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《天津大学》 2010年
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基于FPGA的ROADM电压控制模块研究

武天真  
【摘要】:现行的DWDM系统向全光网络演进过程中,具有动态配置能力的ROADM是不可或缺的关键性节点器件。如何提高其调谐速度以适应高速的光网络数据传输是当前研究的难点和热点。新型电光调谐型ROADM通过超高速调节其偏振转换单元与波长调谐单元的电极电压来实现特定波长的上下载,调谐速度达到了纳秒量级。 本论文采用FPGA芯片作为核心器件,为新型电光调谐型ROADM设计了专用高速电压控制模块。模块设计分为低压多路输出和高压输出两部分。论文中对模块各部分的方案设计、元器件选型及论证、电路设计、控制程序编写等进行了详细介绍,并对模块各部分进行了仿真与测试,验证了ROADM电压控制模块设计的正确性和可行性。 对于低压多路输出模块本论文以FPGA作为控制处理器,通过UART接口接受上位机控制信号,动态输出预存储在芯片内部定制RAM中的数据,并由25路双通道超高速数模转换器转换获得50路输出范围±5V、步进精度为0.04V的稳压信号,响应速度保持在纳秒量级。对于高压输出电路部分采用带有反馈电路的反激式脉冲升压电路获得连续可调输出范围0-300V的高压稳压信号,响应速度保持在毫秒量级。实验证明上述两种电压模块能够满足新型ROADM高速调谐对于电压的要求。
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