闭环光学调制幅度控制制造技术

提供用于光学调制反馈电路的系统和方法。反馈电路包括低频比较电路(116)，其配置成接收由光学检测器(112)所生成的监测信号，监测信号与由光学传输装置(106)——其基于由光学驱动器(102)接收的数据信号进行传送——所生成的光量成比例。比较电路还配置成基于监测信号的低频分量和数据信号的低频分量的比较来生成调制控制反馈信号，其被传送给光学驱动器(102)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】闭环光学调制幅度控制一般来说，本文所述的技术涉及数据传输，而更具体来说，涉及光学数据发射器控制。光学通信涉及通过例如经过光学滤波器发送光脉冲，将信息从一个位置传送到另一个位置。光形成载波，其经过调制以携带信息。光学通信因其低损耗性质和高数据容量而众所周知。但是，在没有充分控制光学数据信号生成的质量时，光学通信系统的这些所感知优点会减小。按照本文中的理论，提供用于光学调制反馈电路的系统和方法。反馈电路包括低频比较电路，其配置成接收由光学检测器所生成的监测信号，监测信号与由光学传输装置(其基于由光学驱动器接收的数据信号进行传送)所生成的光量成比例。比较电路还配置成基于监测信号的低频分量和数据信号的低频分量的比较来生成调制控制反馈信号，其被传送给光学驱动器。作为另一个示例，在执行光学调制幅度反馈控制的方法中，从光学检测器接收监测信号，其与由光学传输装置(其基于由光学驱动器接收的数据信号进行传送)所生成的光量成比例，以及基于监测信号的低频分量和数据信号的低频分量的比较来生成调制控制反馈信号，其被传送给光学驱动器。作为又一示例，光学驱动器集成电路包括光学驱动器，其配置成基于所接收数据信号来输出驱动器信号，其中驱动器信号的调制幅度按照所接收调制控制反馈信号来控制。集成电路还包括低频比较电路，其配置成接收由光学检测器所生成的监测信号，监测信号与由光学传输装置(其基于驱动器信号进行传送)所生成的光量成比例。比较电路还配置成基于监测信号的低频分量和数据信号的低频分量的比较来生成调制控制反馈信号，其被传送给光学驱动器。作为一个附加示例，光学模块包括：光学驱动器，配置成基于所接收数据信号来输出驱动器信号，其中驱动器信号的调制幅度按照所接收调制控制反馈信号来控制；以及激光二极管，配置成基于驱动器信号来传送光。驱动器还包括：光学检测器，配置成生成监测信号，其与由光学传输装置所生成的光量成比例；以及低频分量电路，配置成基于监测信号的低频分量和数据信号的低频分量的比较来生成调制控制反馈信号，其被传送给光学驱动器。本专利技术的实施例将参考附图进行说明并在其中显示。图1是示出包括闭环光学调制幅度控制的光学发射器配置的框图。图2是示出执行光学调制幅度反馈控制的方法的流程图。图3是示出对监测信号和数据信号其中之一或两者进行滤波的光学调制反馈电路的框图。图4是示出执行光学调制幅度反馈控制的方法的流程图。图5A和图5B是光学调制反馈电路的框图，示出监测信号与数据信号之间的比较的示例细节。图6是光学调制反馈电路的框图，示出减法器电路的示例细节。图7和图8示出在图6的配置中的特定点的示例数据信号的多个图表。图9是包括平均功率控制的光学调制反馈电路的框图。图10是示出包括占空比调制器的光学发射器的框图。图11是示出执行包括占空比调制的光学调制幅度反馈控制的方法的流程图。图12示出包括电路信号的附加滤波的示例光学发射器配置。图13是示出备选数据信号占空比调制配置的框图。图14示出示例低频测试信号以及那个测试信号对数据信号的效果。图15示出混合架构。诸如发光二极管(LED)发射器、VCSEL发射器或者激光二极管发射器之类的光学发射器包括用于生成经过调制以携带信息的光的组件。例如，激光二极管发射器包括激光二极管和激光二极管驱动器，其生成驱动器信号，驱动器信号被传送给激光二极管以生成携带光信号的数据。