CN102983497B - 一种激光器背光电流反馈控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光器背光电流反馈控制方法，其利用比例电流源电路解决大背光电流光器件在部分激光驱动器上不能使用的问题，该方法使大背光电流光器件不再受激光驱动器反馈电流范围的限制，有效提高了光器件的使用率，将部分因为背光电流过大而不能使用的光器件转变为可以使用的良品，从根本上降低了光模块的生产成本。另外，该电路还具有设计简单，成本低，占用电路板面积小等优势。

Description

一种激光器背光电流反馈控制方法

技术领域

本发明涉及激光器领域，特别涉及一种激光器背光电流反馈控制方法。

背景技术

传统的光模块发射端功能如图1所示，当外部电路设置激光驱动器输出电流，保证激光器输出功率稳定后，激光器的背光二极管(PD)就会接收部分激光器输出光功率，将其转换为响应电流(Im)反馈给激光驱动器，作为激光驱动器自动光功率控制环路（APC）的参考基准。因为背光二级管是生长在激光器上，所以能够提供很高的监控精度，保证自动光功率控制环路有效补偿激光器的驱动电流.例如，当激光器由于老化发光效率降低时，PD产生的响应电流也相应降低，这时自动光功率控制环路就会增大激光器偏置电流，保证激光器的正常输出功率，使PD的响应电流回到原始值。

但是，通常情况下，激光驱动器对反馈输入的背光电流(Im)范围有明确规定，大致在几十微安到1.5或2mA范围内。如果背光电流超出该范围，自动光功率控制环路就不能正常工作，导致激光器输出功率达不到理想指标。因此，必须对激光器的背光指标范围严格控制，将超出激光驱动器指标范围的光器件定位不良品，不能使用。然而，由于激光器生产工艺的微小差异，生产过程中有可能产生很大比例背光电流不满足指标范围的激光器,超出2mA的上限。如果该部分激光器不能使用将极大增加光模块的生产成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种新的激光器背光电流反馈控制方法。所述方法基于在传统的激光驱动器驱动电路基础上改善了激光器背光电流反馈电路，将原有的反馈电路改变为比例电流源电路，从而可按照需要控制反馈的背光电流比例，将满足激光驱动器的背光电流范围的反馈电流送入激光驱动器，从根本上解决光器件背光电流过大所导致激光驱动器APC环路不能正常工作的问题，实现自动光功率控制环路的正常功能。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种激光器背光电流反馈控制方法，包括：背光二极管通过激光二极管输入的光信号产生背光响应电流，作为比例电流源电路的输入；所述比例电流源电路将背光响应电流的大小进行比例调整；所述比例电流源电路输出符合激光驱动器要求的背光反馈电流作为激光驱动器的背光反馈输入。

优选的，所述比例电流源电路基于三极管或CMOS电路。

优选的，所述比例电流源电路采用对管镜像电路。

优选的，所述对管镜像电路包括互为镜像的背光响应电路和镜像输出电路，所述背光响应电路的输入端连接在背光二极管的输出端，所述镜像输出电路的输出连接激光驱动器的背光反馈输入端。

优选的，通过调整镜像输出电路负载电阻和背光响应电路负载电阻的比值对所述背光响应电流的大小进行比例调整。

优选的，所述背光响应电路包括第一三极管、背光响应电路负载电阻，所述镜像输出电路包括第二三极管、镜像输出电路负载电阻；所述第一三极管和第二三极管为PNP三极管，所述第一三极管的发射极作为背光响应电路的输入端与背光二极管的输出相连，所述背光响应电路负载电阻一端连接第一三极管的集电极，另一端连接电源，所述第一三极管的发射极与基极相连；所述第二三极管的发射极作为镜像输出电路的输出端与激光驱动器的背光反馈电流输入端相连，所述镜像输出电路负载电阻一端连接第二三极管的集电极，另一端连接电源，所述第一三极管的基极与第二三极管的基极相连。

优选的，所述比例电流源电路输出的背光反馈电流大小为：

。

与现有技术相比，本发明的有益效果：可根据激光器背光电流大小，合理设置反馈给激光驱动器的反馈电流，使其达到激光驱动器的背光电流范围，保证自动光功率控制电路能正常工作，从而可以很大程度上提高光器件的良品率，降低光模块的生产成本。此外，采用的电路还具有设计简单，成本低，占用电路板面积小等优势。

附图说明：

图1为现有技术；

图2为本发明实施例。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据背景技术介绍，以传统的激光驱动器驱动电路无法实现大背光响应电流的自动光功率控制功能，从而导致光模块发端特性不能满足光通行要求。

