通信用的LD數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電源研制.pdf

1、半導(dǎo)體激光器(LD，Laser Diode)的出現(xiàn)催生了光通信的誕生，波分復(fù)用(Wavelength-Division-Multiplexing，WDM)又再次促進(jìn)了光通信的發(fā)展。WDM需要由多路 LD聯(lián)合組成通信光源，發(fā)出波長(zhǎng)各異的載波光，在一根光纖中傳輸。因此，需要為其設(shè)計(jì)一套數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電源，包括恒值單元和監(jiān)控系統(tǒng)。恒值單元確保各路 LD波長(zhǎng)和功率的穩(wěn)定，直接影響到信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確率。監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理各路恒值單元，合理分配各路光的波長(zhǎng)

2、和功率后完成高效調(diào)制，并可同步監(jiān)測(cè)各路LD狀態(tài)。
　　本文首先根據(jù) LD的發(fā)光原理和功率-電流特性曲線(xiàn)，結(jié)合當(dāng)今功率和波長(zhǎng)的調(diào)制原理，確定了功率-電流和波長(zhǎng)-溫度的調(diào)制方法。針對(duì)恒值單元和監(jiān)控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能，展開(kāi)了LD數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電源的研制。
　　恒值單元根據(jù)負(fù)反饋控制原理，分別設(shè)計(jì)出功率和溫度負(fù)反饋穩(wěn)定電路，并針對(duì)溫度-波長(zhǎng)調(diào)制速度慢的缺點(diǎn)，引入了比例積分分離電路，有效加快了溫度調(diào)制速率。另外，為恒值單元外擴(kuò) D/A和A

3、/D等數(shù)字 I/O，用于與監(jiān)控系統(tǒng)連接。監(jiān)控系統(tǒng)由上位機(jī)作為監(jiān)控平臺(tái)，基于USB2.0與DSP和FPGA組成的雙控制器通信，通過(guò)數(shù)字I/O靈活管理各路LD。
　　此外，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)有本地/遠(yuǎn)程兩種工作模式。在僅需單路 LD的工作環(huán)境下，為方便其獨(dú)立工作，將恒值單元設(shè)計(jì)于箱體內(nèi)，連接 LD可直接工作。對(duì)需要多路 LD聯(lián)合工作的環(huán)境，可將多套箱體與監(jiān)控系統(tǒng)連接，由上位機(jī)統(tǒng)一管理。
　　最后，對(duì)所研制的LD數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電源進(jìn)行了監(jiān)控系