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用于监视光电检测器的方法和设备技术

技术编号:3152989 阅读:226 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在本发明专利技术的一实施例中,用于监视光信号检测器的电路包括分流器电流镜和电流倍增器电流镜。分流器电流镜具有镜支路和主支路。主支路被耦合到光信号检测器。分流器电流镜被配置以产生与主支路电流的部分对应的镜支路电流。电流倍增器电流镜具有耦合到分流器电流镜的镜支路的主支路和镜支路。电流倍增器电流镜被配置为产生与主支路电流的倍数对应的镜支路电流。在另一实施例中,所述电路包括第一和第二电流镜。第一电流镜具有主电流支路和镜电流支路,其中所述主电流支路展示与镜电流支路所展示的电阻的分数部分对应的电阻,并且所述第一电流镜的主电流支路串联耦合在光信号检测器以及电源和电汲入之一之间。第二电流镜具有主电流支路和镜电流支路,所述第二电流镜的镜电流支路展示与第二电流镜的主电流支路所展示的电阻的分数部分对应的电阻,并且所述第二电流镜的主电流支路与所述第一电流镜的镜电流支路串联耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域通常涉及光网络,并且更具体地涉及光接收器。
技术介绍
在通信系统中光束正被越来越多地用于发送信息。对通信带宽的要求已经导致了长和短途通信干线从铜到光纤(数字)通信的转换。光纤的宽谱特性支持以很高数据率,即每秒千兆比特的宽带信号。通常,光源即发送器将数字或模拟电信号转换成经调制的光束,所述经调制的光束随后通过光纤传递到光检测器,即接收器,所述接收器从所接收的光束提取电信号。通过使用频率、时间或者其他形式的复用,光纤可以由不同的通信通道所共享。典型的光链路使用收发器单元来延伸通信系统的范围,所述收发器单元处理光纤与所述光纤的相对端上的局域网(LAN)之间的光-电转换。光收发器在远程越洋线缆或在大城市区域中短范围链路上提供千兆比特的通信率。对光收发器的监视被用于诊断或者预防性维护的目的。所监视的参数包括激光偏置电流、发送光功率、接收光功率、温度等。典型的发送器工作在固定的功率水平。由于光链路在距离上可在从几米到一百千米的范围,所述光接收器必须对宽范围的接收信号强度起作用。接收器监视被用以保证所接收的信号在适当的范围内,以确保在接收器数据的正确解码。所需要的是用于监视光接收器的新装置。
技术实现思路
一种用于监视光信号检测器的方法和设备被公开。所述光信号检测器可以是光接收器、收发器或者变换器的部分。对光电检测器(photo-detector)的监视可用于确定光通信系统的建立或者正常工作期间所接收的光信号的强度。正常工作期间所接收的信号强度可被用于确定部件老化。所述监视器产生在宽电流范围上高度顺从于光电检测器电流的镜电流。所述监视器电路的线性使其特别适合用于光网络,如在网络收发器节点之间具有宽范围长度的电信网络。所述监视器电路也展示大于在给光信号检测器提供功率所需功率的极低功率需求。在本专利技术的一实施例中,用于监视光信号检测器的电路包括第一和第二电流镜。第一电流镜具有主电流支路(primary current leg)和镜电流支路,并且其中所述主电流支路展示与镜电流支路所展示的电阻的分数部分(fractional part)对应的电阻,并且所述第一电流镜的主电流支路串联耦合在光信号检测器以及电源和电汲入(electrical sink)之一之间。第二电流镜具有主电流支路和镜电流支路,并且其中所述第二电流镜的镜电流支路展示与第二电流镜的主电流支路所展示的电阻的分数部分对应的电阻,并且其中所述第二电流镜的主电流支路与所述第一电流镜的镜电流支路串联耦合。在本专利技术的另一实施例中,用于监视光信号检测器的电路包括分流器电流镜和电流倍增器电流镜。