一种电吸收调制激光器的关断时间电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种电吸收调制激光器的关断时间电路，包括：一非门或与非门，其电源接正电源Ｖｃｃ；一ＮＰＮ三极管，其基极与非门或与非门的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻Ｒ１与一升压后的正电源Ｖｃｃ＋ｘ相连；一Ｐ型场效应管，其栅极Ｇ与所述ＮＰＮ三极管的集电极相连接，其源极Ｓ与所述升压后的正电源Ｖｃｃ＋ｘ相连，其漏极Ｄ通过一个限流电阻Ｒ２与半导体激光器ＬＤ阳极相连，ＬＤ与电吸收调制器共阴极接正电源Ｖｃｃ，调制器的阳极接射频信号ＲＦ。整个电路的关断时间约为１．２ｕｓ左右，符合ＸＦＰＭＳＡ协议的激光器关断时间小于１０ｕｓ的要求。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种外调制激光器的关断时间电路，尤其涉及一种电吸 收调制激光器的关断时间电路。
技术介绍
为了实现数据在光纤上的传输，信号需要通过光收发模块进行电光转换和光电转换，电光转换是通过半导体激光器LD完成的。在系统中当一路通道 出现问题时，需要及时断开，转换到另一通道上，这就要求激光器的关断时 间越短越好。10G XFP小型化光收发一体模块对激光器的关断时间要求是小 于10us。在中长距的传输上，，目前主要采用的是外调制激光器。电吸收调制 激光器(EML)是外调制激光器的一类，通常采用电吸收调制器(简称EA-MOD) 和半导体激光器(简称LD)集成在一个芯片衬底上。典型的电吸收调制激光 器驱动电路，通常采用一正电源为LD提供正向偏置， 一负电源为EA-MOD 提供反向偏置。但是现在很多系统厂商为简化背板设计都不再提供负电源， 这就要求模块厂家须改变EA-MOD的极性或采用升压电源供电。为了满足激 光器的互换性，这就要求对电源进行升压处理。升压后针对半导体激光器的关断时间处理就带来了问题，因为半导体激 光器的关断控制信号是基于正电源的，可以直接在升压电路处理部分关断升 压芯片的转换。如图1所示，正电源Vcc通过一个电感Ll连接到PWM升压 控制器芯片的开关脚SW，再由一个二极管Dl和芯片反馈脚FB通过电阻R2和接地电阻R1串联形成输出升压正电源Vcc+x。这种方案一般选用的芯片都 是脉宽调制(PWM)型，有一个关断脚SHDN，电压输出端通常会接一个大 电容Cl (一般H0uF)来保证输出电流的纹波较小。在芯片的外围也会分布大量的电容，容值大小不均。根据公式<formula>see original document page 4</formula>, q表示电容C1的电子量，au表示电容C1的电压变化大小，I表示半导体激光器的电流，△ T表示半导体激光器的电流变化时间。假设升压后的正电源Vcc+x为6.5v， 激光器的偏置电流为50mA， AT等于10us，可以算出电容Cl必须小于 0.077uF。这个值对于升压后的正电源Vcc+x滤波来说没有效果，也就是说此 方法不能满足XFPMSA协议对半导体激光器关断时间小于10us的要求。
技术实现思路
为克服以上缺点，本技术提供一种电吸收调制激光器的关断时间电 路，激光器关断时间满足XFPMSA协议要求小于10us。本技术采用的技术方案如下 一种电吸收调制激光器的关断时间电路，包括 一非门或与非门，其电源接正电源VCC; —NPN三极管，其基极与非门或与非门的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻R1与一升 压后的正电源Vcc+x相连；一P型场效应管，其栅极G与所述NPN三极管 的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通 过一个限流电阻R2与半导体激光器LD阳极相连，LD与电吸收调制器 EA-MOD共阴极接正电源Vcc，所述调制器的阳极接射频信号RF。所述电阻R1的阻值为100 100000Q， 电阻R2阻值为1 10，000Q。由于上述电吸收调制激光器的关断时间电路中，通过选择反应时间比较 快(约0.030us)的非门或与非门电路来控制NPN三极管，将基于正电源Vcc的激光器的关断信号电平提升到与升压后的正电源VCC+X相符，再利用一个P型场效应管作为开关来控制偏置电流。由于NPN三极管的状态转换时间(约 lus)与P型场效应管的关断时间(约0.100us)都较快，实现了 XFP MSA协议规 定的关断时间小于10us的要求。附图说明图1表示现有技术的激光器关断信号控制原理图2表示本技术电吸收调制激光器的关断时间电路。具体实施方式以下结合附图详细描述本技术最佳实施例。