通信用的LD數(shù)字化驅(qū)動電源研制.pdf

1、半導體激光器(LD，Laser Diode)的出現(xiàn)催生了光通信的誕生，波分復用(Wavelength-Division-Multiplexing，WDM)又再次促進了光通信的發(fā)展。WDM需要由多路 LD聯(lián)合組成通信光源，發(fā)出波長各異的載波光，在一根光纖中傳輸。因此，需要為其設計一套數(shù)字化驅(qū)動電源，包括恒值單元和監(jiān)控系統(tǒng)。恒值單元確保各路 LD波長和功率的穩(wěn)定，直接影響到信息傳輸?shù)臏蚀_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

2、和功率后完成高效調(diào)制，并可同步監(jiān)測各路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，結(jié)合當今功率和波長的調(diào)制原理，確定了功率-電流和波長-溫度的調(diào)制方法。針對恒值單元和監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能，展開了LD數(shù)字化驅(qū)動電源的研制。
　　恒值單元根據(jù)負反饋控制原理，分別設計出功率和溫度負反饋穩(wěn)定電路，并針對溫度-波長調(diào)制速度慢的缺點，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 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)由上位機作為監(jiān)控平臺，基于USB2.0與DSP和FPGA組成的雙控制器通信，通過數(shù)字I/O靈活管理各路LD。
　　此外，本系統(tǒng)設計有本地/遠程兩種工作模式。在僅需單路 LD的工作環(huán)境下，為方便其獨立工作，將恒值單元設計于箱體內(nèi)，連接 LD可直接工作。對需要多路 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，由上位機統(tǒng)一管理。
　　最后，對所研制的LD數(shù)字化驅(qū)動電源進行了監(jiān)控系