一种自动光功率控制电路制造技术

本实用新型专利技术提供了自动光功率控制电路，包括输入电路，负反馈控制电路和参考电路，其中，该输入电路与负反馈控制电路电连接，该负反馈控制电路和参考电路电连接；该输入电路包括差分电路和LD激光器，该负反馈控制电路包括PIN光电二极管、放大电路和比较放大电路，该参考电路包括比较放大电路、直流参考输入端和信息参考输入端，可实现LD激光器的自动光功率控制，减少了半导体激光器的输出的光功率受温度变化和本身器件影响。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及控制电路领域，尤其是一种自动光功率控制电路。
技术介绍
自动光功率控制电路(Automatic Power Control，简称为APC)电路的通常作用是，稳定LD输出光功率，使其不随温度升高和使用时间增长而改变。影响LD输出光功率不稳定的因素有：①温度升高，则Ith增大，且P-I曲线斜率ΔP/ΔI减小，使输出光功率减小，甚至停止发射激光；②使用时间增长，则Ith亦增大，且ΔP/ΔI减小，使输出光功率减小。半导体激光器的输出的光功率与温度变化和本身器件的老化有密切关系，相关技术中，并不能保证激光器有稳定的输出功率。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供了一种自动光功率控制电路，保证了激光器有稳定的输出功率。本技术提供了一种自动光功率控制电路，包括：输入电路，负反馈控制电路和参考电路，其中，该输入电路与负反馈控制电路电连接，该负反馈控制电路和参考电路电连接；该输入电路包括差分电路和LD激光器，该负反馈控制电路包括PIN光电二极管、放大电路和比较放大电路，该参考电路包括比较放大电路、直流参考输入端和信息参考输入端，其中，所述负反馈控制电路还包括差分电路DT3，所述比较放大电路A3和所述差分电路DT3构成恒流源向所述LD激光器提供调整偏流电路。进一步地，该输入电路包括差分电路DT1和DT2，该差分电路DT1和DT2为双端输入数字信号。进一步地，该PIN光电二极管，用于接收该LD激光器的背向输出光功率，并转换为电信号。进一步地，该放大电路和该比较放大电路分别为放大器A1和比较放大电路A3，该A1与该A3电连接。进一步地，该参考电路包括的直流参考输入端电压为24V。进一步地，该参考电路包括的信息参考输入端用于防止控制在无输入信号或长连“0”码时，偏流自动上升而造成误码。进一步地，该负反馈控制电路还包括差分电路DT3，该比较放大电路A3和该差分电路
DT3构成恒流源向该LD激光器提供调整偏流电路。通过本技术，采用自动光功率控制电路，包括输入电路，负反馈控制电路和参考电路，其中，该输入电路与负反馈控制电路电连接，该负反馈控制电路和参考电路电连接；该输入电路包括差分电路和LD激光器，该负反馈控制电路包括PIN光电二极管、放大电路和比较放大电路，该参考电路包括比较放大电路、直流参考输入端和信息参考输入端，可实现LD激光器的自动光功率控制，减少了半导体激光器的输出的光功率受温度变化和本身器件影响。附图说明图1是根据本技术的自动光功率控制电路的示意图；图2是根据本技术的运算放大器芯片OPA657的示意图；图3是根据本技术的比较放大器芯片TLV3501的示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的内容做进一步详细的说明。半导体激光器的输出的光功率与温度变化和本身器件的老化有密切关系，因此为保证激光器有稳定的输出功率，应当有光功率自动控制电路。光功率自动控制有许多方法，本电路采用自动偏置控制法，是通过光反馈自动调整偏置电流达到光功率的控制。所谓自动偏置控制法，就是利用激光器组件中的PIN光电二极管，监测激光器背向输出光功率的大小，若光功率小于某一额定值时，通过反馈电路使驱动电流增加，并达到额定光功率值，反之，若光功率大于某一额定值时，通过反馈电路使驱动电流减少，以保证激光器输出功率恒定不变。图1是根据本技术的自动光功率控制电路的示意图，如图1所示，包括输入电路，负反馈控制电路和参考电路，其中，该输入电路与负反馈控制电路电连接，该负反馈控制电路和参考电路电连接；该输入电路包括差分电路和LD激光器，该负反馈控制电路包括PIN光电二极管、放大电路和比较放大电路，该参考电路包括比较放大电路、直流参考输入端和信息参考输入端，其中，DT1和DT2为差分电路，它是双端输入数字信号。