CN109067461A - 一种光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种光模块，其包括：接按顺序依次连接的光接收芯片、跨阻放大器和限幅放大器；所述光接收芯片与所述跨阻放大器之间或所述跨阻放大器与所述限幅放大器之间还设有电压调整器件，所述跨阻放大器上接有控制单元，所述控制单元从所述跨阻放大器上获取采样电压，并根据所述采样电压的电压值对通过所述电压调整器件的电压值进行调整。本发明其有效地降低输入至限幅放大器中的电压值，并使该电压值控制在限幅放大器的正常接收范围之内，有效防止误码的产生，故其大大增强了光模块对光信号的适应能力，扩展了正常使用的范围。

Description

一种光模块
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域，具体涉及一种光模块。
背景技术
光通信是现今的一种主流的通信方式；而在现有光通信的过程中，其需要利用到光模块将所接收到的光信号转换为电信号。故在该光模块中会设置有接收电路，该接收电路由光接收芯片、跨阻放大器和限幅放大器等器件组成；光接收芯片将所接收到的光信号转化的光电流，然后通过跨阻放大器转化成电压信号，最后续传到限幅放大器中进行输出；但是当输入到光接收芯片中的光信号功率过大时，跨阻放大器所输出的差分信号幅度将会超过所能限幅放大器正确接收并输出的幅度上限，其导致限幅放大器所输出信号就会出现误码，影响正常的通讯。
为了降低产生误码情况的发生，在现有技术中采用了可变跨阻的跨阻放大器，当光信号功率较大时，跨阻放大器的跨阻相应变小，从而减小到达限幅放大器的信号幅度。但是，由于跨阻放大器的跨阻变化范围比较有限，故采用可变跨阻的跨阻放大器后的光模块的过载指标也只能达到2dBm左右，而对于大光源短距传输的情况，其仍然会出现误码，故其应用范围有限。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的即在于提供一种用于解决光模块大光过载问题的光模块。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明是一种光模块，包括：
按顺序依次连接的光接收芯片、跨阻放大器和限幅放大器；
所述光接收芯片与所述跨阻放大器之间或所述跨阻放大器与所述限幅放大器之间还设有电压调整器件，所述跨阻放大器上接有控制单元，所述控制单元从所述跨阻放大器上获取采样电压，并根据所述采样电压的电压值对经过所述电压调整器件的电压值进行调整。
本发明中设有电压调整器件，并通过控制单元从跨阻放大器上获取到采样电压，并根据采样电压的大小对该电压调整器件所输出的电压值进行调整；其有效地降低输入至限幅放大器中的电压值，并使该电压值控制在限幅放大器的正常接收范围之内，有效防止误码的产生，故其大大增强了光模块对光信号的适应能力，扩展了正常使用的范围。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作详细描述。
图1为本发明光模块的一个实施例的电路原理示意图；
图2为本发明光模块的另一个实施例的电路原理示意图；
图3为本发明光模块的另一个实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面对本发明的一种光模块进行具体描述，其包括：
按顺序依次连接的光接收芯片PD、跨阻放大器TIA和限幅放大器LA；其中，光模块的光电转化的过程具体为：光接收芯片接收光，将光信号转化为电流信号，跨组放大器将电流信号转换为电压信号，限幅放大器对电压信号进行门限判决，输出二进制的电信号，二进制信号输出给光模块外部的上位机；本实施例中所述的光接收芯片还可以为光电雪崩二极管；
所述光接收芯片与所述跨阻放大器之间或所述跨阻放大器与所述限幅放大器之间还设有电压调整器件所述接收电路中还设有，所述跨阻放大器TIA上接有控制单元MCU，所述控制单元MCU从所述跨阻放大器TIA上获取采样电压，并根据所述采样电压的电压值对经过所述电压调整器件的电压输出值进行调整。电压调整器件中的电压从所述光接收芯片或跨阻放大器输入，该电压值通过所述电压调整器件的降压后，再输出至跨阻放大器或限幅放大器中；由于在现有技术中对接收光功率进行监控，这是行业协议对光模块的要求，其具体由控制单元MCU负责获取光功率监控值，本发明通过在电路中加装电压调整器件，并利用控制单元MCU需要负责获取光功率监控值的现有条件，为对电压调整器件的控制提供了判断基准。
本发明所述的光模块，其通过控制单元MCU对通过跨阻放大器TIA的电压值进行采集，当控制单元MCU所采集到的电压值超出预定范围后，其向电压调整器件发送控制信号，对电压调整器件所输出的电压值进行调整，使其所输出的电压值在限幅放大器LA的正常接收范围之内，其使得光模块的抗过载能力有显著提高，对于6-7dBm用于大光源短距传输的入射光信号，其传输性能依然非常好，不会出现误码。同时，由于采用了本发明所述的光模块，使得光模块中的跨阻放大器TIA不再要求具有可变跨阻功能，从而有效降低了成本。