激光二极管驱动器接收一个或多个输入信号，其经过处理以生成驱动器信号。例如，激光二极管驱动器可接收包含数据的数据输入信号，其中数据将要调制为光信号供传输以及一个或多个参数调整输入，例如调制电流控制输入和偏置电流控制输入。调制电流控制输入控制逻辑“1”与逻辑“0”之间的光功率输出的绝对差，以及偏置电流控制输入控制激光二极管的平均光功率输出。因为光学发射器的性能可基于诸如温度的变化、发射器特性随时间的变化等的多个因素而改变，所以控制机制能够结合到光学发射器配置中，以确保光学发射器在预期操作范围中起作用，以便保持高信号质量并且使功率耗散为最小。图1是示出包括闭环光学调制幅度(OMA)控制的光学发射器配置的框图。激光二极管驱动器102接收提供数据的数据输入信号104，其中数据将要由激光二极管106控制由激光二极管驱动器102所传送的驱动器信号108来调制到光信号上。激光二极管驱动器102还接收OMA控制反馈信号(IMOD)110，其调节逻辑“1”与逻辑“0”之间的激光二极管106的光功率输出的绝对差。调制控制反馈信号110经由闭环监测控制来生成。光学检测器、例如监测光电二极管112检测由激光二极管106所生成的光量，并且输出监测信号114，其与所检测的光量成比例。低频比较电路116接收监测信号114和数据信号104。低频比较包括监测信号114的低频分量和数据信号104的低频分量，以生成调制控制反馈信号110，其被传送给激光二极管驱动器102，以调节光学调制幅度。图2是示出执行光学调制幅度反馈控制的方法的流程图。在202，从光学检测器接收监测信号，其与由光学传输装置(其基于由光学驱动器所接收的数据信号进行传送)所生成的光量成比例。在204，在监测信号的低频分量与数据信号的低频分量之间进行比较，以及在206，调制控制反馈信号基于该比较来生成并且传送给光学驱动器。图3是示出对监测信号和数据信号其中之一或两者进行滤波的光学调制反馈电路的框图。激光二极管驱动器302基于数据输入信号306和光学调制幅度电流反馈信号308来生成驱动器信号304。将驱动器信号304传送给激光二极管310供数据传输。监测光电二极管312充当光学检测器，其生成监测信号314，监测信号314与由激光二极管310所生成的光量成比例。将监测信号314和数据信号306传送给减法器316，其从监测信号314(其与由激光二极管310所传送的光成比例)中减去与数据信号成比例的值(例如经由幅度缩放器317)，以生成残余信号318。如果发射器的OMA位于目标，则残余信号318将接近零。如果OMA大于目标，则残余信号将与数据信号同样，以及如果OMA小于目标，则残余信号将与数据信号异相。在320，残余信号318和数据信号306其中之一或两者经过滤波，以去除信号的高频分量，并且经过AC耦合以去除信号的DC分量。例如，信号306、318可传送给低通滤波器320，其对频率接近或大于监测光电二极管312(其有时是最大带宽为ωMAX的带限装置)的带宽的信号分量进行滤波。在这种配置中，(一个或多个)低通滤波器320可配置成滤出接近或大于ωMAX的高频分量。在322，比较低频分量，以生成调制控制反馈信号308，其被传送给激光二极管驱动器302。例如，可通过将两个信号306、318相乘(混合)或相关，来比较经滤波的残余信号318和数据信号306，以生成调制控制反馈信号308。图4是示出执行光学调制幅度反馈控制的方法的流程图。在402，从光学检测器、例如监测光电二极管来接收监测信号，其与由光学传输装置(其基于由光学驱动器所接收的数据信号进行传送)所生成的光量成比例。在404，从监测信号中减去与数据信号成比例的信号，以生成残余信号，以及在406，将残余信号和数据信号其中之一或两者传送给低通滤波器。