本发明实施例在传统的激光驱动器驱动电路基础上，优化了激光器背光电流响应回路电路设计，增加了比例电流源控制电路。该电路可根据激光器背光电流大小，按照需要配置输入激光驱动器Im的电流比例，合理设置反馈给激光驱动器的反馈电流，使其达到激光驱动器的背光电流范围，保证自动光功率控制电路能正常工作。

本发明实施例具体如图2所示，背光二极管PD通过激光二极管LD输入的光信号产生背光响应电流i1，作为比例电流源电路的输入；比例电流源电路将背光响应电流的大小进行比例调整后输出符合激光驱动器要求的背光反馈电流i2作为激光驱动器的背光反馈输入。

其中的比例电流源电路由互为镜像的背光响应电路和镜像输出电路构成，背光响应电路包括第一三极管、背光响应电路负载电阻R1，镜像输出电路包括第二三极管、镜像输出电路负载电阻R2；第一三极管和第二三极管这里采用PNP三极管，也可根据需要采用其他类型三极管或功能相似的COMS管等其他器件，第一三极管的发射极作为背光响应电路的输入端与背光二极管PD的输出相连，背光响应电路负载电阻R1一端连接第一三极管的集电极，另一端连接电源Vcc，第一三极管的发射极与基极相连；第二三极管的发射极作为镜像输出电路的输出端与激光驱动器的背光反馈电流输入端相连，镜像输出电路负载电阻R2一端连接第二三极管的集电极，另一端连接电源Vcc，第一三极管的基极与第二三极管的基极相连。

当背光二极管PD通过激光二极管LD输入的光信号产生背光响应电流i1, 将其输入到比例电流源电路的背光响应电路部分的输入端，通过基于PNP三极管的互为镜像的背光响应电路和镜像输出电路所构成的对管镜像电路进行比例调整后，在镜像输出电路部分的输出端就会相应产生比例镜像电流i2,将其作为激光驱动器的实际背光反馈电流， i1和i2的关系如下：

                                     公式1

例如，当R1/R2=1/5时，

                      公式2

根据公式2可计算出输入激光驱动器的背光反馈电流实际只有原电流i1的五分之一，使激光驱动器能够在大的背光电流下也能正常工作。

此外根据背光电流的大小范围，还可以调整电阻R1和R2的比值大小。当增大电阻R2阻值时，背光反馈电流i2, 也会相应减少；当减小电阻R2阻值时，背光反馈电流i2会相应增加。始终保证激光器的背光响应电流经比例电流源电路后产生的新反馈电流在激光驱动器要求的范围内，从而使激光驱动器的自动功率控制环路能正常工作，保证光模块发射端的工作特性指标满足要求。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本发明并不局限于前述的具体实施方式，本发明可扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种激光器背光电流反馈控制方法，其特征在于包括：

背光二极管通过激光二极管输入的光信号产生背光响应电流，作为比例电流源电路的输入；

所述比例电流源电路将超出激光驱动器指标范围的背光响应电流的大小进行比例调整；

所述比例电流源电路输出符合激光驱动器要求的背光反馈电流作为激光驱动器的背光反馈输入，保证自动光功率控制电路能正常工作；

所述比例电流源电路基于三极管，所述比例电流源电路采用对管镜像电路，所述对管镜像电路包括互为镜像的背光响应电路和镜像输出电路，所述背光响应电路的输入端连接在背光二极管的输出端，所述镜像输出电路的输出连接激光驱动器的背光反馈电流输入端，通过调整镜像输出电路负载电阻和背光响应电路负载电阻的比值对所述背光响应电流的大小进行比例调整。

2.如权利要求1所述的一种激光器背光电流反馈控制方法，其特征在于：所述背光响应电路包括第一三极管、背光响应电路负载电阻，所述镜像输出电路包括第二三极管、镜像输出电路负载电阻；所述第一三极管和第二三极管为PNP三极管，所述第一三极管的发射极作为背光响应电路的输入端与背光二极管的输出相连，所述背光响应电路负载电阻一端连接第一三极管的集电极，另一端连接电源，所述第一三极管的发射极与基极相连；所述第二三极管的发射极作为镜像输出电路的输出端与激光驱动器的背光反馈电流输入端相连，所述镜像输出电路负载电阻一端连接第二三极管的集电极，另一端连接电源，所述第一三极管的基极与第二三极管的基极相连。

3.如权利要求2所述的一种激光器背光电流反馈控制方法，其特征在于：所述比例电流源电路输出的背光反馈电流大小为：