如图2所示的电吸收调制激光器的关断时间电路，包括 一非门或与非门10，其电源接正电源Vcc，可取值3.3V或5V; —NPN三极管20，其基极 与所述非门或与非门10的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻 Rl与一升压后的正电源Vcc+x相连，X>1.5V; —P型场效应管30，其栅极 G与所述NPN三极管20的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源 Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻R2与半导体激光器LD阳极相连， 激光器LD与电吸收调制器共阴极接正电源Vcc，调制器的阳极接射频信号 RF。电阻R1的阻值为100 100000Q,电阻R2阻值为1 10,000 Q 。上述电路中，当半导体激光器LD关断信号为高时，非门或与非门10的 输出电平为低，NPN三极管20的基极电平为低，三极管截止不导通，那么 NPN三极管20的集电极与P型场效应管30的栅极电平为高，即P型场效应 管30的栅极G与源极S的电压相等，P型场效应管30关断，半导体激光器 LD无偏置电流，激光器LD关断。当激光器LD关断信号为低电平时，非门或与非门10的输出为高电平， NPN三极管20的基极电平为高，三极管导通，那么NPN三极管20的集电极 与P型场效应管30的栅极G电平为低，即P型场效应管30的栅极G电压低 于源极S的电压，P型场效应管30开启，激光器LD有偏置电流，激光器开 启。由上述可知，采用本技术的关断时间电路就实现了对半导体激光器 的关断与开启控制。由于非门或与非门10电路的反应时间为0.030us左右， NPN三极管20的反应时间〈lus， P型场效应管30的反应时间约为O.lOOus， 因此关断时间约为1.2us左右，符合XFPMSA协议的激光器关断时间小于10us 的要求。权利要求1、一种电吸收调制激光器的关断时间电路，其特征在于，包括一非门或与非门(10)，其电源接正电源Vcc；一NPN三极管(20)，其基极与非门或与非门(10)的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻(R1)与一升压后的正电源Vcc+x相连；一P型场效应管(30)，其栅极G与所述NPN三极管(20)的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻(R2)与半导体激光器LD阳极相连，LD与电吸收调制器共阴极接正电源Vcc，调制器的阳极接射频信号RF。2、根据权利要求l所述的电吸收调制激光器的关断时间电路，其特征在于，所述电阻(Rl)的阻值为100 100，000Q，(R2)阻值为1 10,000Q 。专利摘要本技术提供一种电吸收调制激光器的关断时间电路，包括一非门或与非门，其电源接正电源Vcc；一NPN三极管，其基极与非门或与非门的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻R1与一升压后的正电源Vcc+x相连；一P型场效应管，其栅极G与所述NPN三极管的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻R2与半导体激光器LD阳极相连，LD与电吸收调制器共阴极接正电源Vcc，调制器的阳极接射频信号RF。整个电路的关断时间约为1.2us左右，符合XFP MSA协议的激光器关断时间小于10us的要求。文档编号H01S5/00GK201181810SQ200820093648公开日2009年1月14日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电吸收调制激光器的关断时间电路，其特征在于，包括：　一非门或与非门（１０），其电源接正电源Ｖｃｃ；一ＮＰＮ三极管（２０），其基极与非门或与非门（１０）的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻（Ｒ１）与一升压后的正电源Ｖｃｃ＋ｘ相连；一Ｐ型场效应管（３０），其栅极Ｇ与所述ＮＰＮ三极管（２０）的集电极相连接，其源极Ｓ与所述升压后的正电源Ｖｃｃ＋ｘ相连，其漏极Ｄ通过一个限流电阻（Ｒ２）与半导体激光器ＬＤ阳极相连，ＬＤ与电吸收调制器共阴极接正电源Ｖｃｃ，调制器的阳极接射频信号ＲＦ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任礼霞，夏京盛，
申请(专利权)人：深圳新飞通光电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]