[发明专利]APD偏压控制电路、光电接收电路以及偏压控制方法

说明书

本发明提供了APD偏压控制电路、光电接收电路以及偏压控制方法，其中的APD偏压控制电路包括：一个偏压调节单元以及多个偏压控制器；偏压调节单元用于根据各偏压控制器传输来的过压状态指示信息以及欠压状态指示信息产生电源电压控制信号以及各APD的偏压控制信号；多个偏压控制器连接多个APD，用于接收流经与其连接的APD的光电流信号对应的光电流强度电压信号，根据电源模块的当前电源电压、光电流强度电压信号和偏压控制信号产生与其连接的APD的负载电压。本发明提供的技术方案具有使用的电路元件少、电路总功耗低及电路元件占用的布线空间小等特点，在实现了多通道低功耗的APD偏压控制的同时，满足了电路小型化要求。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其是涉及一种APD偏压控制电路、光电接收电路以及APD偏压控制方法。

背景技术

APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)由于其具有较高的灵敏度、较快的响应速度以及较宽的频带带宽等特点，而在光探测等技术中得到了广泛的应用。

在APD工作过程中，通常需要利用APD偏压控制电路来控制向APD施加的反向偏置电压，这样，在APD接收到光线时，APD会在反向偏置电压的作用下产生电子-空穴对，该电子-空穴对会被外加电场收集并转化为电流，且被转化的电流强度通常与光线的强度成正比。另外，APD偏压控制电路还可以为APD提供过载保护。

发明人在实现本发明过程中发现，目前已经提出了基于多个APD的多通道高速光电接收电路，如IEEE802.3ba-2010中揭示了IEEE 100G ER4 40km的多通道光传输链路；由于现有的APD偏压控制电路并不能够为多个APD同时提供偏置电压以及过载保护，因此，在需要为多通道光电接收电路中的多个APD同时提供偏置电压以及过载保护时，往往需要根据各APD的特性参数(如反向击穿电压Vbr)为每一个APD分别配置一套APD偏压控制电路，这不仅会在较大程度上增大光电接收电路的总功耗，而且还会由于光电接收电路所需要的电路元件数量增多以及电路元件占用布线空间大等因素而使得光电接收电路不能满足电路小型化要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种APD偏压控制电路、光电接收电路以及偏压控制方法。

根据本发明的一个方面，提供一种APD偏压控制电路，且所述电路主要包括：一个偏压调节单元以及多个偏压控制器；所述偏压调节单元与各偏压控制器以及电源模块分别连接，用于根据各偏压控制器传输来的过压状态指示信息以及欠压状态指示信息产生电源电压控制信号以及各APD的偏压控制信号，并向电源模块发送所述电源电压控制信号，向各偏压控制器分别发送相应APD的偏压控制信号；所述多个偏压控制器连接多个APD，且各偏压控制器还分别与电源模块连接，所述偏压控制器用于根据流经与其连接的APD的光电流信号对应的光电流强度电压信号产生过压状态指示信息或者欠压状态指示信息，并根据电源模块的当前电源电压、接收到的光电流强度电压信号和偏压控制信号产生与其连接的APD的负载电压，向与其连接的APD输出所述负载电压。

根据本发明的另一个方面，提供一种光电接收电路，且所述光电接收电路主要包括：多个APD、多个光电流检测单元、上述APD偏压控制电路以及电源模块；各APD分别与相应的光电流检测单元以及APD偏压控制电路连接；光电流检测单元，用于检测与其连接的APD的光电流信号对应的光电流强度电压信号；APD偏压控制电路与各APD、各光电流检测单元以及电源模块分别连接，用于根据各APD的过压状态以及欠压状态产生电源电压控制信号以及各APD的偏压控制信号，并根据电源模块的当前电源电压、各APD的光电流信号对应的光电流强度电压信号以及所述各APD的偏压控制信号产生各APD的负载电压，并向各APD分别输出相应的负载电压。