[发明专利]一种光接收机及其控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字光纤传输系统技术，尤其涉及一种光接收机及其控制装 置和控制方法。

背景技术

随着光通信技术的不断发展，光收发合一模块已经越来越广泛地被应用 到光纤通讯系统中，起着电/光、光/电转换的作用，其性能对光纤通讯系统 性能指标有着重要影响。光收发合一模块，是光纤通讯系统的关键技术之一。 光纤通讯系统中的光收发合一模块通常使用光接收机完成光电转换，因此光 接收机的指标，比如灵敏度和过载点等，均对光收发合一模块的整体性能起 着非常重要的作用。

如图1所示，目前光接收机的内部组成器件主要有背光检测PD管和跨 阻放大器TIA，外部控制电路包括偏压电路和TIA供电电源，偏压电路为PD 管提供反向偏压，TIA供电电源用于为TIA供电。

光接收机的性能，主要受限于其内部跨阻放大器TIA的性能。入光功率 的大小和光接收机的工作温度会改变跨阻放大器的工作点，使其不能工作在 最佳工作点上，导致跨阻放大器TIA的性能下降，从而导致光接收机的过载 点和灵敏度均下降，即其动态范围受到影响。

因此，需要提供一种光接收机及其控制装置和控制方法，能够使得光接 收机的动态范围得到扩展，从而接收机的性能指标得以提高。

发明目的

本发明所要解决的技术问题是提供一种光接收机及其控制装置和控制方 法，能够扩展光接收机的动态范围，提高其灵敏度和过载点性能指标。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光接收机，包括光接收机内 部组件和控制装置，其中光接收机内部组件包括PD管、跨阻放大器以及偏 压单元；控制装置包括背光电流检测单元、温度检测单元以及补偿控制驱动 单元；其中：

背光电流检测单元，用于检测所述PD管产生的背光电流（I_PD），并将 所述I_PD转换成电压信号（V_MON）输出给补偿控制驱动单元；

温度检测单元，用于检测光接收机的工作温度（T），并将T转换成电 压信号（VT_MON）输出给补偿控制驱动单元；

温度检测单元通过一电桥电路将T转换成VT_MON，该电桥电路包括负温 度系数的热敏电阻（RT）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）和第三电阻 （R3），所述RT和所述R1串联后与所述R2并联，所述并联后的电阻与所 述R3串联，所述R3与所述并联后的电阻连接的一端作为电桥电路的输出端 输出VT_MON，所述R3的另一端连接一对地的第二参考电压V_REF；该VT_MON按下式计算：

VT_MON=V_REF*((R1+RT)//R2)/((R1+RT)//R2+R3)；

式中，符号“//”表示将该符号两端的电阻相并联。

补偿控制驱动单元，用于根据V_MON和VT_MON计算输出控制电压信号 （V_CON），并对V_CON进行驱动后控制所述跨阻放大器的工作状态。

进一步地，

背光电流检测单元通过取样电阻（R）取样PD管产生的背光电流I_PD； 通过第一级误差放大器将所述R两端的电压转换为以地为基准的第一参考电 压V=R*I_PD；通过一放大倍数为K₁的第二级放大器放大第一级误差放大器 输出的V，产生V_MON=K₁*R*I_PD。

进一步地，