[发明专利]一种光发射器

说明书

本发明公开了一种光发射器，包括：电流模逻辑驱动模块、调制器和端接模块；采用直接耦合方式将电流模逻辑驱动模块与调制器的输入端连接，电流模逻辑驱动模块用于产生并输出高速差分驱动信号；采用直接耦合方式将调制器的输出端与端接模块的输入端连接；调制器用于根据接收到的高速差分驱动信号对其光信号进行调制得到经调制的光信号并输出；端接模块用于将接收到的高速差分驱动信号进行远端阻抗匹配。本发明具有节约硬件成本，降低直流功耗、减小电路设计复杂度利于高密度多通道的集成设计的优点。

技术领域

本发明涉及光电通信技术领域，尤其是涉及一种光发射器。

背景技术

随着数据通信对带宽的要求越来越高，硅基光互连因为其带宽高，传输损耗小，与电芯片的可兼容性成为替代电互联作为短距离高速高带宽数据传输的有效方式。光传输链路大致可包括光发射器、光接收器和光传输媒介。其中光发射器是将电信号转化为光信号，所需器件主要包括光源、驱动器和电光调制器。

根据调制方式不同可以分为直接调制和外部调制。马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder Modulator,MZM)是一种广泛使用的外部调制器，具有调制方式简单，输出光信号线宽窄，抗干扰能力强，对温度变化不敏感的特点。马赫-曾德尔调制器具有两个较长的光学相移器，每个光学相移器采用行波电极(传输线电极)驱动，也称为行波马赫-曾德尔调制器(Travelling Wave Mach-Zehnder Modulator,TW MZM)。驱动器是将前一级数据电信号放大到足够幅度，输入到马赫-曾德尔调制器的行波电极上，调制光信号。

现有的驱动器结构采用AC耦合方式与所述行波马赫-曾德尔调制器连接，其主要包括传统电流模逻辑(Current Mode Logic,CML)驱动器、直流偏置(Bias-Tee)模块、行波马赫-曾德尔调制器连接和端接模块；AC耦合方式可以单独调节行波马赫-曾德尔调制器的偏置电压，并且使得电流模逻辑驱动模块与行波马赫-曾德尔调制器的工作偏置状态不互相干扰。但是因为直流偏置模块的电感电容值较大，通常需要额外的元器件，占用较大电路结构设计的面积，不利于高密度多通道光电集成的电路结构设计。

现有的光发射器的设计，其主要包括开漏(open-drain)驱动器，行波马赫-曾德尔调制器和远端负载。该光发射器的设计由于所述开漏驱动器没有近端端接电阻存在较强的光信号反射，影响光信号传输的完整性，同时在行波马赫-曾德尔调制器的传输线电极上有较大直流电流存在，增加了直流功耗，从而导致器件发热，降低了器件运行的稳定性以及使用寿命的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光发射器，用以解决现有技术中的光发射器中所存在的高直流功耗、高电路复杂度，以及增加了占用光发射器电路的面积，不利于高密度多通道的集成设计的问题。

为了解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种光发射器，包括：电流模逻辑驱动模块、调制器和端接模块；采用直接耦合方式将所述电流模逻辑驱动模块与所述调制器的输入端连接，所述电流模逻辑驱动模块用于产生并输出高速差分驱动信号；采用直接耦合方式将所述调制器的输出端与所述端接模块的输入端连接；所述调制器用于根据接收到的所述高速差分驱动信号对其光信号进行调制得到经调制的光信号并输出；所述端接模块用于将接收到的所述高速差分驱动信号进行远端阻抗匹配。

进一步的，所述电流模逻辑驱动模块进一步包括：负载电阻、共源共栅结构、输入对管和尾电流源，

所述负载电阻的第一端接入所述电流模逻辑驱动模块的工作电压VCC，其第二端与所述共源共栅结构的漏极连接；

所述共源共栅结构的源极与所述输入对管的集电极连接；

所述输入对管的发射级经所述尾电流源接地；

所述负载电阻用于对所述高速差分驱动信号进行近端阻抗匹配以及将所述输入对管产生的电流信号转化为高速差分电压信号；