在国家大力发展宽带战略的背景下，光通信产业迎来了新的发展机遇。高速光模块是光通信系统接入网的关键器件，其中的光收发芯片一直以来都是光通信领域的研究热点。光收发芯片主要包括限幅放大器、激光器驱动器，完成高速数据传输的发送和接收，但激光器平均光功率和消光比的参数控制、实时数字诊断侦测这些指标都是外置MCU 控制器完成，并且在光模块生产过程中需要校正，因此芯片设计在技术上还有优化和改进的必要。

　　1 光模块调试

　　1.1 激光器平均光功率和消光比参数控制

　　根据激光器的固有特性，激光器的阈值电流和斜效率会随着温度的变化波动，而且长时间工作也会造成激光器的阈值电流发生波动，导致激光器的输出功率和消光比都发送变化。图1 是激光器输出光功率与驱动电流的P-I 关系曲线，两条曲线分别对应T1 和T2 两个不同温度，IBIAS1、IBIAS2 是驱动偏置电流，IMOD1、IMOD2 是驱动调制电流。

图1 激光器在不同温度下的P-I 关系曲线

　　1.1.1 平均光功率控制

　　目前对于平均光功率的控制通常采用开环查找表法、传统模拟自动功率控制法、数字快速自动功率控制法。开环查找表法是在芯片外的EEPROM 存储器上内置一组与温度对应的偏置电流查找表，根据激光器工作时的环境温度值，对应的调整偏置电流大小，实现对平均光功率的控制，保持平均光功率不变。此方法没有引入反馈控制环路，温度变化时补偿精度不高，误差在2dBm 左右。而且每只激光器都需要有单独对应的查找表。

　　模拟自动功率控制法是采样激光器内置的光电二极管PD 的电流，通过芯片外部的下拉电阻转换成电压，进入芯片内部与基准电压进行比较，再对驱动偏置电流进行调节，实现闭环控制。此方法引入了反馈控制环路，补偿精度可以保证，功率误差控制在0.5dBm 以内，但模拟环路的响应时间很长，自动功率控制需要很长时间才能达到稳定，不能适应PON 突发式快速稳定的需求，只能应用在SFP 连续式应用中。

　　数字快速自动功率控制法是在模拟自动功率控制法的基础上改进而来，根据采样的光电二极管PD 电流值，通过数字状态机和寄存器控制，采用二分法逐次逼近目标光功率。

　　1.1.2 消光比控制

　　目前对于消光比的控制通常采用热敏电阻控制法以及开环查找表法。热敏电阻控制法是把调制电流大小与热敏电阻关联起来，随温度变化热敏电阻的电阻值会发生改变，芯片的调制电流也跟随变化，这种方法在早期的模块调试中比较常用。

　　开环查找表法是在芯片外的EEPROM 存储器上内置一组与温度对应的调制电流查找表，这样在激光器正常工作时通过检测模块环境温度，调整对应的调制电流值，达到保持消光比的目的。此方法没有引入反馈控制环路，温度变化时补偿精度不高，误差在3dBm 以上。而且每只激光器都需要有单独对应的查找表。