CN106059669A - 光接收模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种光接收模块。其包括有：光探测单元、第一RC电路、第一限幅放大器、第二RC电路、第二限幅放大器；所述光探测单元，其中一输出支路依次电连接所述第一RC电路和第一限幅放大器；其另一并联的输出支路依次电连接所述第二RC电路和第二限幅放大器；所述第一RC电路的电阻值大于所述第二RC电路的电阻值；所述第一RC电路，用于通过其中电阻和电容的参数，设置所述光接收模块的灵敏度；所述第二RC电路，用于通过其中电阻和电容的参数，设置所述第二限幅放大器所输出的光指示信号的响应时间。本方案所提供的光接收模块能在提高模块的灵敏度同时，提高光指示信号的响应/去响应时间。

Description

光接收模块
【技术领域】
本发明涉及光通信技术领域，具体的，涉及一种光接收模块。
【背景技术】
无源光网络PON(Passive Optical Network：无源光纤网络)是光接入网中的一种技术，是指光配线网中不含有任何电子器件及电子电源的有源电子设备。PON系统由光线路终端(Optical Line Terminal，简称OLT)、光分配网络(Optical Distribution Network，简称为ODN)和光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)三部分构成。其中OLT为接入网提供网络侧与核心网之间的接口，通过ODN与各ONU连接。且作为PON系统的核心功能设备，OLT具有集中带宽分配、控制各ONU、实时监控、运行维护管理PON系统的功能，ONU为接入网提供用户侧的接口，提供语音、数据、视频等多业务流与ODN的接入，受OLT集中控制。
参见附图1，在光接收模块与ONU注册时，通过ONU向光接收模块输入高频率的光脉冲信号，该光脉冲信号又触发光接收模块中限幅放大器输出光指示信号SD或LOS，图1中以限幅放大器输出光指示信号LOS为例来说明图示电路，即光指示信号LOS是对突发接收到的光信号的到来与消失的快速跟随光指示信号，从而进行相关复位，提高带宽的利用率。而光指示信号LOS的响应/去响应时间是指光电流随输入的光脉冲信号变化的速度。而现有技术中光接收模块的灵敏度和光指示信号LOS响应/去响应时间无法同时保持最优，即光指示信号LOS去响应时间最短时，灵敏度保持最高，只有通过修改光接收模块的电路参数使得灵敏度和光指示信号LOS响应/去响应时间取折中来满足基本指标，但是此情况无法达到对光接收模块同时满足高灵敏度和短光指示信号LOS响应/去响应时间的要求。
【发明内容】
本发明的目的旨在解决现有技术中光接收模块无法同时满足高灵敏度和短光指示信号响应/去响应时间的要求，提供一种光接收模块，该光接收模块能在提高模块的灵敏度同时，提高光指示信号的响应/去响应时间。
为实现该目的，本发明采用如下技术方案：
一种光接收模块，其包括有：光探测单元、第一RC电路、第一限幅放大器、第二RC电路、第二限幅放大器；
所述光探测单元，其中一输出支路依次电连接所述第一RC电路和第一限幅放大器；其另一并联的输出支路依次电连接所述第二RC电路和第二限幅放大器；所述第一RC电路的输出电阻值大于所述第二RC电路的输出电阻值；
其中，所述第一RC电路，用于通过其中电阻和电容的参数，设置所述光接收模块的灵敏度；所述第二RC电路，用于通过其中电阻和电容的参数，设置所述第二限幅放大器所输出的光指示信号的响应时间。
与现有技术相比，本发明方案具备如下优点：
本方案中所提供的一种光接收模块，将光探测单元的输出端连接第一RC电路与第一限幅放大器串联所构成的第一支路，且将该光探测单元的输出端连接第二RC电路与第二限幅放大器串联所构成的第二支路；所述第一RC电路的电阻值大于所述第二RC电路的电阻值。通过设置所述第一RC电路中电阻和电容的参数，结合第一限幅放大器来提高所述光接收模块的灵敏度；通过设置第二RC电路中电阻和电容的参数，以提高所述第二限幅放大器所输出的光指示信号的响应/去响应时间；即本方案所提供的光接收模块能在提高模块的灵敏度同时，提高光指示信号的响应/去响应时间。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本方案的实施例了解到。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，但本发明不限于此。
