[实用新型]用于升压驱动光发射器的光功率控制APC电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及光发射器光功率控制APC电路，尤其涉及用于升压后的光发射器的光功率控制APC电路。

背景技术

光发射器的一个重要参数是用户初始定义的光发射功率，在老化和温度变化的情况下，其激光二极管LD仍要保证此发射功率。激光二极管LD的特征曲线斜率随着时间推移和温度升高而下降，因此激光二极管LD的驱动电路必须设定并维持平均光发射功率。在10G 40km以上应用的激光器通常为电吸收调制激光器，一般都会集成热敏电阻和TEC制冷器。因此在这种情况下，激光器的温度变化在几度范围内，主要需要考虑的是激光器的老化。APC电路通过比较监视光电二极管PD的光电流Im(与输出光功率Po成正比)和初始定义的与所需光功率相关的参考值，保证输出光功率Po的稳定性。

而电吸收调制激光器通常采用电吸收调制器(EA-Modulator，简称MOD)和激光二极管LD集成在一个芯片衬底上，根据10G MSA-XMD-TOSA(Transmitter Optical Sub-Assembly)协议定义：电吸收调制器MOD、激光二极管LD和监视光电二极管PD三者须共阴极，在组件内部连接在一起，并通过一个管脚引出。典型的电吸收调制激光器驱动电路通常要求正负两个电源，其中，正电源为激光二极管LD提供正向偏置，负电源为电吸收调制器MOD和监视光电二极管PD提供反向偏置。但是目前绝大多数系统厂商都不愿再提供负电源，这就要求模块厂商须改变电吸收调制器MOD的极性或是对整个激光器采用升压电源供电。为了满足高速光发射器的10G MSA-XMD-TOSA协议互换性，只能对电吸收调制激光器MOD的电源作升压处理，升压后，典型的光发射器光功率控制APC电路不再适用。

如图1所示，现有的光发射器光功率控制APC电路包括由激光器LD调制电路11’驱动的一激光二极管LD10’，使其向外输出光功率Po；其光功率控制APC电路包括：一监视光电二极管PD12’接收激光二极管LD10’的一部分光信号，用以监视输出光功率Po的大小，将接收到的光信号转换成与光功率Po大小成正比的光电流Im，该光电流经一电流-电压转换电路13’转换成电压，该电压由一补偿电路14’根据输出光功率Po的变化进行补偿后，其输出电压为Vp。一基准电压源16’根据输出光功率Po大小设定一参考电压Vset作为一差分放大电路15’的正端输入，补偿电路14’的输出端电压Vp则作为其负端输入，经过差分放大后，其输出电压输入至压控电流驱动电路17’，该压控电流驱动电路输出端与LD10’阴极连接，以此调节其偏置电流Ibias的大小，从而达到控制光发射器的输出光功率Po的大小，使其达到相对稳定。该结构的光功率控制APC电路，其结构复杂，稳定性较差，因此不能应用在升压处理后的10G光发射器光功率控制APC电路中，需要对其改进。

发明内容

本实用新型提供一种用于升压后的光发射器的光功率控制APC电路，结构简单、性能稳定，且符合10G MSA-XMD-TOSA协议要求。

为实现以上发明目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于升压后的光发射器的光功率控制APC电路，包括：由激光二极管LD集成一电吸收调制器MOD，和一监视光电二极管PD，且三者共阴极接电源电压Vcc，其中Vcc取3V或5V，监视光电二极管PD的监视光电流为Im；由一端与监视光电二极管PD的阳极连接、另一端接地的取样电阻R2构成的电流电压转换电路将光电流Im转换成电压为Vp；一积分放大电路，包括一积分电容C31和一运算放大器，该积分放大电路的正电源接升压电源电压Vcc+x，x＞1.5V，负电源接地，运算放大器正端输入连接受外部控制的数字电位器或分压电阻，用于设置一参考电压Vset，其负端输入连接监视光电二极管PD的阳极，所述积分电容C31连接于运算放大器的负端输入Vp和输出端Vo之间；和一由PNP或NPN三极管构成的压控电流驱动电路，其基极输入端连接所述积分放大电路的输出端Vo，PNP三极管的集电极或是NPN三极管的发射极与激光二极管LD阳极管脚连接，PNP管的发射极或NPN管的集电极接所述升压电源电压Vcc+x，电吸收调制器MOD的阳极接射频信号RF。

所述积分电容C31的大小为0.01～10μF。

所述取样电阻R2的阻值为100～100000欧姆。

所述压控电流驱动电路的输入端与积分放大电路的输出端Vo之间串联一电阻R3，PNP管的基极与其发射极或NPN管的基极与其集电极间连接一电容C1，使所述电阻R3与电容C1构成二级积分电路。