[实用新型]一种OLT模块光功率检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及无源光网络PON（Passive Optical Network）系统中的光线路终端光收发一体模块（Optical Line Terminal Transceiver,以下简称OLT模块），尤其涉及一种OLT模块光功率检测电路。

背景技术

在PON系统中，OLT模块一方面向ONU发射下行光信号，另一方面接收来自光网络单元ONU（Optical Network Unit）的上行光信号，并向网络系统上报接收到的光功率及其扩展功能（如：光功率告警）。但由于OLT模块的电路基板空间有限和成本因素，光功率检测时不能采用类似光功率计那样复杂的单元电路。现有OLT模块的光功率检测电路往往只将光电二极管的光电流通过电流镜像器和取样保持器输出一个表征光功率大小的电压信号，然后由模数转换器将其转换成数字信号，从而获得光功率大小。该光功率检测电路由于存在不可避免模数采样噪声，当OLT模块的输入光功率小于-25 dBm(3.16uW)时，模数采样值小且抖动大，使模数有效值所占的比重不大且不稳定，这就造成了检测小光功率时存在非常大的误差，尤其在检测突发信号时。

发明内容

为克服以上缺点，本实用新型提供一种检测精度高的检测光功率的OLT模块光功率检测电路。

为达到以上发明目的，本实用新型提供一种OLT模块光功率检测电路，包括：一用于接收上行光信号的PD光电二极管；一电流镜像器，包括一输入端、第一、第二电流输出端，所述PD光电二极管阴极连接该第一电流输出端，阳极连接一TIA放大器；一升压器连接所述电流镜像器输入端；一取样保持器，其输入端连接所述电流镜像器第二电流输出端，其输出端连接一AD模数转换器，还包括一增流电路，其第一端与所述PD光电二极管阴极连接，第二端接地。

所述PD光电二极管可以是PIN或APD光电二极管。

所述增流电路可以采用一增流电阻或一恒流源。

所述增流电路的增流电流值范围为10uA~1000uA。

由于上述OLT模块光功率检测电路中设置了增流电路，使取样保持器的输出电压也相应地增加，AD采样值也随之增加。当OLT模块接收到上行光功率较小时，如-25dBm～-30dBm时， AD采样值中的有效值比重仍然较大，检测小光功率时误差就会减小。

附图说明

图1表示本实用新型OLT模块光功率检测电路方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。

如图1所示的OLT模块光功率检测电路，包括：一用于接收上行光信号的PD光电二极管10，该光电二极管可以是PIN或APD光电二极管。一电流镜像器20，包括一输入端21、第一、第二电流输出端22、23， PD光电二极管10阴极连接该第一电流输出端22，阳极连接一TIA放大器；一升压器30连接电流镜像器20输入端21；一取样保持器40，其输入端连接电流镜像器20第二电流输出端23，其输出端连接一AD模数转换器50，还包括一增流电路60，其第一端与PD光电二极管10阴极连接，第二端接地。增流电路60在本实施例中采用一增流电阻R或一恒流源等其他方式实现。

工作原理说明：升压器30将3.3伏或５伏直流电源升压为几十伏直流电输出至电流镜像器20的输入端21，再通过其第一电流输出端22输出电流I₂₂至PD光电二极管10光电流Ipd及增流电路60增流电流Ir。PD光电二极管10在某额定反向偏置电压作用下，其光电流Ipd与输入光功率Pi（1mW以下）成比例，即Ipd=Pi*C，其中C表示为PD光电二极管10的响应度常数。取样保持器40通过对电流镜像器20取样输出电压至AD模数转换器50进行模数转换而得到与PD光电二极管10输入光功率Pi对应的AD模数采样值。再通过对几个已知的输入光功率进行AD模数采样，从而取得输入光功率Pi与AD模数采样值的函数关系。电流镜像器20第一电流输出端22输出电流I₂₂与第一电流输出端23输出电流I₂₃成正比例关系：I₂₂＝I₂₃ *n，其中n为大于等于１的自然数，且I₂₂=Ipd+Ir。由于有增流电电流Ir的存在，即使光电流Ipd极小时，如光功率Pi为-25dBm～-30dBm，AD采样值仍然足够大，AD采样值中的有效值比重较大，AD采样噪声影响微小，检测PD光电二极管10输入光功率Pi时误差极小，精度高。例如：在PD光电二极管10输入光功率Pi为-30dBm时，AD采样值约116(AD采样值满量程为4095)。实验证明，当PD光电二极管10输入光功率Pi为-6dBm～-25dBm时，检测PD光电二极管10输入光功率Pi误差小于±0.3dBm；当光功率为-25dBm～-30dBm时，检测PD光电二极管10输入光功率Pi误差小于±0.5dBm，均能很好满足光纤通讯网络设备中要求。