LD激光器，是由DT1和DT2差分电路输出端驱动，发出光信号。PIN为光电二极管，接收LD激光器的背向输出光功率，并转换为电信号(光电压)。A1为放大器，是放大PIN转换的电信号(光电压)。A2、A3为比较放大电路。A3和DT3构成恒流源向激光器提供调整偏流电路。V是12伏直流电源。直流参考电压为直流稳压电源24伏，调节电位器可以改变直流参考电压实现人工调节偏流。信号参考就是输入信号，作用就是防止控制在无输入信号或长连“0”码时，偏流自动上升而造成误码。整机电路工作过程：由于某种原因使激光器LD输出光功率增加→PIN转换为电信号(光电压)增加→经过A1放大输出→A3比较放大电路的反相输入端。另一方面，输入信号和从直流稳压电源中取出的直流参考电压通过A2比较放大电路输出(基本是个定值)→A3比较放大电路的同相输入端。结果是A3比较放大电路输出降低→DT3输出电流减少→Ib减少→LD的偏置电流减少→LD的输出光功率减少。由于某种原因使激光器LD输出光功率减少的调节过程的原理与由于某种原因使激光器LD输出光功率增加的类似，在此不再赘述。下面对于器件选择做简要说明。1)DT1、DT2、DT3三极管选用型号为BFR340F。考虑到光通信系统中对于高速率和低误码率的要求，因此电路中的三极管考虑选用高频低噪声的型号。而BFR340F特点是适合于小电流的高频微波低噪声放大器。2)LD选型：器件阈值电流越小越好，LD基本上都应用GaAlAs和InGaP材料，可以覆盖整个光纤通信系统使用波长范围，典型值为0.85um、1.31um、1.55um。所以LD的选用要根据光通信系统波长来选择。3)PIN光电二极管选型：在系统波长上具有足够的响应度，即对一定的入射功率，能够输出尽可能大的光电流；具有足够快的响应速度，能够适用于高速或带宽系统；具有尽可能低的噪声，以降低器件本身对信号的影响；具有良好的线性关系，以保证信号转换过程中的不失真；具有较小的体积、较长的寿命等。选用的型号可以是2CU2025。4)A1选型：图2是根据本技术的运算放大器芯片OPA657的示意图，如图2所示，选用OPA657高性能低噪声运算放大器，2端子是反相输入端子，3端子是同相输入端子，6端子是输出端子。5)A2、A3比较器选用TLV3501高性能高速比较放大器。图3是根据本技术的比较放大器芯片TLV3501的示意图，如图3所示，芯片的2端子是反相输入端子，3端子是同相输入端子，6端子是输出端子。本技术的有益效果为，通过常规的差分电路和放大电路，可实现LD激光器的自动光功率控制，减少了半导体激光器的输出的光功率受温度变化和本身器件影响。以上该仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动光功率控制电路，其特征在于，包括：输入电路，负反馈控制电路和参考电路，其中，所述输入电路与负反馈控制电路电连接，所述负反馈控制电路和参考电路电连接；所述输入电路包括差分电路和LD激光器，所述负反馈控制电路包括PIN光电二极管、放大电路和比较放大电路，所述参考电路包括比较放大电路、直流参考输入端和信息参考输入端，其中，所述负反馈控制电路还包括差分电路DT3，所述比较放大电路A3和所述差分电路DT3构成恒流源向所述LD激光器提供调整偏流电路。

【技术特征摘要】
1.一种自动光功率控制电路，其特征在于，包括：输入电路，负反馈控制电路和参考电路，其中，所述输入电路与负反馈控制电路电连接，所述负反馈控制电路和参考电路电连接；所述输入电路包括差分电路和LD激光器，所述负反馈控制电路包括PIN光电二极管、放大电路和比较放大电路，所述参考电路包括比较放大电路、直流参考输入端和信息参考输入端，其中，所述负反馈控制电路还包括差分电路DT3，所述比较放大电路A3和所述差分电路DT3构成恒流源向所述LD激光器提供调整偏流电路。2.根据权利要求1所述的自动光功率控制电路，其特征在于，所述输入电路包括差分电路DT1和DT2，所述差分电路DT...

【专利技术属性】
技术研发人员：王邠，王泉啸，许鹤，李静，
申请(专利权)人：南京铁道职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32