[发明专利]光接收机

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及光接收机，更具体地说，涉及具有单片集成的光电探测器的补偿光接收机。

背景技术

可在各种不同的应用领域应用光接收机，诸如局域网(LAN)和光纤到户(FTTH)互联，以及在光存储系统的接口中，诸如CD-ROM、DVD和蓝光光盘中。在这些应用中，可使用光电探测器将输入光数据信号转换成电探测信号以用作进一步的处理，诸如解码、放大、均衡以及补偿。在一些类型的光数据系统中，光电探测器可容纳在独立的芯片内，或作为独立组件并与使用键合线或其它连接的光数据系统中的其它信号处理元件连接。尽管该方案允许使用高质量和高数据速率的光电探测器，但是与光电探测器有关的额外的开销和成本、以及静电放电问题以及其它与键合线相关的寄生效应可能是由此产生的弊端中的一些。

在其它的光数据系统中，光电探测器可与单个半导体基板上的其它信号处理元件单片集成在一起，以及例如使用标准集成电路(IC)技术实施所述光电探测器，所述标准IC技术诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)、硅锗(SiGe)和混合双极CMOS(BiCMOS)工艺。可使用基板内制备的pn结执行CMOS技术中的光束探测，例如，通过合适的半导体掺杂，以及操作中加载偏置电压以产生耗尽区。当在光电探测器处接收到输入光数据信号时，为了重构发射的光数据信号，可在pn节的任意一端收集由入射光子生成的电子-空穴对(即，电荷载流子)以用于强度测量以及可选的后续探测处理。因为光电探测器是单片集成在半导体上，键合线的使用最小，而且减少了开销。与集成设备相同的其它优势，诸如低成本和大规模制造也都可以实现。

发明内容

依据本发明的一方面，提供了一种光接收机，包括光电探测器、放大器和信号补偿电路。所述光电探测器可生成代表在所述光电探测器处接收的光数据信号的探测信号，并具有由所述光电探测器的操作特征导致的失真分量。所述放大器可放大所述探测信号以生成放大探测信号。所述信号补偿电路可生成重构数据信号，并可包括与所述光电探测器的操作特征相匹配的判决反馈均衡器，使得探测信号的失真分量在所述重构数据信号得到大幅度的抑制。

所述光电探测器的操作特征可包括所述光数据信号在所述光电探测器中导致的扩散电流。

所述判决反馈均衡器包括加法器、非线性元件以及至少一个滤波器。可配置所述加法器以通过从所述放大探测信号减去反馈补偿信号来生成补偿探测信号。所述非线性元件可与所述加法器连接以根据所述补偿探测信号生成所述重构数据信号。所述至少一个滤波器连接在反馈补偿回路中的所述非线性元件和所述加法器之间，以基于所述重构数据信号生成所述反馈补偿信号，配置所述至少一个滤波器以塑造所述光电探测器的操作特征，使得通过所述反馈补偿信号复制所述探测信号的失真分量。

所述非线性元件可包括信号量化器，但是或者可包括高通滤波器和连接所述高通滤波器的滞回比较器。

所述判决反馈均衡器包括多个滤波器，并联在所述反馈补偿回路中的所述非线性元件和所述加法器之间，配置所述多个滤波器的每一个以提供所述反馈补偿信号的各自部分。所述多个滤波器的每一个可以是单极连续时间滤波器。或者，所述多个滤波器包括至少一个数字滤波器和至少一个连续时间滤波器，配置所述至少一个数字滤波器以补偿快失真分量，以及配置所述至少一个连续时间滤波器以补偿慢失真分量。在该情况中，所述至少一个连续时间滤波器的每一个是单极滤波器，以及所述至少一个数字滤波器包括高阶有限脉冲响应滤波器。所述判决反馈均衡器包括所述反馈补偿回路中并联的3到5个滤波器。

所述信号补偿电路进一步包括控制模块，用于配置所述判决反馈均衡器以通过调节所述判决反馈均衡器的至少一个参数来匹配所述光电探测器的操作特征。所述判决反馈均衡器的至少一个参数包括至少一个滤波器的时间常数或增益值。

所述控制模块包括dc提取器、dc参考信号发生器、第二加法器和滤波器控制器。所述dc提取器可测量所述补偿探测信号的dc分量。所述dc参考信号发生器可生成所述补偿探测信号的参考dc分量。可配置所述第二加法器以通过比较所述补偿探测信号的测量dc分量和参考dc分量来生成补偿误差信号，其中所述补偿误差信号代表所述补偿探测信号中的未补偿失真。可配置所述滤波器控制器以基于所述补偿误差信号生成控制值，所述控制值用于调节所述判决反馈均衡器的至少一个参数。