在本发明中，所述电压调整器件为MOS管，所述MOS管中的栅极与控制单元MCU相连接。控制单元MCU通过采集光接收芯片PD所产生的光电流，其可以针对入射光功率的大小，对MOS管的输出电压做调整；当控制单元MCU检测到光强很大时，可以加大栅极电压，从而使得MOS管对于通过的信号加大衰减，从而将进入限幅放大器LA的差分电平控制在合理范围内。
请参看图1，下面以一个实施例对本发明的光模块进行描述；其中，所述MOS管的数量为两个，所述跨阻放大器TIA的正、负输出端上分别通过一个MOS管与所述限幅放大器LA相连接。
进一步地，两个所述MOS管分别为：第一MOS管Q1和第二MOS管Q2；所述第一MOS管Q1的源极与所述跨阻放大器TIA的正输出端相接，所述第一MOS管Q1的漏极与所述限幅放大器LA相接；所述第二MOS管Q2的漏极与所述跨阻放大器TIA的负输出端相接，所述第二MOS管Q2的源极与所述限幅放大器LA相接。在本实施例中，当控制单元MCU检测到光强过大时，可以分别控制两个MOS管的导通状态，从而控制两个MOS管所输出的电压值。
请参看图2，下面以另一个实施例对本发明的光模块进行描述；其中，所述MOS管Q的数量为一个，且所述MOS管Q设置于所述跨阻放大器TIA的正、负输出端的差分线中间。
进一步地，所述MOS管的漏极与所述跨阻放大器TIA的正输出端相接，所述MOS管Q的源极与所述跨阻放大器TIA的负输出端相接。在本实施例中，当控制单元MCU检测到光强过大时，控制单元MCU可以控制MOS管Q部分导通，从而使得差分信号幅度做出衰减，使得进入限幅放大器LA的信号幅度有效减小。
请参看图3，下面以另一个实施例对本发明的光模块进行描述；其中，所述MOS管Q的数量为一个，且所述MOS管Q设置于所述跨阻放大器TIA与所述光接收芯片PD之间。
进一步地，所述MOS管Q的源极与所述光接收芯片PD的输出端相接，所述MOS管Q的漏极与所述跨阻放大器TIA的输入端相接。在本实施例中，将MOS管Q放到跨阻放大器TIA之前，当控制单元MCU检测到光强过大时，控制单元MCU输出电压增大使得MOS管Q加大栅极电压，从而对通过MOS管Q光电流做出衰减。
本发明所述光模块中的光接收芯片PD与所述光纤相配合。光模块在工作时，接入于该光模块中的光纤所传输的光信号发送至光接收芯片PD中，光接收芯片PD接收到光信号后，将其光信号转换为电信号，然后输出至跨阻放大器TIA中，控制单元MCU对跨阻放大器TIA中的电压值进行采集与判断，当该电压值超出预定值后，其向电压调整器件发出控制信号，使得在接收电路中的电压值得到降低，进而使得输入至限幅放大器LA的电压值在其正常接收范围之内，最后限幅放大器LA将电压信号输出至光模块外部的上位机中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光模块，其特征在于，包括：按顺序依次连接的光接收芯片、跨阻放大器和限幅放大器；
所述光接收芯片与所述跨阻放大器之间或所述跨阻放大器与所述限幅放大器之间还设有电压调整器件，所述跨阻放大器上接有控制单元，所述控制单元从所述跨阻放大器上获取采样电压，并根据所述采样电压的电压值对经过所述电压调整器件的电压值进行调整。
2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述电压调整器件为MOS管，所述MOS管中的栅极与控制单元相连接。
3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述MOS管的数量为两个，所述跨阻放大器的正、负输出端上分别通过一个MOS管与所述限幅放大器相连接。
4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，两个所述MOS管分别为：第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管的源极与所述跨阻放大器的正输出端相接，所述第一MOS管的漏极与所述限幅放大器相接；所述第二MOS管的漏极与所述跨阻放大器的负输出端相接，所述第二MOS管的源极与所述限幅放大器相接。
5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述MOS管的数量为一个，且所述MOS管设置于所述跨阻放大器的正、负输出端的差分线中间。
6.根据权利要求5所述的光模块，其特征在于，所述MOS管的漏极与所述跨阻放大器的正输出端相接，所述MOS管的源极与所述跨阻放大器的负输出端相接。
7.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述MOS管的数量为一个，且所述MOS管设置于所述跨阻放大器与所述光接收芯片之间。
8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述MOS管的源极与所述光接收芯片的输出端相接，所述MOS管的漏极与所述跨阻放大器的输入端相接。
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