图1为现有技术中光接收模块的结构示意图；
图2为本发明中一种光接收模块的一个实施例中的结构示意图；
图3为本发明中一种光接收模块的一个实施例中的信号时序图。
【具体实施方式】
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下文详细说明本方案的具体实施方式。
具体的，请参见附图2，为本方案所述的一种光接收模块，其与光网络单元ONU构成光模块系统。其中所述光接收模块受光网络单元ONU所输入的高频率光信号的控制，通常所述ONU输出的光信号的频率高达1.25GHZ。
需要说明的是，当光接收模块检测到ONU向其输入突发光信号包时，会输出第一电平的光指示信号LOS；反之，当光接收模块没有检测到有突发光信号包时，会输出第二电平的光指示信号LOS；即该光指示信号LOS是对接收到的突发光信号的到来与消失的快速跟随指示信号。不难理解，在本方案的一个示例性实施例中，所述第一电平为低电平，第二电平为高电平，但是该实施例并不能构成对本方案的限制。
具体的，请参见附图3，当ONU向光接收模块输入突发光信号包时，光指示信号LOS经过响应时间TLOS_D由高电平变为低电平；当ONU突发光信号消失后，经历一个去响应时间TLOS_A，光指示信号LOS由低电平变为高电平。
具体的，请参见附图2，本方案所述的光接收模块包括有光探测单元、第一RC电路10、第一限幅放大器、第二RC电路11及第二限幅放大器。所述光探测单元的其中一输出支路依次电连接有第一耦合单元12、第一RC电路10及第一限幅放大器，所述光探测单元的另一并联的输出支路依次电连接有第二耦合单元13、第二RC电路11及第二限幅放大器。
具体的，在本方案的一个实施例中，所述光探测单元可以是相互电连接的PIN光电二极管和跨组放大器TIA，也可以是雪崩二极管，且为了得到较大的增益，在一定的工作带宽下，本方案中可选用PIN光电二极管和跨阻较大的跨阻放大器TIA。
进一步的，所述第一耦合单元12和第二耦合单元13均为耦合电容，可通过光接收模块外的控制芯片，来实现对该第一耦合单元12和第二耦合单元13的放电；所述第一RC电路10至少包括有第一电阻R3、第二电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，所述第一电阻R1和第一电容C1依次串联在光探测单元的正输出端与地之间，所述第二电阻R4和第二电容C2依次串联在光探测单元的负输出端与地之间；所述第三电阻R5和第三电容C3依次串联在光探测单元的正输出端与地之间，所述第四电阻R6和第四电容C4依次串联在光探测单元的负输出端与地之间；当然，不难理解，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻还可以包括多个相互串联的电阻，如附图2中所示，第一电阻可包括相互串接的电阻R1和R3，而第二电阻可包括相互串接的电阻R2和R4。
不难理解，由于RC电路中转折频率f＝1/2πRC，而一般情况下转折频率f是一定的，且RC也为常量，即在RC电路中电阻值R和电容值C可以取不同使得RC为常量，且电容值C取值越小，电阻值R取值越大则信号完整性越好，即使得光接收模块的灵敏度越高；但是信号相位延迟越大，即使得光接收模块的光指示信号LOS的响应/去响应时间越短，即如果采用一个RC电路结合限幅放大器无法同时满足光接收模块对灵敏度及响应/去响应时间的要求。
