CN102761372B - 光模块及其发光指示信号输出电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光模块及其发光指示信号输出电路，所述光模块包括：激光器及其驱动电路，以及MOS管；激光器中的激光发射光源的负端与驱动电路的调制电信号端相连，驱动电路根据接收的电信号通过其调制电信号端为激光发射光源提供调制电信号；激光发射光源的负端还与MOS管的栅极相连，通过MOS管控制发光指示信号的输出。由于在发光指示信号输出电路中采用MOS管，而MOS管的栅极与激光发射光源的阴极相连，可以在激光发射光源发光时导通，在激光发射光源不发光时截止；从而控制发光指示信号的输出，用以指示激光发射光源是否发光。相比于现有技术的发光指示信号输出电路中采用的高速比较器，具有较低的成本，而且节省了电路空间。

Description

光模块及其发光指示信号输出电路

技术领域

本发明涉及光纤通信技术，尤其涉及一种光模块及其发光指示信号输出电路。

背景技术

目前的国内市场以及国际市场，高带宽、高速率和多种业务融合的光纤通信方向已经开始应用；在众多的解决方案中，光纤到户(FTTH)的出现便被认为是宽带接入的终极解决方案。国内市场已经大面积应用。

而在FTTH众多方案中，其中PON（无源光网络）又备受关注，成为了目前主流的光接入方式。

PON网络中的ONU（optical net unit，光网络单元）光模块或者OLT（OpticalLine Terminator，光线路终端）光模块都具有激光发射功能和激光接收功能。不论是ONU光模块还是OLT光模块，本文中都称为光模块。光模块中可以包括激光发射单元和激光接收单元，激光接收单元包括ROSA（Receiver OpticalSubassembly，光接收组件）和限幅放大电路，激光接收单元包括TOSA（Transmitter Optical Subassembly，光发射组件）及其驱动电路；或者光模块中包括BOSA（Bidirectional Optical Subassembly，双向光组件），BOSA可以进行激光发射和接收。

ROSA、或者BOSA中通常包括有光电二极管和TIA。光电二极管探测到光信号后会输出相应的响应电流Ipd，TIA（Tranimpedance Amplifier，跨阻放大器）将输出相应的差分电信号；该差分信号被送到限幅放大器，限幅放大器输出相应的电信号。

TOSA、或者BOSA中通常包括有激光发射光源（或称激光器），激光发射光源的驱动电路接收到电信号后，根据接收的电信号驱动激光发射光源发射特定波长的激光。

通常，光模块会输出发光指示信号用以指示本光模块的激光发射光源是否发光。光模块中的发光指示信号的输出电路如图1所示，半导体激光发射光源（图1中的LD）是一个电流器件，当通过它的正向电流超过阈值电流时，它会发出激光，激光发射光源正端（阳极）接电源，负端（阴极）接偏置（BIAS）和调制（MOD）电流信号，当电流信号超过阈值电流时，激光发射光源发光；反之，激光发射光源不发光。高速比较器的一端（A端，图1高速比较器的第3引脚）接激光发射光源负端（或通过电阻接激光发射光源负端），另一端（B端，图1高速比较器的第4引脚）需根据需求设置合理的比较电平，比较电平可通过更改电阻R1和R2的比值进行设置。高速比较器的输出端（图1高速比较器的第1引脚）输出发光指示信号。当电流信号超过阈值电流时，半导体激光发射光源处于导通状态，A端电压低于B端，高速比较器的输出端输出高电平，发光指示信号指示激光器发光；当电流信号小于阈值电流时，半导体激光发射光源不导通，A端电压高于B端，高速比较器的输出端输出低电平，发光指示信号指示激光器不发光。如果B端的比较电平较高，那么就会造成发光指示信号的上升沿比实际信号上升沿时间差较大，同时两个信号的下降沿的时间差较小；如果比较电平较低，那么就会造成发光指示信号的上升沿比实际信号上升沿时间差较小，同时两个信号的下降沿的时间差较大，这个值要设置合理以兼顾发光和光消失的指示都同步。

