一种光发射机光功率控制电路制造技术

技术编号:7966732 阅读:181 留言:0更新日期:2012-11-09 18:16
一种光发射机光功率控制电路,涉及一种光功率控制电路,特别涉及一种光发射机光功率控制电路。该电路包括驱动电路、比例积分微分控制器、激光二极管和光电二极管,驱动电路的调整端与比例积分微分控制器的输入端连接,比例积分微分控制器的输出端与激光二极管连接,光电二极管与驱动电路的反馈端连接,光电二极管接收激光二极管发出的部分激光。本实用新型专利技术的一种光发射机光功率控制电路,降低了光发射机光功率控制电路的稳态误差,改善了光发射机光功率控制电路的动态响应特性,提高了光发射机光功率控制的精度,尤其适用于对光功率控制精度要求极高的军用环境。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光功率控制电路,特别涉及一种光发射机光功率控制电路
技术介绍
光发射机是光收发一 体模块的简称,光发射机是由光电子器件、功能电路和光接口等组成。光电子器件包括发射和接收两部分。发射部分是输入一定码率的电信号经内部驱动芯片的处理后驱动半导体激光器或者发光二极管发射出相应速率的调制光信号,其内部带有光功率自动控制电路,使输出的光信号功率保持稳定。接收部分是一定码率的光信号输入模块后由光探测二极管转换为电信号,经前置放大器后输出相应码率的电信号,输出的信号一般为PECL电平。在输入光功率小于指定阈值后会输出一个告警信号。作为光通信设备中的重要的有源器件,为保障正常、通畅的通信,光发射机的发光功率应尽量保持在一个恒定的值。现有的光发射机主要是通过给激光二极管加调制电流和偏置电流来让激光二极管发光,但是基于现有的激光二极管的工艺和材质,激光二极管长时间发光后,发光效率会降低,直接造成光功率的下降,严重影响通信质量。为解决上述问题,现有技术采用了自动功率控制环路控制光发射机光功率的技术方案。图I就是自动功率控制环路控制光发射机光功率的示意图,该控制方式是一种负反馈控制,首先通过驱动电路设置好激光二极管的发光功率,从而流过激光二极管的电流就确定了,同时激光二极管会将一定比例的光照射到光电二极管上,光电二极管就会产生相应的电流,电流再回到驱动电路,激光二极管发光功率处于设定的功率范围时,激光二极管发光照射到光电二极管上,光电二极管产生的电流是固定的,这时反馈到驱动电路,驱动电路会认为激光二极管发光功率正是设定的功率;如果流过激光二极管的电流增大,激光二极管发光功率就会增大,照射到光电二极管的光功率就会增大,从而反馈回驱动电路的电流就会增大,这时驱动电路就会认为激光二极管发光功率过大,就会减小流过激光二极管的电流,从而让激光二极管发光功率降低,照射到光电二极管的光功率也会减小,反馈回驱动电路的电流也会减小,直到驱动电路给激光二极管的电流到设定值为止。同样,如果激光二极管的发光功率下降,光电二极管接收到的光功率也会减少,反馈回驱动电路的电流会减小,驱动电路就会增加流过激光二极管的电流来达到设定值。该技术方案的弊端在于调节激光二极管的发光功率时,自动功率控制环路的响应速度较慢,调整时间较长,动态性能一般,稳态性能一般。采用自动功率控制环路控制光发射机光功率的技术方案无法满足高精度、高响度等应用场合的应用需求。
技术实现思路
为了解决自动功率控制环路控制光发射机光功率的技术方案存在的调节激光二极管发光功率响应速度较慢,调整时间较长,动态性能一般,稳态性能一般的技术问题,本技术提出了一种光发射机光功率控制电路,包括驱动电路、比例积分微分控制器、激光二极管和光电二极管,驱动电路的调整端与比例积分微分控制器的输入端连接,比例积分微分控制器的输出端与激光二极管连接,光电二极管与驱动电路的反馈端连接,光电二极管接收激光二极管发出的部分激光。本技术的一种光发射机光功率控制电路,降低了光发射机光功率控制电路的稳态误差,改善了光发射机光功率控制电路的动态响应特性,提高了光发射机光功率控制的精度,尤其适用于对光功率控制精度要求极高的军用环境。附图说明图I为采用自动功率控制环路控制光发射机光功率的电路示意图。图2为本技术的光发射机光功率控制电路中比例积分微分控制器的电路结构图。图3为本技术的光发射机光功率控制电路结构图。·具体实施方式以下结合附图详细说明本技术的一种光发射机光功率控制电路。如图3所示,本技术的一种光发射机光功率控制电路,包括驱动电路、比例积分微分控制器、激光二极管和光电二极管,驱动电路的调整端与比例积分微分控制器的输入端连接,比例积分微分控制器的输出端与激光二极管连接,光电二极管与驱动电路的反馈端连接,光电二极管接收激光二极管发出的部分激光。如图2所示,本技术的光发射机光功率控制电路中的比例积分微分控制器由比例放大电路、积分电路和微分电路并联而成。比例积分微分控制器的传递函数和相应的频率特性为G(S)= Kc(l + I/(Ti * s)+ Td * s),G (jw) = Kc (I - j * (1/Ti * w)+j * Td * w),其中,Ti 和 Td 分别为时间常数,w为角频率,Kc为比例放大系数,为相位,S=Jw0假设Td〈Ti,Kc=l,从而可以得到C>=arctan(Td*w_l/Ti*w)。当 w〈〈l 时,^^arctarK-l/Ti^w),此时相当于比例积分环节;当w>>1时,^^arctanCTc^w),此时相当于比例微分环节。因此,在低频段,比例积分微分控制器近似于比例积分特性,相角滞后;在高频段,近似于比例微分特性,相角超前。所以本技术的光发射机光功率控制电路对光发射机光功率进行控制时,当需要调节光功率时,由于比例电路的作用,可以很快地调整增益,当光发射机光功率控制电路开始向新的平衡态过渡时,由于微分电路的作用,此时的比例积分微分控制器相当于一个特殊的超前校正装置,它将给闭环系统增加新的零点,同时也使系统的闭环极点发生改变,因此,很好地改善了光发射机光功率控制电路的动态性能,同时对于稳态指标没有影响;当调节到所需光功率时,受积分电路的影响,此时的比例积分微分控制器相当于一个特殊的滞后校正装置,它为光发射机光功率控制电路增添了一个新的开环极点,所以能够提高系统的型别,消除或者减少系统的稳态误差,从而改善了光发射机光功率控制电路的稳态性能。因此,本技术的光发射机光功率控制电路不但提高了对光发射机的光功率控制的响应速度,而且提高了光发射机光功率控制电路的稳定性。所述光电二极管可以采用背光监控光电二极管。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光发射机光功率控制电路,其特征在于,包括驱动电路、比例积分微分控制器、激光二极管和光电二极管,驱动电路的调整端与比例积分微分控制器的输入端连接,比例积分微分控制器的输出端与激光二极管连接,光电二极管与驱动电路的反馈端连接,光电二极管接收激光二极管发出的部分激光。

【技术特征摘要】
1.一种光发射机光功率控制电路,其特征在于,包括驱动电路、比例积分微分控制器、激光二极管和光电二极管,驱动电路的调整端与比例积分微分控制器的输入端连接,比例积分微分控制器的输出端与激光二极管连接,光电二极管与驱动电路的反馈端连接,光电二极管接收激光二极...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓彬
申请(专利权)人:成都优博创技术有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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