突发式低抖动光模块及其运行方法技术

本发明专利技术公开一种突发式低抖动光模块，包括光发射模块和光接收模块。光发射模块的单端变差分单元的输入端连接外部输入的突发式信号，单端变差分单元的输出端连接激光器驱动单元的输入端，激光器驱动单元的输出端连接光控单元的输入端，光控单元的输出端经光控单元连接激光器驱动单元的控制端。光接收模块的激光器的输出端与激光探测器的输入端相对，激光探测器的输出端连接前放单元的输入端；前放单元的一个输出端直接连接判决单元的一个输入端，前放单元的另一个输出端经峰值检测单元连接判决单元的另一个输入端；判决单元的输出端向外输出突发式信号。本发明专利技术能将突发信号直接变成光信号进行传输，以降低信号传输抖动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光模块，具体涉及一种。
技术介绍
在一些特定领域，需要用光纤来传输O?40Mbps带宽的突发数字信号，这种信号具有不确定因素，大部分时间是低电平，只有极少数时候会出现一个或若干个高电平，这种信号是不提供与信号同步的时钟的，另外该信号对抖动要求比较高，在脉冲的上升沿要求抖动小于等于3ns。目前光模块主要分为高速光模块和低速光模块。现在市面上的低速光模块主要集中在O?2Mbps范围内，只有个别厂家能做到O?10Mbps，但是对于一些特殊领域的应用，需要更宽的传输带宽，这些低速光模块是无法满足要求的。高速光模块一般都需要将数字信号经过8B/10B编解码来降低信号直流特性，由于所需传输的信号没有提供同步时钟，如用异步时钟采样进行8B/10B编解码，则势必会增加信号抖动，目前市面上采用高速光模块来传输O?40Mbps信号即为异步米样方法,其抖动一般在8ns以上，因此用高速光模块来传输O?40Mbps信号也无法满足要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，其能将突发信号直接变成光信号进行传输，以降低信号传输抖动。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的:一种突发式低抖动光模块，包括光发射模块和光接收模块；其中所述光发射模块主要由单端变差分单元、激光器驱动单元、光控单元和激光器组成；单端变差分单元的输入端连接外部输入的突发式信号，单端变差分单元的输出端连接激光器驱动单元的输入端，激光器驱动单元的输出端连接光控单元的输入端，光控单元的输出端经光控单元连接激光器驱动单元的控制端；所述光接收模块主要由激光探测器、前放单元、峰值检测单元和判决单元组成；激光器的输出端与激光探测器的输入端相对，激光探测器的输出端连接前放单元的输入端；前放单元的一个输出端直接连接判决单元的一个输入端，前放单元的另一个输出端经峰值检测单元连接判决单元的另一个输入端；判决单元的输出端向外输出突发式信号。上述方案中，所述判决单元为高速比较器。上述方案中，所述前放单元包括自动增益控制电路和电流电压转换电路，其中自动增益控制电路的输入端连接激光探测器的输入端，自动增益控制电路的输出端连接电流电压转换电路的输入端，电流电压转换电路的输出端分别连接峰值检测单元和判决单元。一种突发式低抖动光模块的运行方法，包括如下步骤:(I)单端变差分单元将外部输入的突发式信号变成相位相反的差分信号；(2)差分信号经过激光器驱动单元驱动激光器发光；当外部输入的信号为低电平时，激光器驱动单元发出关断信号至激光器，控制激光器关断；当外部输入的信号为高电平时，激光器驱动单元发出发光信号至激光器，控制激光器发光；(3)光控单元检测激光器的输出电流，并根据该输出电流的大小来调节激光器的驱动电流，使激光器的驱动电流尽量稳定；(4)激光探测器实时接收激光器发出的光信号，并将接收到的光信号转化为电流信号送入前放单元中；(5)前放单兀将激光探测器输出的微弱电流信号进行放大,并转变成电压信号输出；(6)峰值检测单元检测前放单元输出电压信号的峰值，并对该峰值电压做适当的保持后送给判决单元作为参考电压信号；(7)判决单元将前放单元输出的电压信号与峰值检测单元输出的参考电压信号进行比较，并向外输出突发式信号。上述方案中，步骤(2)中所述的低电平的取值范围为[+0.8V，0V];高电平的取值范围为[+2V, +3.6V] ο本专利技术主要应用于O?40Mbps及更高带宽的突发数字信号传输，常见应用对象包括时钟信号、脉冲信号、突发控制信号，这些信号由于周期不确定、具有很强的直流特性、对抖动要求非常高，用传统的光模块无法直接传输，通过本专利技术则可以直接传输这些信号。与现有技术相比，本专利技术的优点为:1、解决了 O?40Mbps带宽及更高带宽的突发信号的传输问题、无需8B/10B编解码；2、传输抖动小于3ns、延迟更小；3、本模块易于实现、成本低。【附图说明】图1为一种突发式低抖动光模块的原理图。【具体实施方式】一种突发式低抖动光模块，包括光发射模块和光接收模块。如图1所示。所述光发射模块主要由单端变差分单元、激光器驱动单元、光控单元和激光器组成。单端变差分单元的输入端连接外部输入的突发式信号，单端变差分单元的输出端连接激光器驱动单元的输入端，激光器驱动单元的输出端连接光控单元的输入端，光控单元的输出端经光控单元连接激光器驱动单元的控制端。为了改善信号上升沿和下降沿时间，本专利技术优选实施例所采用的激光器驱动为差分驱动方式，而外部输入的突发式信号为LVTTL信号，需要用单端变差分单元将LVTTL单端信号变成差分信号来驱动激光器。所述光接收模块主要由激光探测器、前放单元、峰值检测单元和判决单元组成。激光器的输出端与激光探测器的输入端相对，激光探测器的输出端连接前放单元的输入端。前放单元的一个输出端直接连接判决单元的一个输入端，前放单元的另一个输出端经峰值检测单元连接判决单元的另一个输入端。判决单元的输出端向外输出突发式信号。在本专利技术优选实施例中，所述前放单元包括自动增益控制电路和电流电压转换电路，其中自动增益控制电路的输入端连接激光探测器的输入端，自动增益控制电路的输出端连接电流电压转换电路的输入端，电流电压转换电路的输出端分别连接峰值检测单元和判决单元。所述判决单元为高速比较器。外部输入的O?40Mbps突发信号为LVTTL电平，经过单端变差分单元，将信号变成相位相反的差分信号。差分信号经过激光器驱动单元驱动激光器发光，当外部输入的信号为低电平(典型值为0V)时，激光器关断不发光；当外部输入的信号为高电平(典型值为+3.3V)时，激光器发光。光控单元检测激光器的Pd输出的电流，根据检测到的电流大小增大或减小激光器驱动电路的驱动电流，以达到光控目的。前放单元将激光探测器输出的微弱电流进行放大，将激光探测器输出的电流变成电压输出。峰值检测单元检测前放单元输出的电压峰值，并做适当的保持，给判决单元提供判决依据。判决单元将前放单元输出的电压和峰值检测单元输出的电压进行比较，输出LVTTL电平信号。上述光模块所实现的一种突发式低抖动光模块的运行方法，包括如下步骤:(I)单端变差分单元将外部输入的突发式信号即LVTTL电平的信号变成相位相反的差分信号。(2)差分信号经过激光器驱动单元驱动激光器发光。当外部输入的信号为低电平(典型值为0V)时，激光器驱动单元发出关断信号至激光器，控制激光器关断。当外部输入的信号为高电平(典型值为+3.3V)时，激光器驱动单元发出发光信号至激光器，控制激光器发光。高电平一般大于等于+2V且小于等于+3.6V，低电平一般小于等于+0.8V且大于等于OV0(3)光控单元检测激光器的输出电流，并根据该输出电流的大小来调节激光器的驱动电流，使激光器的驱动电流尽量稳定，从而达到使激光器输出光功率稳定的效果。(4)激光探测器实时接收激光器发出的光信号，并将接收到的光信号转化为电流信号送入前放单元中。(5)前放单元将激光探测器输出的微弱电流信号进行放大，并转变成电压信号输出。前放单元内部具有自动增益控制(AGC)电路和电流电压转换(I/V)电路。AGC电路对放大增益进行有效调节。电流电压转换(I/V)电路完成I/V变化，将激光探测器输出的电流转变成电压信号输本文档来自技高网...