在408，在监测信号的低频分量与数据信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学调制反馈电路，包括：低频比较电路，配置成：接收由光学检测器所生成的监测信号，所述监测信号与由基于光学驱动器所接收的数据信号进行传送的光学传输装置所生成的光量成比例；以及基于所述监测信号的低频分量和所述数据信号的相关低频分量的比较来生成传送给所述光学驱动器的调制控制反馈信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.02 US 13/309,9511.一种光学调制反馈电路，包括：低频比较电路，配置成：接收由光学检测器所生成的监测信号，所述监测信号与由基于光学驱动器所接收的数据信号进行传送的光学传输装置所生成的光量成比例；从所述监测信号中减去与所述数据信号成比例的信号，以生成残余信号；生成所述残余信号的低频AC分量，其中不带有所述残余信号的DC分量以及所述残余信号的频率高于所述光学检测器带宽的信号分量；生成所述数据信号的低频AC分量，其中不带有所述数据信号的DC分量以及所述数据信号的频率高于所述光学检测器带宽的信号分量；以及基于使所述残余信号的低频分量和所述数据信号的低频分量相关的比较来生成传送给所述光学驱动器的调制控制反馈信号。2.如权利要求1所述的电路，其中，其中所述调制控制反馈信号基于所述残余信号和所述数据信号的相关性来生成。3.如权利要求1所述的电路，其中，所述数据信号的占空比按照低频测试信号来改变，以增加所述数据信号的低频分量。4.如权利要求3所述的电路，其中所述调制控制反馈信号基于所述残余信号和所述低频测试信号的相关性来生成。5.如权利要求3所述的电路，其中所述调制控制反馈信号基于所述残余信号和所述数据信号及所述低频测试信号的组合的相关性来生成。6.如权利要求1所述的电路，还包括配置成基于所述监测信号的DC分量来将平均功率控制反馈信号传送给所述光学驱动器的平均功率控制电路。7.如权利要求2所述的电路，还包括一个或多个低通滤波器，其中所述残余信号和所述数据信号其中之一或两者在所述调制控制反馈信号的生成之前传送给所述一个或多个低通滤波器。8.如权利要求1所述的电路，其中，所述数据信号的所述低频分量的带宽低于所述光学检测器的带宽。9.如权利要求1所述的电路，其中，将所述调制控制反馈信号传送给所述光学驱动器，以调整所述光学驱动器的调制幅度。10.如权利要求2所述的电路，其中，当实现所述光学传输装置的所需光学调制幅度时，所述残余信号的低频分量为零。11.如权利要求2所述的电路，还包括积分器或低通滤波器，其中所述积分器或低通滤波器配置成接收所述残余信号和所述数据信号的相关性，并且生成所述调制控制反馈信号。12.如权利要求2所述的电路，其中，所述低频比较电路配置成从所述监测信号或者所述残余信号中减去DC分量。13.如权利要求1所述的电路，其中，所述光学传输装置是LED、激光二极管或VCSEL。14.一种执行光学调制幅度反馈控制的方法，包括：从光学检测器接收监测信号，其与由基于光学驱动器所接收的数据信号进行传送的光学传输装置所生成的光量成比例；从所述监测信号中减去与所述数据信号成比例的信号，以生成残余信号；生成所述残余信号的低频AC分量，其中不带有所述残余信号的DC分量以及所述残余信号的频率高于所述光学检测器带宽的信号分量；生成所述数据信号的低频AC分量，其中不带有所述数据信号的DC分量以及所述数据信号的频率高于所述光学检测器带宽的信号分量；基于使所述残余信号的低频分量和所述数据信号的低频分量相关的比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳·纳特根斯，
申请(专利权)人：塞姆泰克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US