由此，现有技术光模块中的发光指示信号输出电路中需要使用高速比较器，具有较高的成本，并占有较多的电路空间。

发明内容

本发明的实施例提供了一种光模块及其发光指示信号输出电路，用以降低光模块中的发光指示信号输出电路的成本，节约光模块中的电路空间。

根据本发明的一个方面，提供了一种光模块，包括：激光器及其驱动电路，以及MOS管；

所述激光器中的激光发射光源的负端与所述驱动电路的调制电信号端相连，所述驱动电路根据接收的电信号通过其调制电信号端为所述激光发射光源提供调制电信号；

所述激光发射光源的负端还与所述MOS管的栅极相连，通过所述MOS管控制发光指示信号的输出。

较佳地，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极与电源相连，所述MOS管的漏极通过串联的两个电阻连接到地；所述串联的两个电阻之间的连接点用以输出所述发光指示信号。

或者，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过电阻与电源相连，所述MOS管的漏极连接到地；所述MOS管的源极用以输出所述发光指示信号。

或者，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过第一电阻与电源相连，所述MOS管的漏极通过第二电阻与地相连；所述MOS管的漏极用以输出所述发光指示信号。

根据本发明的另一个方面，提供了一种发光指示信号输出电路，包括：激光器及其驱动电路，以及MOS管；

所述激光器中的激光发射光源的负端与所述驱动电路的调制电信号端相连，所述驱动电路根据接收的电信号通过其调制电信号端为所述激光发射光源提供调制电信号；

所述激光发射光源的负端还与所述MOS管的栅极相连，通过所述MOS管控制发光指示信号的输出。

其中，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极与电源相连，所述MOS管的漏极通过串联的两个电阻连接到地；所述串联的两个电阻之间的连接点用以输出所述发光指示信号。

或者，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过电阻与电源相连，所述MOS管的漏极连接到地；所述MOS管的源极用以输出所述发光指示信号。

或者，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过第一电阻与电源相连，所述MOS管的漏极通过第二电阻与地相连；所述MOS管的漏极用以输出所述发光指示信号。

本发明提供的实施例的光模块中，由于在发光指示信号输出电路中采用MOS管，而MOS管的栅极与激光发射光源的阴极相连，可以在激光发射光源发光时导通，在激光发射光源不发光时截止；从而控制发光指示信号的输出，用以指示激光发射光源是否发光。相比于现有技术的发光指示信号输出电路中采用的高速比较器，具有较低的成本，而且节省了电路空间。

附图说明

图1为现有技术的光模块中的发光指示信号的输出电路示意图；

图2为本发明实施例的光模块中的激光器及其驱动电路的示意图；

图3为本发明实施例一的光模块中的发光指示信号的输出电路示意图；

图4为本发明实施例二的光模块中的发光指示信号的输出电路示意图；

图5为本发明实施例三的光模块中的发光指示信号的输出电路示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。

本发明的主要思路为，将激光发射光源的负端与MOS（Metal OxideSemiconductor，金属氧化物半导体）管的G极（栅极）相连，以激光发射光源的负端控制MOS管的导通和关断，以MOS管的导通和关断控制发光指示信号的输出。尤其是，可以选用开启和关断延时时间小的高速MOS管，从而保证发光指示信号的输出与激光发射光源的发光同步。

本发明提供了三个具体实施例，其中，实施例一的技术方案中，MOS管的S极与电源之间连接有电阻，发光指示信号由MOS管的S极输出；实施例二的技术方案中，MOS管的D极与电源之间连接有电阻，发光指示信号由MOS管的D极输出；实施例三的技术方案中，MOS管的D极与电源之间连接有两个电阻，发光指示信号由两个电阻之间输出。下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。

实施例一

如图2所示的光模块中，包括激光器及其驱动电路，驱动电路接收到设备发送的电信号后，根据接收的电信号向激光器中的激光发射光源（图2中的LD）发送调制信号，以驱动激光发射光源的发光。

