[发明专利]以对温度变化、老化和其它效用免疫的方式驱动激光二极管

说明书

背景技术

在数字光学数据通信应用中有利地采用激光二极管，因为它们具有相对高的带宽从而导致高数据速率。为了控制激光二极管，将调制基准电流和偏置电流施加到激光驱动器。激光驱动器根据调制基准电流和偏置电流产生驱动激光二极管的数据信号。通常，偏置电流是在激光二极管中必需保持恒定的“0”功率水平的电流。调制基准电流是在激光二极管中必须保持恒定的“1”功率水平的电流。为了传输数据，采用激光偏置电流和调制基准电流，以利用恒定的“0”功率水平和恒定的消光比(extinction ratio)使激光传输数据，该消光比是“1”功率水平与“0”功率水平之间的比率。不幸的是，激光二极管的传输功率水平可能随时间流逝以不合需要的方式随变化的温度、激光二极管的老化(age)、和由于其它因素而改变。结果，使用激光二极管进行数据通信会随时间的流逝而受到限制。此外，逻辑“1”相对逻辑“0”的功率比随时间流逝而退化，从而减小接收容限并可能增加误码率。

附图说明

本发明通过参考以下附图而能够得到理解。附图中的元件不一定是按照比例绘制的，相同的附图标记在各附图中标识对应的零件。

图1是提供根据本发明的实施方式激光功率控制电路的一个示例的示意图；

图2A-2F是提供根据本发明的不同实施方式的图1的激光功率控制电路的各种操作情况的示例的时序图；

图3是提供根据本发明的实施方式激光功率控制电路的另一示例的示意图；和

图4A-4F是提供根据本发明的各种实施方式图3的激光功率控制电路的各种操作情况的示例的时序图。

具体实施方式

根据图1，示出根据本发明的实施方式耦联至激光二极管103的激光驱动电路100a的示意图。激光驱动电路100a包括产生激光驱动电流的激光二极管驱动器(LDD)106。激光驱动器电流使施加到激光二极管103的数据信号具体化。激光二极管驱动器106根据数据输入产生激光驱动信号。响应于该信号，激光二极管103产生激光辐射109。将激光辐射109的一部分引导至激光检测器113。激光检测器产生与由激光二极管103产生的激光辐射109成比例的反馈信号。如将描述的，该反馈信号施加到激光驱动电路100a。

如能理解的，由激光器109产生的激光辐射109例如可包括例如在通过光缆传输数据的数据通信应用中采用的预定波长的激光束。此外，如能理解的，可在用于其它应用的其它环境中采用激光二极管103。不管采用激光二极管103的应用如何，激光二极管103的输出辐射109常常必须根据激光二极管103的应用所用于的给定的规格。例如，在采用激光二极管103传送数字数据时，则输出辐射109可在表示逻辑“1”的最大辐射输出与表示逻辑“0”的最小或零辐射输出之间切换。在这些情形下由激光二极管103产生以表示逻辑“0”的功率例如可由通信标准指定。因此，在该情形下重要的是，对激光二极管103的功率输出进行控制以满足标准的要求。

为了产生在表示逻辑“1”的最大激光输出与表示逻辑“0”的最小激光输出(其可以是“0”激光输出)之间切换的激光输出109，施加到激光二极管103的激光驱动信号可在由激光二极管驱动器106产生的对应最大与最小电流之间切换。根据施加到激光二极管驱动器106的偏置电流I_BIAS和调制电流I_MOD由激光二极管驱动器106产生最大和最小电流。在这方面，例如根据偏置电流I_BIAS和调制电流I_MOD的总和由激光二极管驱动器106产生最大电流。例如根据偏置电流I_BIAS由激光二极管驱动器106产生最小电流。在产生施加到激光二极管103的最大和最小电流时，激光二极管驱动器106可放大偏置电流I_BIAS和调制电流I_MOD或者可以某一其它方式调节这些电流。

施加到激光二极管103的最小电流通常是确保激光二极管103保持在操作状态中所需的最小电流。在这方面，当施加根据偏置电流I_BIAS产生的最小电流时，激光二极管103正好在产生激光辐射109的阈值上操作或者实际上可产生低水平的激光辐射109。在一个实施方式中，施加到激光二极管103的最小电流与偏置电流I_BIAS成比例。