接收光功率监控.pdf

中国科技论文在线 一种OSC 光模块接收光功率监控的实现 陈永，谢涛 武汉理工大学信息工程学院，武汉（430070 ） E-mail ：cy2007whut@com 摘 要：在光通信中对光模块的功率进行实时监控，根据光功率的变化趋势做出预警，从而 及时发现故障隐患，并在出现故障时快速报警。配合人工测试，可以使故障尽快修复。本文 介绍了一种速率为 155Mbit/s 的OSC 光模块的接收光功率监控的实现方法，其DDM 监控 的光功率范围可提高到-45dbm，从而实现更宽范围光功率的监控。 关键词：OSC 光模块；数字诊断；监控；接收光功率 中图分类号：TN381 文献标识码：A 1 引言 随着通信技术的发展，用户对通信服务质量的要求也越来越严格。提高服务质量、向 用户提供优质的不间断的通信服务也是当前的主要任务。对光功率进行实时监测可以及时发 现故障隐患，并通过远程界面显示故障报警信息，再进行人工测试，提高修复效率。光功率 实时监测系统具有成本低、实时性强的特点，可广泛应用于农话光缆、接入网光缆、城域网 光缆、局域网光缆的监测[1] 。 监控接收光功率即对线路和远端发射机的性能进行监测，在链路故障发生时可以使系统 管理员快速定位故障的位置，从而使系统的故障时间达到最小。在光链路中定位故障是发生 在本地器件、远端器件还是线路本身，对业务的快速加载都至关重要。 用于光监控信道(OSC ）（optical supervise channel ）的低速率（155Mbit/s）1510nm 的 SFP 光收发一体模块，可提供 44db 的光链路预算。其发射部分是用一个集成了光隔离器的 1510nm DFB 激光器，因而发射极其稳定，可适用于各种不同后向反射参数下的系统设备; 其接收部分采用了高灵敏度的 APD 接收器件，使接收光在-45dBm 时的误码率为 1 ⅹ10−10 。 该 OSC 光模块通过 I2C 接口提供数字诊断监测功能(DDM)，符合 SFF-8472 协议。此 DDM 功能，是各厂商技术升级换代的标志性产品，它可以实现网络管理单元实时监测收发模块的 温度、供电电压、激光器偏置电流, 以及发射和接收光功率。这些参数的监控,可以帮助管理 单元找出光纤链路中发生故障的位置，简化维护工作，提高系统的可靠性[2] 。 本文正是通过 DDM 技术对接收光功率进行实时监控，并通过 I2C 串口通信将监控信息 反馈到远程主机界面。传统上对于低光功率（-45dBm）难以准确监控，而本文采用了 2 光功率监控的基本原理 SFF-8472 协议规定了诊断校准的类型，包括“ 内部校准”和“外部校准” 。根据地址 92 相 应位的设定来选择不同的监测校准类型。“ 内部校准”表明监测值可被校准为绝对值， SFF-8472 标准分别对温度、电压、偏置电流、发射功率，接收功率规定了相应的范围和分 辨率。一旦校准值设定好，原始数据相应的缩放，最后输出的数字值符合标准中规定的数值 范围。 SFF-8472 协议规定接收光功率监控值是以 mw 为单位，根据字节 92(地址 A0)位 3 的设 置情况，该值可表示是平均接收的功率或光调制幅度(OMA) 。用 16 位无符号整数来表示 (0-65535)，1LSB 等于 0.luw，整个范围是 0 到 6.5535mw，相当于－40dBm 到＋8dBm。精 确性的绝对值依赖于精确的光纤波长。根据厂家给定的波长，在给定的温度和电压范围内， -1- 中国科技论文在线 误差不超过±3dBm。根据标准定义，在输入功率无论是达到或接近最大发射功率或最大接收 光功率，以及输入功率在最小发射功率减去光纤损耗(插入损耗或无源损耗) 时，误差都应该 保持在误差范围之内。在超过这个最小接收输入光功率范围内的精确度的绝对值由厂家规 定。 采用外部校准时，监测值是未经过处理的转换数据，必须通过 EEPROM 中双线串行总 线地址中位 56－95