一般而言，激光器的激光发射光源的正端与电源相连，或者通过电阻，或者通过电感与电源相连；从而电源向激光发射光源的正端提供较高电压。驱动电路根据接收的电信号产生相应的调制电信号。驱动电路的调制电信号端与激光器的激光发射光源的负端相连，或者，驱动电路的调制电信号端通过电阻与激光器的激光发射光源的负端相连，用以为激光发射光源提供调制电信号：若驱动电路的调制电信号端产生低电平，则激光发射光源导通，电流从激光发射光源流向驱动电路，激光发射光源发光；若驱动电路的调制电信号端处于高阻状态，激光发射光源处于截止状态，不发光。此外，驱动电路还为激光发射光源提供激光发射光源工作的偏置电流。

驱动电路为激光发射光源提供偏置电流，并根据接收的电信号发送调制信号，以驱动激光发射光源发光的电路可采用现有技术光模块中常用的电路，为本领域技术人员所熟知的技术，此处不再赘述。

在图3所示的光模块的发光指示信号输出电路中，包括：激光发射光源301和MOS管302、电阻R303、电阻R304。

其中，激光发射光源301（图3中的LD）为上述图2中所示的激光发射光源，激光发射光源301的负端与MOS管302的G极（栅极）相连，或者，激光发射光源301的负端通过电阻与MOS管302的G极（栅极）相连。MOS管302的S极（源极）与电源相连，MOS管302的D极（漏极）通过串联的两个电阻R303和R304连接到地。R303和R304之间的连接点用以输出发光指示信号，其可以连接发光指示信号灯，用以指示激光器是否发光。

图3所示的光模块的发光指示信号输出电路的工作原理为：

激光发射光源301发光时，由于激光发射光源301处于导通状态，则激光发射光源301的负端的电压比正端有1V左右的压降，此时G极电压与S极（接电源）的压差大于其导通电压，MOS管302导通。MOS管302导通后，电流从电源通过MOS管302，在R303和R304上形成压降，在R303和R304之间的连接点将输出一定的电压，该电压与R303和R304的阻值的比值相关。从而该发光指示信号输出电路输出较高电压的发光指示信号，表示激光发射光源301发光。较佳地，MOS管302可以选用PMOS（P-channel Metal OxideSemiconductor，Ｐ沟道金属氧化物半导体）管。

激光发射光源301不发光时，由于与激光发射光源301的负端相连的驱动电路处于高阻状态，则激光发射光源301的负端的电压较高，接近电源电压，MOS管302不导通；没有电流流过R303和R304，R303和R304之间的连接点的电压接近或等于地的电压，若地的电压为0，则R303和R304之间的连接点的电压为0。从而该发光指示信号输出电路输出较低电压的发光指示信号，表示激光发射光源301不发光。

实施例二

在图4所示的光模块的发光指示信号输出电路中，包括：激光发射光源401、MOS管402、电阻R403。

其中，激光发射光源401为上述图2中所示的激光发射光源，激光发射光源401的负端与MOS管402的G极相连，或者，激光发射光源401的负端通过电阻与MOS管402的G极相连。MOS管402的S极通过电阻R403与电源相连，MOS管302的D极（漏极）连接到地。MOS管402的S极用以输出发光指示信号，其可以连接发光指示信号灯，用以指示激光器是否发光。

图4所示的光模块的发光指示信号输出电路的工作原理为：

激光发射光源401发光时，MOS管402导通。MOS管402导通后，电流从电源通过R403、MOS管402流入地，此时MOS管402上的压降很小，MOS管402的S极的电压接近于地，从而该发光指示信号输出电路输出较低电压的发光指示信号，表示激光发射光源301发光。

激光发射光源401不发光时，MOS管402不导通。MOS管402的S极的电压接近于电源电压，从而该发光指示信号输出电路输出较高电压的发光指示信号，表示激光发射光源401不发光。

