[实用新型]一种激光器消光比检测电路

说明书

一种激光器消光比检测电路，属于集成电路中的消光比检测技术领域，本实用新型为解决激光器消光比检测电路无法最大限度的时刻监测激光器发光效率，影响了光信号的传输质量的问题。本实用新型包括开关S1、开关S2、跨阻放大器A1、跨阻放大器A2、电流源I1、电流源I2、电流源I3、电流源I4、钟控比较器COMP1、钟控比较器COMP2、钟控比较器COMP3、可变增益放大器VGA1、可变增益放大器VGA2、带通滤波器fil1、带通滤波器fil2、鉴频器PD和APC逻辑控制单元，实时比较监视电流中的交流部分impd与参考电流itarget的相位关系，进而调整调制电流Im大小，通过时刻监测激光器发光效率才提高光信号的传输质量。

技术领域

本实用新型属于集成电路中的消光比检测技术领域。

背景技术

在光纤通信集成电路的发射端，激光驱动器按照数据流的逻辑值开启或者关闭激光器，并使用光纤远距离传递光信号到光线路终端，再通过跨阻放大器将电流信号转换为电压信号。激光器必须被偏置在阈值附近，以便电流迅速地增加来接通激光器。因此激光驱动器必须提供一个偏置电流和调制电流。激光器的偏置电流需要不断的对温度变化和老化做出调整，调制电流也需要对激光器的发光效率做出改变。

本发明涉及的是一种激光器消光比检测电路设计内容。

图1给出了常用的激光器消光比检测电路的结构。图1中，D0为激光器，其被电流源Ib偏置在阈值发光点附近，电流源Im给激光驱动器(MOS管NM1、NM2和电阻R1构成)提供调制电流，数据流DATE转换成调制电流驱动激光器D0开启和关闭传递数据。半导体激光器的阈值电流和发光效率会随温度和使用时长而变化。半导体激光器的阈值电流随着温度的升高而明显增大，发光效率会随着温度的升高而降低。半导体激光器阈值电流和发光效率的漂移，给其应用带来很大不便。为了克服这些弊病，必须对输出功率进行控制，使激光器的工作能够维持在正确的工作点上。

光电二极管D1将激光器D0发出的光转化成监视电流IMPD通过片内电阻R2将电流转化成电压，片外电容C1滤除电流信号IMPD中的交流分量，保留直流分量，该直流分量即为激光器D0的平均光功率。平均光功率电压与参考电压Vref进行比较，误差放大器A1输出误差电压来调整激光器D0的偏置电流Ib大小，从而使得平均光功率满足设计要求。

环境温度探测器TS检测激光驱动器的工作温度，相似的反应出激光器的工作温度，根据使用需求提前设定调制电流的补偿范围，通过模数转换电路DAC和偏置电路V2I调整调制电流源Im的电流大小，从而使得激光器满足一定的发光效率要求。

实际应用中，为了滤除光电二极管D1输出监视电流IMPD中的交流分量，片外电容C1必须足够大，以提供一个随着时间缓慢衰减的直流分量，准确的反应出平均光功率，大电容不仅占据大的面积而且提高了生产成本。在激光器的发光效率调整部分，温度探测器TS只探测芯片内部温度，相似的模拟激光器的工作温度，两者间存在着不精确性，并且激光器的老化也会严重影响发光效率，因此该调整部分不能精确的探测出激光器的发光效率，调整的调制电流大小和理想值存在偏差，从而影响了光信号的传输质量。

实用新型内容

本实用新型目的是为了解决激光器消光比检测电路无法最大限度的时刻监测激光器发光效率，影响了光信号的传输质量的问题，提供了一种激光器消光比检测电路。

本实用新型所述一种激光器消光比检测电路，包括开关S1、开关S2、跨阻放大器A1、跨阻放大器A2、电流源I1、电流源I2、电流源I3、电流源I4、钟控比较器COMP1、钟控比较器COMP2、钟控比较器COMP3、可变增益放大器VGA1、可变增益放大器VGA2、带通滤波器fil1、带通滤波器fil2、鉴频器PD和APC逻辑控制单元；

开关S1的正端同时连接光电二极管D1的阳极、跨阻放大器A1的反相输入端、电流源I2的正极；

开关S1的负端连接电流源I1的正端；