分流器电流镜具有镜支路和主支路。主支路被耦合到光信号检测器。分流器电流镜被配置以产生与主支路电流的部分对应的镜支路电流。电流倍增器电流镜具有耦合到分流器电流镜的镜支路的主支路和镜支路。电流倍增器电流镜被配置以产生与主支路电流的倍数对应的镜支路电流。在本专利技术的另一实施例中,公开了具有光信号产生器和光信号检测器的光收发器。所述光收发器包括分流器电流镜和电流倍增器电流镜。分流器电流镜具有耦合到光信号检测器的主支路和镜支路。分流器电流镜被配置以产生与主支路电流的部分对应的镜支路电流。电流倍增器电流镜具有镜支路和主支路。主支路被耦合到分流器电流镜的镜支路。电流倍增器电流镜被配置以产生与主支路电流的倍数对应的镜支路电流。一种用于监视光信号检测器的方法也被公开。附图说明从下面结合附图的详细说明中,本专利技术的这些及其他特征和优点对于本领域的技术人员来说将变得更显而易见。图1示出了彼此耦合以形成广域网(WAN)的多个光收发器。图2A是本专利技术一实施例的电路图,其中光收发器具有耦合在光接收器的高侧的监视器电路以监视所接收的信号强度。图2B是本专利技术一实施例的电路图,其中光收发器具有耦合在所述光接收器的低侧的监视器电路以监视所接收的信号强度。图3A-B是图2A所示的监视电路的另一实施例的详细电路图。图4A-B是图2B所示的监视电路的另一实施例的详细电路图。图5A-B是内部和外部监视器的另一实施例的详细的电路图。图6A-B是分别示出用于本专利技术的一实施例的监视电路的顺从(compliance)以及功率消耗的曲线图。具体实施例方式公开了一种用于监视光信号检测器的方法和设备。所述光信号检测器可以是光接收器、收发器或者变换器的部分。对光电检测器的监视可用于确定光通信系统的建立或者正常工作期间所接收的光信号的强度。正常工作期间接收的信号强度可用于确定部件老化。所述监视器产生在宽电流范围高度顺从于光电检测器电流的镜电流。所述监视器电路的线性使其特别适于光网络,如在网络收发器节点之间具有宽范围长度的电信网络。所述监视器电路也展示大于给光信号检测器提供功率所需的极低功率需求。图1示出了彼此耦合以形成广域光网(WAN)的多个光收发器,所述广域光网处理多个局域网(LAN)之间的通信。LAN 112、132被示出于公司总部100中。LAN 162被示出于公司仓库150中。LAN 182被示出于公司工厂170中。所有的LAN由高速的光骨干网所链接。所述光网的光段(optical segment)在长度上可从几米变化到上百千米。在每个公司位置,对应的LAN提供到联网的工作站、服务器、处理机等的电通信链路。为了处理LAN之间的高带宽通信,光收发器卡110、130、160和180被示出分别耦合到LAN 112、132、162和182。这些光收发器卡被以环、星或者其他配置光链接在一起,以形成所述光骨干网的节点,其处理LAN之间的高速通信。示出的拓扑是双环。在示出的实施例中,每个光收发器卡包括双端口收发器对和路由器。每个收发器卡形成光网的节点。所述光网链接所述LAN。示例中的收发器卡以双环拓扑与环段190、192、194、196耦合。每个收发器被示出从所述双环的任一个接收和发送光调制信息。每个收发器具有耦合到每个环的对应段的接收端口和发送端口。信息可被认为在一个环中被顺时针传递而在所述双环的另一个环中被逆时针传递。所有的收发器对所接收的数据进行光到电的转换,所述数据随后被积分路由器(integral router)分析以确定其目的地。如果所述信息被所述路由器之一确定其目的地是所述收发器卡所耦合的LAN,那么所述路由器将所述信息从光网卸载到对应的LAN。光卡110包括两个收发器118、120以及路由器114。路由器114通过LAN接口116与LAN 112耦合。所述收发器经由对应的发送和接收端口对而耦合到形成所述双光环拓扑的对应网络段。光缆126和124分别经由环段196而处理线卡110和180之间的信息发送和接收。