因此，在本方案中，与光探测单元的一输出支路依次电连接所述第一RC电路10和第一限幅放大器，通过设置该第一RC电路10中电阻和电容的参数，来设置光接收模块的灵敏度；而与该光探测单元另一并联的输出支路依次电连接所述第二RC电路11和第二限幅放大器，通过设置该第二RC电路11中电阻和电容的参数，来设置所述第二限幅放大器所输出的光指示信号的响应时间TLOS_D和去响应时间TLOS_A。不难理解，所述第一RC电路10中电阻值较第二RC电路11中电阻值大，且第一RC电路10中电容值较第二RC电路11中电容值大，即本方案中，通过第一限幅放大器单独用于提高光接收模块的灵敏度，通过第二限幅放大器单独用于提高光接收模块的LOS响应/去响应时间。
具体的，请参见附图2，在本方案的一个实施例中，所述第一限幅放大器的数字输出信号引脚DOUT和/DOUT处于接通状态，而该第一限幅放大器的光指示信号引脚LOS处于空接状态，即通过该第一限幅放大器来设置本方案中光接收模块的灵敏度；而所述第二限幅放大器的数字输出信号引脚DOUT和/DOUT处于空接状态，而该第二限幅放大器的光指示信号引脚LOS处于接通状态，即通过该第二限幅放大器来设置本方案中光接收模块的LOS响应/去响应时间。
综上所述，本方案中所提供的一种光接收模块，将光探测单元的输出端连接第一RC电路与第一限幅放大器串联所构成的第一支路，且将该光探测单元的输出端连接第二RC电路与第二限幅放大器串联所构成的第二支路；所述第一RC电路的电阻值大于所述第二RC电路的电阻值。通过设置所述第一RC电路中电阻和电容的参数，结合第一限幅放大器来提高所述光接收模块的灵敏度；通过设置第二RC电路中电阻和电容的参数，以提高所述第二限幅放大器所输出的光指示信号的响应/去响应时间；即本方案所提供的光接收模块能在提高模块的灵敏度同时，提高光指示信号的响应/去响应时间。
在此处所提供的说明书中，虽然说明了大量的具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种光接收模块，其特征在于，包括有：光探测单元、第一RC电路、第一限幅放大器、第二RC电路、第二限幅放大器；
所述光探测单元，其中一输出支路依次电连接所述第一RC电路和第一限幅放大器；其另一并联的输出支路依次电连接所述第二RC电路和第二限幅放大器；所述第一RC电路的电阻值大于所述第二RC电路的电阻值；
其中，所述第一RC电路，用于通过其中电阻和电容的参数，设置所述光接收模块的灵敏度；所述第二RC电路，用于通过其中电阻和电容的参数，设置所述第二限幅放大器所输出的光指示信号的响应时间。
2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述第一RC电路至少包括有第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；其中，
所述第一电阻和第一电容依次串联在光探测单元的正输出端与地之间；
所述第二电阻和第二电容依次串联在光探测单元的负输出端与地之间。
3.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述第二RC电路至少包括有第三电阻、第四电阻、第三电容和第四电容；其中，
所述第三电阻和第三电容依次串联在光探测单元的正输出端与地之间；
所述第四电阻和第四电容依次串联在光探测单元的负输出端与地之间。
4.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述第一限幅放大器的数字输出引脚处于接通状态，所述第一限幅放大器的光指示信号引脚处于空接状态；所述第二限幅放大器的光指示信号引脚处于接通状态，第二限幅放大器数字输出引脚处于空接状态。
5.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：还包括有第一耦合单元和第二耦合单元，
所述第一耦合单元，电连接在所述光探测单元与第一RC电路之间；
所述第二耦合单元，电连接在所述光探测单元与第二RC电路之间。
6.根据权利要求5所述的模块，其特征在于：所述第一耦合单元和第二耦合单元均为耦合电容。
7.根据权利要求1所述的模块，其特征在于：所述光探测单元包括PIN光电二极管或雪崩光电二极管。
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