[發(fā)明專利]VCSEL偏置電路及相關(guān)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911387316.X
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111129946A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹正軍;劉飛;陳濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市芯波微電子有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/042
• 分類號(hào): H01S5/042;H03K17/687
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng)

1.一種垂直腔面激光發(fā)射器VCSEL偏置電路，其特征在于，包括：差分電路、電阻Rd、電阻Rt、PMOS晶體管M0、參考電壓源Vref、調(diào)制電流源、運(yùn)算放大器、濾波電阻Rf、濾波電容Cf和激光二極管；

所述PMOS晶體管M0的源極連接至直流電壓源VCC，所述PMOS晶體管M0的漏極連接至所述電阻Rd的第一端口、所述電阻Rt的第一端口和所述參考電壓源Vref的正極，所述參考電壓源Vref的負(fù)極連接至所述運(yùn)算放大器的同相輸入端，所述運(yùn)算放大器的輸出端口連接至所述PMOS晶體管M0的柵極，所述電阻Rd的第二端口連接至所述差分電路的第一端口，所述電阻Rt的第二端口連接至所述差分電路的輸出端口，所述差分電路的輸出端口連接至所述激光二極管的陽(yáng)極和所述濾波電阻Rf的第一端口，所述濾波電阻Rf的第二端口連接至所述運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述濾波電容Cf的第一端口，所述差分電路的第二端口連接至所述調(diào)制電流源的正極，所述調(diào)制電流源的負(fù)極、所述激光二極管的陰極和所述濾波電容Cf的第二端口均接地；

當(dāng)所述運(yùn)算放大器、所述PMOS晶體管M0、所述電阻Rt、所述參考電壓源Vref、所述濾波電阻Rf和所述濾波電容Cf構(gòu)成的反饋回路穩(wěn)定時(shí)，所述運(yùn)算放大器的同相輸入端的電壓和反相輸入端的電壓相等；

當(dāng)所述差分電路的第一輸入端口和第二輸入端口之間的電壓為第一電壓時(shí)，所述激光二極管上的電流Ivcsel＝Ibias，

當(dāng)所述差分電路的第一輸入端口和第二輸入端口之間的電壓為第二電壓時(shí)，所述激光二極管上的電流Ivcsel＝Ibias-Imod；

其中，所述第一電壓大于第二電壓，所述Ibias＝Vref/Rt，所述Imod為所述調(diào)制電流源的輸出電流，所述參考電壓源Vref為輸出電壓可調(diào)節(jié)的電壓源。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，差分電路包括：三極管Q0、三極管Q1、電阻R0和電阻R1

其中，所述三極管Q0的集電極和基極分別為所述差分電路的第一端口和第一輸入端口，所述三極管Q1的集電極和基極分別為所述差分電路的輸出端口和第二輸入端口，所述三極管Q0的發(fā)射極與所述電阻R0的第一端口相連接，所述三極管Q1的發(fā)射極與所述電阻R1的第二端口相連接，所述電阻R0的第二端口和所述電阻R1的第一端口均連接至所述調(diào)制電流源的正極；

當(dāng)所述差分電路的第一輸入端口和第二輸入端口之間的電壓為所述第一電壓時(shí)，所述三極管Q0處于導(dǎo)通狀態(tài)，所述三極管Q1處于關(guān)閉狀態(tài)；

當(dāng)所述差分電路的第一輸入端口和第二輸入端口之間的電壓為所述第二電壓時(shí)，所述三極管Q0處于關(guān)閉狀態(tài)，所述三極管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的偏置電路，其特征在于，所述電阻Rf和電容Cf構(gòu)成的時(shí)間常數(shù)大于預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，所述預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)為所述第一電壓或者第二電壓的輸入時(shí)長(zhǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的偏置電路，其特征在于，所述參考電阻Rf的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所述電阻Rt的阻值。