另一对光缆(未示出)经由环段190而处理线卡110和130之间的信息发送和接收。对收发器118-120的监视经由监视器接口122发生。光卡130包括两个收发器138、140以及路由器134。路由器134通过LAN接口136与LAN 132耦合。所述收发器经由对应的发送和接收端口对而耦合到形成所述双光环拓扑的对应网络段。光缆(未示出)经由环段192来处理线卡130和160之间的信息发送和接收。对收发器138-140的监视经由监视器接口142发生。线卡160和180利用环段194而相互耦合。监视被用于诊断或者预防性维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监视光信号检测器的电路,包括:第一电流镜,具有主电流支路和镜电流支路,并且所述主电流支路展示与所述镜电流支路所展示电阻的分数部分对应的电阻,并且其中所述第一电流镜的主电流支路串联耦合在所述光信号检测器以及电源和电汲入之一之间;以及第二电流镜,具有主电流支路和镜电流支路,并且其中所述第二电流镜的镜电流支路展示与所述第二电流镜的主电流支路所展示电阻的分数部分对应的电阻,并且其中所述第二电流镜的主电流支路与所述第一电流镜的镜电流支路串联耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-5-9 10/435,1191.一种用于监视光信号检测器的电路,包括第一电流镜,具有主电流支路和镜电流支路,并且所述主电流支路展示与所述镜电流支路所展示电阻的分数部分对应的电阻,并且其中所述第一电流镜的主电流支路串联耦合在所述光信号检测器以及电源和电汲入之一之间;以及第二电流镜,具有主电流支路和镜电流支路,并且其中所述第二电流镜的镜电流支路展示与所述第二电流镜的主电流支路所展示电阻的分数部分对应的电阻,并且其中所述第二电流镜的主电流支路与所述第一电流镜的镜电流支路串联耦合。2.如权利要求1的电路,其中所述第二电流镜的主电流支路和镜电流支路在电阻上关于彼此展示不对称性,所述不对称性与所述第一电流镜的镜电流支路和主电流支路关于彼此的不对称性基本上相似。3.如权利要求1的电路,进一步包括至少一个监视器部件,耦合到所述第二电流镜的镜电流支路以监视所述光信号检测器。4.如权利要求1的电路,其中所述第一电流镜进一步包括第一电阻器对,单独地标识为主电阻器和镜电阻器,分别并联耦合所述第一电流镜的主和镜电流支路以及所述电源和电汲入之一,并且所述主电阻器展示与所述镜电阻器所展示电阻的分数部分对应的电阻。5.如权利要求1的电路,其中所述第二电流镜进一步包括主电阻器,与所述第二电流镜的主支路串联耦合;以及镜电阻器,与所述第二电流镜的镜支路串联耦合,并且其中所述镜电阻器展示与所述主电阻器所展示电阻的分数部分对应的电阻。6.如权利要求1的电路,其中所述第一和第二电流镜每个包括以镜配置而耦合的双极型晶体管对。7.如权利要求1的电路,其中所述第一和第二电流镜每个分别包括双极晶体管对,以镜配置而耦合,并且其中包括所述第一电流镜的所述双极晶体管对的极性与包括所述第二电流镜的所述晶体管对的极性相反。8.如权利要求1的电路,其中所述光信号检测器包括雪崩光电检测器(APD)以及正-本征-负(PIN)光电检测器的至少一个。9.一种用于监视光信号检测器的电路,包括分流器电流镜,具有耦合到所述光信号检测器的主支路和镜支路,并且所述分流器电流镜被配置以产生与所述主支路电流的部分对应的镜支路电流;以及电流倍增器电流镜,具有耦合到所述分流器电流镜的镜支路的主支路和镜支路,并且...

【专利技术属性】
技术研发人员:达林詹姆斯杜马斯蒂芬C伯迪克
申请(专利权)人:菲尼萨公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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