[发明专利]一种宽带模拟调制的激光收发模块及控制方法

权利要求书

1.一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于，所述激光收发模块内部集成设置有激光发射模块、开关电源模块和激光接收模块，所述激光发射模块、所述开关电源模块和所述激光接收模块并排设置，其中所述开关电源模块设置于所述激光发射模块和所述激光接收模块中间；

所述激光收发模块外部设置有调制输入端口、解调输出端口、直流电源输入端口、光纤输入接口和光纤输出接口，所述调制输入端口与所述激光发射模块输入端连接，所述光纤输出接口与所述激光发射模块输出端连接，所述直流电源输入端口与所述开关电源模块输入端连接，所述解调输出端口与所述激光接收模块输出端连接，所述光纤输入接口与所述激光接收模块输入端连接，其中，所述调制输入端口、解调输出端口和直流电源输入端口设置在所述激光收发模块的一侧，所述光纤输入接口和光纤输出接口设置在所述激光收发模块的另一侧，并且所述光纤输入接口和光纤输出接口与所述调制输入端口、解调输出端口和直流电源输入端口相对设置；

所述激光发射模块、开关电源模块和激光接收模块采用物理空间隔离。

2.根据权利要求1所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述激光发射模块包括偏置设定模块、电流-电压转换模块、比较电路、稳压模块和半导体激光器，所述半导体激光器电信号输出端与所述电流-电压转换模块输入端连接，所述电流-电压转换模块输出端与所述比较电路反向输入端连接，所述比较电路正向输入端与所述偏置设定模块输出端连接，所述比较电路输出端与所述稳压模块输入端连接，所述稳压模块输出端与所述半导体激光器输入端连接，所述半导体激光器输入端还与所述调制输入端口连接，所述半导体激光器光信号输出端与所述光纤输出端连接。

3.根据权利要求2所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述激光器为半导体激光器，并且半导体激光器包括并联设置的光电检测原件PD和激光二极管LD，其中所述光电检测原件PD的阳极端连接所述半导体激光器电信号输出端口，所述激光二极管LD的阴极端连接所述半导体激光器输入端口。

4.根据权利要求1所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述激光接收模块包括光电探测器、第一放大模块、第一调理模块、第二放大模块和第二调理模块，其中，所述光电探测器输入端连接所述光纤输入接口，所述光电探测器输出端连接所述第一放大模块输入端，所述第一放大模块输出端连接所述第一调理模块输入端，所述第一调理模块输出端连接所述第二放大模块输入端，所述第二放大模块输出端连接所述第二调理模块输入端，所述第二调理模块输出端连接所述解调输出端口。

5.根据权利要求2所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述开关电源模块输出端连接半导体激光器、光电探测器、比较电路、第一放大模块和第二放大模块，所述开关电源模块用于向各个模块供电，并输出稳定的电压信号，为所述偏置设定模块提供电压参考输入。

6.根据权利要求3所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述半导体激光器的调制带宽和光电探测器的探测带宽一致；

所述半导体激光器供电端配置至少两个去耦电容或者配置电感。

7.根据权利要求1或4所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述激光接收模块的表面上以及有源器件周围设置有地孔，所述激光接收模块中的各个模块之间敷实铜并接地。

8.根据权利要求1或5所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述开关电源模块输出端配置至少两组电容。

9.根据权利要求2所述的一种宽带模拟调制的激光收发模块，其特征在于：

所述偏置设定模块和电流-电压转换模块中采用高精度电阻和电容。

10.一种控制半导体激光的稳定工作点的方法，其特征在于，在激光发射模块中，半导体激光器采用支持高速电流模拟调制的半导体激光器，所述半导体激光器驱动电流的变化由加在其两端的电势差决定，所述电势差包含直流电部分和交流电部分，所述直流电部分用于设定所述半导体激光器的稳定工作点，并且通过光功率反馈方式控制，其中，所述光功率反馈方法包括：

所述半导体激光器中的光电探测元件PD接收到激光二极管LD的部分光功率产生光电流；

所述光电流经过所述电流-电压转换输入至比较电路的反向输入端，其中，所述比较电路的正向输入端为偏置设定模块产生的标准电平，所述标准电平用于决定所述激光二极管LD的稳定工作点；

所述比较电路根据输入端的电压，输出反馈电压，通过稳压模块滤除噪声，改变所述激光二极管LD阴极的直流电压，形成光功率反馈环路，进而控制所述激光二极管LD阳极与阴极之间的电势差，从而实时调整所述激光二极管LD的驱动电流。