实施例三

在图5所示的光模块的发光指示信号输出电路中，包括：激光发射光源501和MOS管502、电阻R503、电阻R504。

其中，激光发射光源501为上述图2中所示的激光发射光源，激光发射光源501的负端与MOS管502的G极相连，或者，激光发射光源501的负端通过电阻与MOS管502的G极相连。MOS管502的S极通过电阻R503与电源相连，MOS管502的D极（漏极）通过电阻R504连接到地。MOS管502的D极用以输出发光指示信号，其可以连接发光指示信号灯，用以指示激光器是否发光。一般而言，R503的阻值较小，其小于R504。

图5所示的光模块的发光指示信号输出电路的工作原理为：

激光发射光源501不发光时，MOS管502截止。MOS管502的D极的电压接近于地，从而该发光指示信号输出电路输出较高电压的发光指示信号，表示激光发射光源501不发光。

激光发射光源501发光时，MOS管502导通。MOS管502的D极的电压为分压在R504上的电压，由于R504大于R503，因此，MOS管502的D极的电压较高，从而该发光指示信号输出电路输出较高电压的发光指示信号，表示激光发射光源501发光。

上述的MOS管可选用PMOS管、NMOS（N-channel metal oxidesemiconductor，N沟道金属氧化物半导体）管等。显然，本领域技术人员根据本发明实施例公开的内容，在实际应用中还可轻而易举地实现采用NMOS管以及相关的电路来控制发光指示信号的输出；而这些变化的电路也都应视为本发明的保护范围。

本发明提供的三个实施例的光模块中，由于在发光指示信号输出电路中采用MOS管，而MOS管的栅极与激光发射光源的阴极相连，可以在激光发射光源发光时导通，在激光发射光源不发光时截止；从而控制发光指示信号的输出，用以指示激光发射光源是否发光。相比于现有技术的发光指示信号输出电路中采用的高速比较器，具有较低的成本，而且节省了电路空间。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种光模块，包括：激光器及其驱动电路，以及MOS管；

所述激光器中的激光发射光源的负端与所述驱动电路的调制电信号端相连，所述驱动电路根据接收的电信号通过其调制电信号端为所述激光发射光源提供调制电信号；

所述激光发射光源的负端还与所述MOS管的栅极相连，通过所述MOS管控制发光指示信号的输出。

2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极与电源相连，所述MOS管的漏极通过串联的两个电阻连接到地；所述串联的两个电阻之间的连接点用以输出所述发光指示信号。

3.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过电阻与电源相连，所述MOS管的漏极连接到地；所述MOS管的源极用以输出所述发光指示信号。

4.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过第一电阻与电源相连，所述MOS管的漏极通过第二电阻与地相连；所述MOS管的漏极用以输出所述发光指示信号。

5.如权利要求1-4任一所述的光模块，其特征在于，还包括：连接于所述激光发射光源的负端与所述MOS管的栅极之间的电阻。

6.如权利要求1-4任一所述的光模块，其特征在于，还包括：连接于所述激光发射光源的负端与所述驱动电路的调制电信号端之间的电阻。

7.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述MOS管为PMOS管或NMOS管。

8.一种发光指示信号输出电路，包括：激光器及其驱动电路，以及MOS管；

所述激光器中的激光发射光源的负端与所述驱动电路的调制电信号端相连，所述驱动电路根据接收的电信号通过其调制电信号端为所述激光发射光源提供调制电信号；

所述激光发射光源的负端还与所述MOS管的栅极相连，通过所述MOS管控制发光指示信号的输出。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极与电源相连，所述MOS管的漏极通过串联的两个电阻连接到地；所述串联的两个电阻之间的连接点用以输出所述发光指示信号。

10.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过电阻与电源相连，所述MOS管的漏极连接到地；所述MOS管的源极用以输出所述发光指示信号。

11.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述MOS管控制发光指示信号的输出的具体电路为：

所述MOS管的源极通过第一电阻与电源相连，所述MOS管的漏极通过第二电阻与地相连；所述MOS管的漏极用以输出所述发光指示信号。

12.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述MOS管为PMOS管或NMOS管。