[发明专利]一种高速调制的半导体激光发射器模块

说明书

本申请公开了一种高速调制的半导体激光发射模块，解决了现有装置体积大，反馈方式功率不稳定的问题。高速调制的半导体激光发射模块，包含比较电路、激光模块、电流‑电压转换模块、调制模块、电源模块；激光模块，用于输出频率稳定的激光，接收部分光功率，通过光电转换产生光电流。比较电路，用于将电流‑电压转换模块输出的电压信号与标准电平作对比，生成反馈电压，反馈电压控制比较电路中的三极管的导通电流，改变激光模块工作电流。电流‑电压转换模块，用于转换激光模块产生的光电流，产生随激光输出功率变化的电压信号。调制模块，用调制信号，改变激光模块的驱动电流。本申请的装置减小了激光发射器体积，提高了鲁棒性，方便系统集成。

技术领域

本申请涉及高速激光通信技术领域，尤其涉及一种高速调制的半导体激光发射器模块。

背景技术

由于激光的载频非常高，可以支持极大的调制带宽，因而可实现极高的通信速率或测量速度，这便对激光调制部分提出了极高要求。另外，实用的激光通信及激光测量设备要求激光调制模块须具有小型化，可模块化集成特点。目前，高速调制的激光模块包括电流直接调制式与外调制式。其中，电流直接调制式的激光模块主要采用可支持高速电流调制的半导体激光器，通过直接调制半导体激光的驱动电流，从而使激光器的输出光功率产生高频调制，模拟调制带宽可达5GHz，基本满足普通通信要求。而外调制式的激光模块在激光器外部串接一个高频电光调制器，避免调制激光器驱动电流，实现的最高调制带宽可达40GHz。然而集成高速电光调制器不仅增大激光模块体积，而且成本高昂，不利于广泛商用。

发明内容

本申请实施例提供一种高速调制的半导体激光发射模块，解决了现有装置体积大，反馈方式功率不稳定的问题。

一种高速调制的半导体激光发射模块包含：比较电路、激光模块、电流-电压转换模块、调制模块、电源模块；所述电源模块，用于为比较电路提供标准电平，以及为激光二极管供电。所述激光模块包含所述激光二极管，用于输出频率稳定的激光，部分光功率通过光电转换产生光电流。所述比较电路，用于将电流-电压转换模块输出的电压信号与标准电平作对比，生成反馈电压，反馈电压控制比较电路中的三极管的导通电流，改变激光模块工作电流。所述电流-电压转换模块，用于转换激光模块产生的光电流，产生随激光输出功率变化的电压信号。所述调制模块，用调制信号，改变激光模块的驱动电流。

进一步地，所述激光模块，包含：光电探测元件、激光二极管。所述光电探测元件，用于接收激光二极管的部分光功率，通过光电转换过程产生光电流。

进一步地，所述电源模块，包含：开关电源模块、偏置设定模块。所述开关电源模块，用于控制通断直流电源，并输出稳定的电压信号，为偏置设定模块提供电压参考输入。开关电源模块有三个端口，一个端口接直流电源；一个端口接偏置设定模块，用于为偏执设定模块提供电压；一个端口接比较电路和激光二极管。所述偏置设定模块，用于将直流电源分压产生标准电平。

进一步地，所述调制模块，包含：调制输入、电容。所述调制输入，是携带外部调制信号的交变电压；调制输入在连接一个电容后接入激光二极管的负极。

进一步地，所述比较电路有五个端口，其中正向输入端连接偏置设定模块，反向输入端连接电流-电压转换模块，两个电源端一个接开关电源模块，另一个接地，输出端接激光二极光负极。

优选地，所述激光模块驱动电流经过去耦模块，所述去耦模块连接在开关电源与激光二极管正极中间，用于去除激光模块的驱动电流噪声。

优选地，所述比较电路输出的信号经过稳压模块，所述稳压模块安装在激光二极管负极中间，用于滤除噪声。

进一步地，所述偏置设定模块输出电压，即为标准电平。

进一步地，所述调制电源频率响应范围为0.1GHz-4.5GHz。