述目标波长值小于所述当前波长值时，确定所述调节方式为降温调节；
依据预先确定的温度变化与波长值变化之间的对应关系，确定所调节的温度值。
4.一种波长调整装置，应用于光模块，其特征在于，所述装置包括：
波长获取模块，用于获取所述光模块的激光器输出光束的当前波长值；
选择模块，用于将所述当前波长值与至少两个预设波长值进行比较，选择与所述当前波长值之间差值的绝对值最小的预设波长值为目标波长值；
温度调节模块，用于通过调节所述光模块的温控单元的温度，将所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值；
配置获取模块，用于当所述激光器所输出光束的波长调整为所述目标波长值后，获取所述温控单元的当前温度值和当前配置值；
存储模块，用于存储所述当前配置值，并将所述当前温度值存储为所述温控单元的配置温度；
读取模块，用于当所述光模块重新启动时，读取所存储的所述当前配置值；
控制模块，用于向所述温控单元输出所述当前配置值，使所述温控单元为所述配置温度。
5.一种光模块，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的波长调整方法。
6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述光模块为稀疏波分复用CWDM光模块，或者为局域网－波分复用LAN-WDM光模块。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述的波长调整方法中的步骤。
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