低频AC比较电路和包括其的光学模块制造技术

提供用于低频AC比较电路的系统和方法。低频AC比较电路包括配置成接收由光学检测器所生成的监测信号的电路，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AC分量和数据信号的相关低频AC分量的比较来生成调制电流控制信号，其被传送给光学驱动器。

【技术实现步骤摘要】
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，以及更具体来说，涉及光学数据发射器控制。
技术介绍
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。
技术实现思路
按照本文的理论，提供用于低频比较电路的系统和方法。低频比较电路包括配置成接收由光学检测器所生成的监测信号的电路，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电流控制信号，其被传送给光学驱动器。 作为另一个示例，光学模块包括光学驱动器，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电流控制信号来控制。激光器二极管配置成基于驱动器信号来传送光。光学检测器配置成生成与由光学传输装置所生成的光量成比例的监测信号。低频比较电路包括配置成接收由光学检测器所生成的监测信号并且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电流控制信号(其被传送给光学驱动器)的电路。 【附图说明】 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该测试信号对数据信号的效果。 图15示出混合架构。 图16是示出另一个示例配置的框图，示出包括数字控制器的光学调制反馈系统。 图17是示出数字控制器的示例输入和输出的特定的框图。 图18是示出用于生成IMONci和IMON1的示例机制的简图。 【具体实施方式】 诸如发光二极管(LED)发射器、VCSEL发射器或者激光器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，激光器二极管发射器包括激光器二极管和激光器二极管驱动器，其生成驱动器信号，驱动器信号被传送给激光器二极管以生成携带光信号的数据。 激光器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，激光器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作为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“ I ”与逻辑“O”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器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所需操作范围中起作用，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。激光器二极管驱动器102接收提供数据的数据输入信号104，其中数据将要由激光器二极管106根据由激光器二极管驱动器102所传送的驱动器信号108来调制到光信号上。激光器二极管驱动器102还接收OMA控制反馈信号(Im) 110，其调节激光器二极管106在逻辑“I”与逻辑“O”之间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检测由激光器二极管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，其被传送给激光器二极管驱动器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。激光器二极管驱动器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传送给激光器二极管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与由激光器二极管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(其与由激光器二极管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在指标(target)上，则残余信号318将接近零。如果OMA大于指标，则残余信号将与数字信号同相，以及如果OMA小于指标，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ωΜχ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ωΜχ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，其被传送给激光器二极管驱动器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号的低频分量之间进行比较。例如，可通过将残余信号和数据信号相乘或相关，来执行比较。在410，调制控制反馈信号(其被传送给光学驱动器)被生成，并且基于在408的比较。 图5Α和图5Β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不例细节。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低频AC比较电路，包括：电路，配置成：接收由光学检测器所生成的监测信号，所述监测信号与基于由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AC分量和所述数据信号的相关低频AC分量的比较来生成传送给所述光学驱动器的调制电流控制信号。

【技术特征摘要】
2013.08.27 US 14/011,0221.一种低频…比较电路，包括: 电路，配置成: 接收由光学检测器所生成的监测信号，所述监测信号与基于由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⑷分量和所述数据信号的相关低频⑷分量的比较来生成传送给所述光学驱动器的调制电流控制信号。2.如权利要求1所述的电路，其中，所述电路包括数字控制器，其中所述数字控制器配置成: 基于所述监测信号和所述数据信号的所述相关低频…分量的比较来接收反馈信号；以及 基于所述反馈信号和所述调制电流控制信号的先前状态来生成所述调制电流控制信号。3.如权利要求2所述的电路，其中，所述反馈信号基于所述监测信号和所述数据信号的所述相关低频⑷分量对单时钟周期的比较。4.如权利要求3所述的电路，其中，所述反馈信号是二进制上或下信号。5.如权利要求3所述的电路，其中，所述反馈信号基于对所述单时钟周期的所述比较的积分。6.如权利要求5所述的电路，其中，所述积分由积分器执行，其中所述积分器和所述数字控制器响应时钟信号，并且所述时钟信号在所述光学传输装置为激活时是激活的。7.如权利要求6所述的的电路，其中，所述积分器基于所述时钟信号的所接收脉冲来重置，以及所述数字控制器基于所述时钟信号的所接收脉冲对所述反馈信号进行取样。8.如权利要求6所述的电路，其中，所述数字控制器在所述光学传输由非激活时钟信号所指示为非激活时保留所述调制电流控制信号的先前状态。9.如权利要求2所述的电路，其中，所述数字控制器配置成生成所述调制电流控制信号的数字形式，并且将所述数字形式转换成所述调制电流控制信号的模拟形式。10.如权利要求2所述的电路，其中，所述数字控制器还配置成: 基于所述监测信号的IX:分量来接收平均功率反馈信号；以及 基于所述平均功率反馈信号和所述偏置电流控制信号的先前状态来生成传送给所述光学驱动器的偏置电流控制信号。11.如权利要求10所述的电路，其中，所述偏置电流控制信号表示逻辑0驱动电流和逻辑1驱动电流的所需平均。12.如权利要求10所述的电路，其中，所述偏置电流控制信号基于所述监测信号的所述IX:分量对单时钟周期的监测； 其中所述平均功率控制反馈信号是二进制上或下信号；以及 所述平均功率反馈信号基于对所述单时钟周期的积分，其基于所述监测信号的所述％分量。13.如权利要求1所述的电路，其中，所述数据信号的所述低频八分量的带宽低于所述光学检测器的带宽。14.如权利要求1所述的电路，其中，从所述监测信号中减去表示所述数据信号的信号； 其中表示所述数据信号的所述信号基于所接收的所需消光比和所述光学传输装置的所接收的所需平均功率。15.如权利要求14所述的电路，其中，表示所述数据信号的所述信号在所述数据信号表不0值时处于第一电平,而表不所述数据信号的所述信号在所述数据信号表不1值时处于第二电平。16.如权利要求15所述的电路，其中，所述第一电平是按照下式所确定的第一电流电平: 工醫。一， 其中，1^0是第一电流电平，1^2是基于所述所接收的所需平均功率的电流，以及是所述所接收的所需消光比； 其中，所述第二电平是按照下式所确定的第二电流电平: (工画—I腳0) = 2*1 細氺 ￠[1)/ (诎+1)， 其中，(1.-1,)是所述第一与第二电流电平之间的差。17.如权利要求16所述的电路，其中所述第一电流电平和所述第二电流电平使用多个栅极连接晶体管来生成，其中所述晶体管的一部分...

【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