[實用新型]一種可用于突發模式的激光驅動器雙閉環控制電路

有效

• 申請號: 201420108951.6
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN203760838U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 林永輝
• 申請（專利權）人: 廈門優迅高速芯片有限公司
• 主分類號: H01S3/09
• 分類號: H01S3/09;H01S3/10
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展

技術領域

本實用新型涉及光通信領域，尤其涉及一種激光驅動器的控制電路。

背景技術

在光通信中，激光器在功率上的指標主要有以下4個：

P0，激光器正常發光，調制電流為低，表示傳輸數據為0時的功率；

P1，激光器正常發光，調制電流為高，表示傳輸數據為1時的功率；

Pa,激光器正常發光時的平均光功率，Pa=(P1+P0)/2;

r_e,消光比，表征眼圖張開度的數值，r_e=10log(P1/P0).

以上4個量是相關的，只要確定了其中兩個，另兩個也確定了。在光通信傳輸過程中，系統要求保持恒定的發射平均光功率和消光比，激光驅動器的雙閉環設計也正是要通過兩個負反饋結構來保持這兩個量的穩定。消光比比較難檢測，在雙閉環的設計中需要檢測Pa,P1,P0中的兩個值。而P1,P0在瞬態上是高速的信號，在GPON/EPON系統中是1.25Gbps的高速信號，因此檢測電路需要是一個高速的電路。檢測激光器的發光情況都是通過激光器的背光二極管的鏡像電流來進行。目前常用激光器這個二極管的結電容為3-20pF.背光電流通常也只有幾百uA,這么小的電流又有這么大的電容，要還原這個高速信號是比較困難的。

現有雙閉環的設計有幾種方法。有一種是采用一個跨阻放大器，直接將PD電流放大成電壓信號。要把幾百uA的電流放大成幾百mV的電壓信號，才能方便后面電路的處理，因此需要1K以上的跨阻。但很難設計一個輸入電容20pF左右，帶寬幾百MHZ，又線性度很好（保證設定光功率和小光比的準確性）的跨阻放大器。

實用新型內容

本實用新型所要解決的主要技術問題是提供一種激光驅動器的控制電路，采用了高速電流鏡和高速電流比較器的方法來檢測P1信號，Pa信號則采用的采樣保持的方法，通過負反饋的方法確定P1和Pa,從而可以確定P0和r_e。

為了解決上述的技術問題，本實用新型提供了一種可用于突發模式的激光驅動器雙閉環控制電路，主要包括：

光電二極管PD，所述光電二極管PD的負極與輸入電壓Vdd連接；

鏡像激光器LD，所述鏡像激光器LD的正極與所述光電二極管PD的負極連接；

第一開關K1，所述第一開關K1的一端與所述鏡像激光器LD的負極連接，所述第一開關K1的另一端與第二開關K2的一端連接；所述第一開關由使能控制信號BEN控制；

第二開關K2，所述第二開關K2由數據輸入信號DATA控制；

高速電流鏡Icurrent_source，所述高速電流鏡Icurrent_source的一端與所述光電二極管PD的正極連接；所述高速電流鏡Icurrent_source的另一端接地；所述高速電流鏡Icurrent_source的第一輸出端與比較控制器comp的第一輸入端連接；所述高速電流鏡Icurrent_source的第二輸出端與高速電流比較器current comp的第一輸入端連接；

比較控制器comp，所述比較控制器comp的第二輸入端與設定的平均光功率的電壓V_Pa_set連接；所述比較控制器的輸出端與第一晶體管M1的柵極連接；

第一晶體管M1，所述第一晶體管M1的源極接地，所述第一晶體管M1的漏極與所述第一開關K1的另一端連接；

高速電流比較器current comp，所述高速電流比較器current comp的第二輸入端與設定的第一光功率P1的電流I_P1_set連接；所述高速電流比較器current comp的輸出端與數字處理及模數轉換模塊DSP&DAC的輸入端連接；

數字處理及模數轉換模塊DSP&DAC，所述數字處理及模數轉換模塊DSP&DAC的輸出端與第二晶體管M2的柵極連接；

第二晶體管M2，所述第二晶體管M2的源極接地，所述第二晶體管M2的漏極與所述第二開關K2的另一端連接；

所述高速電流鏡Icurrent_source主要包括：

第三晶體管M3，所述第三晶體管M3的漏極與所述光電二極管PD的正極連接；所述第三晶體管M3的柵極與所述第三晶體管M3的漏極連接；

第一電流源I1，所述第一電流源I1的一端與所述第三晶體管M3的漏極連接，所述第一電流源I1的另一端與所述輸入電壓Vdd連接；