【技术保护点】
突发式低抖动光模块，包括光发射模块和光接收模块；其特征在于：所述光发射模块主要由单端变差分单元、激光器驱动单元、光控单元和激光器组成；单端变差分单元的输入端连接外部输入的突发式信号，单端变差分单元的输出端连接激光器驱动单元的输入端，激光器驱动单元的输出端连接光控单元的输入端，光控单元的输出端经光控单元连接激光器驱动单元的控制端；所述光接收模块主要由激光探测器、前放单元、峰值检测单元和判决单元组成；激光器的输出端与激光探测器的输入端相对，激光探测器的输出端连接前放单元的输入端；前放单元的一个输出端直接连接判决单元的一个输入端，前放单元的另一个输出端经峰值检测单元连接判决单元的另一个输入端；判决单元的输出端向外输出突发式信号。

【技术特征摘要】
1.突发式低抖动光模块，包括光发射模块和光接收模块；其特征在于: 所述光发射模块主要由单端变差分单元、激光器驱动单元、光控单元和激光器组成；单端变差分单元的输入端连接外部输入的突发式信号，单端变差分单元的输出端连接激光器驱动单元的输入端，激光器驱动单元的输出端连接光控单元的输入端，光控单元的输出端经光控单元连接激光器驱动单元的控制端； 所述光接收模块主要由激光探测器、前放单元、峰值检测单元和判决单元组成；激光器的输出端与激光探测器的输入端相对，激光探测器的输出端连接前放单元的输入端；前放单元的一个输出端直接连接判决单元的一个输入端，前放单元的另一个输出端经峰值检测单元连接判决单元的另一个输入端；判决单元的输出端向外输出突发式信号。2.根据权利要求1所述的突发式低抖动光模块，其特征在于:所述判决单元为高速比较器。3.根据权利要求1所述的突发式低抖动光模块，其特征在于:所述前放单元包括自动增益控制电路和电流电压转换电路，其中自动增益控制电路的输入端连接激光探测器的输入端，自动增益控制电路的输出端连接电流电压转换电路的输入端，电流电压转换电路的输出端分别连接峰值检测单元和判决单元。4.基于权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂杨，柯有强，陶庆肖，宋文生，马祖其，姚君，张家会，唐轩，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十四研究所，
类型：发明
国别省市：