[發明專利]雪崩光電二極管偏置電壓產生電路、方法及光模塊

無效

• 申請號: 201410358127.0
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104156022A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 湯小虎;周新軍;高海兵;王祥忠
• 申請（專利權）人: 蘇州旭創科技有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;G02B6/42
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明屬于光通信技術領域，具體涉及一種雪崩光電二極管偏置電壓產生電路、方法以及應用其的光模塊。

背景技術

光模塊技術已經非常成熟，但目前的挑戰主要在大容量、低成本、高密度幾個方面。低成本、低功耗通信設備的體積越來越小，接口板包含的接口密度越來越高，要求光電器件向低成本、低功耗的方向發展。小型化光收發模塊作為光纖接入網的核心器件推動了干線光傳輸系統向低成本方向發展，使得光網絡的配置更加完備合理。目前的光通信市場競爭越來越激烈，通信設備要求的體積越來越小，接口板包含的接口密度越來越高。傳統的激光器和探測器分離的光模塊已經很難適應現代通信設備的要求。為了適應通信設備對光器件的要求，光模塊正向高度集成的小封裝發展?？梢哉f小封裝光收發模塊技術代表了新一代光通信器件的發展趨勢，是下一代高速網絡的基石。

一般而言，光模塊的接收端是將通過光電二極管實現光電轉換，將光信號轉換為電流信號。而雪崩光電二極管（avalanche?photodiode，APD）由于其優異的靈敏度性能，應用非常廣泛。而由于40G、100G這種包含了多路收發路徑光模塊的出現，需要同時對多路（例如4路）APD提供不同的偏置電壓。而傳統的單路APD偏置電路無論從成本還是面積上已經不適合40G、100G光模塊的應用需求。

發明內容

本申請一實施例提供一種雪崩光電二極管偏置電壓產生電路，用于為多個雪崩光電二極管提供偏置電壓，其成本較低且占用PCB板面積更小，該雪崩光電二極管偏置電壓產生電路包括：

升壓模塊，用于提供一預定偏置電壓，所述預定偏置電壓的值大于所述多個雪崩光電二極管中每個雪崩光電二極管正常工作所需的電壓的值；

與所述升壓模塊連接的多個電壓微調模塊，所述多個電壓微調模塊將所述預定偏置電壓調節至每個雪崩光電二極管正常工作所需的電壓并輸出至相應的雪崩光電二極管。

一實施例中，還包括微處理器，所述微處理器對所述多個電壓微調模塊分別發送電壓微調信號，所述多個電壓微調模塊根據所述電壓微調信號對所述預定偏置電壓分別進行調節。

一實施例中，所述電壓微調模塊包括電流調控單元以及與所述電流調控單元連接的第一電阻，所述電流調控單元通過調整流經所述第一電阻的電流來調整輸出至每個雪崩光電二極管的電壓。

一實施例中，所述電流調控單元包括運算放大器、三極管以及第二電阻，所述第一電阻與所述三極管的集電極相連，所述三極管的發射極連接至所述第二電阻，所述運算放大器的同相輸入端與所述微處理器相連、反向輸入端連接至所述三極管的發射極和第二電阻之間、輸出端連接至所述三極管的基極。

一實施例中，所述電流調控單元包括運算放大器、場效應管以及第二電阻，所述第一電阻與所述場效應管的漏極相連，所述場效應管的源極連接至所述第二電阻，所述運算放大器的同相輸入端與所述微處理器相連、反向輸入端連接至所述場效應管的源極和第二電阻之間、輸出端連接至所述場效應管的柵極。

一實施例中，所述多個電壓微調模塊的運算放大器中的至少部分集成于同一芯片上。

一實施例中，所述多個電壓微調模塊的運算放大器中每4個被集成于同一芯片上，集成有所述運算放大器的芯片型號為OPA4330AIRGYT。?

一實施例中，所述多個電壓微調模塊的三極管兩兩集成于同一芯片上，集成有所述三極管的芯片型號為BC846BDW1T1G。

本申請的又一實施例提供一種光模塊，包括多個光接收單元、光發射單元以及控制所述光接收單元和光發射單元對光信號進行收發的微處理器，所述多個光接收單元分別包括有雪崩光電二極管，所述光模塊還包括：

升壓模塊，用于提供一預定偏置電壓，所述預定偏置電壓的值大于所述多個光接收單元中每個雪崩光電二極管正常工作所需的電壓的值；

與所述升壓模塊連接的多個電壓微調模塊，所述多個電壓微調模塊將所述預定偏置電壓調節至每個雪崩光電二極管正常工作所需的電壓并輸出至相應的雪崩光電二極管；其中，

所述微處理器還用于對所述多個電壓微調模塊分別發送電壓微調信號，所述多個電壓微調模塊根據所述電壓微調信號對所述預定偏置電壓分別進行調節。

本申請的又一實施例提供一種雪崩光電二極管偏置電壓產生方法，用于為多個雪崩光電二極管提供偏置電壓，該方法包括以下步驟：

升壓模塊輸出大于每個雪崩光電二極管正常工作所需電壓值的預定偏置電壓；

多個電壓微調模塊將所述預定偏置電壓調節至每個雪崩光電二極管正常工作所需的電壓并輸出至相應的雪崩光電二極管。