CN109361468A - 一种激光发射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种激光发射系统，包括：突发信号控制器、切换开关、电源、激光器和旁路电路，所述突发信号控制器与所述切换开关相连，用于向所述切换开关发送突发控制信号，所述切换开关用于根据所述突发控制信号将所述电源与所述激光器或所述旁路电路连接。使用本发明激光发射系统可以缩短激光器光信号的建立时间。

Description

一种激光发射系统
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种激光发射系统。
背景技术
随着信息传输带宽的需求的快速增长，为了能够应对更大容量化的需求，TWDM-PON(基于时分和波分复用的无源光网络，Time and Wavelength Division MultiplexedPassive Optical Network)和NGPON2(下下一代无源光网络，Next Generation PassiveOptical Network stage 2)已被提出。PON系统中的每个光线路终端连接多个ONU(光网络单元，Optical Network Unit)。
激光器作为光源器件是ONU的重要组成部分。为了抑制由于激光器中产生的噪声所造成的性能劣化，公知在电流或电压流动的路径中附加旁路电容器。此外，激光器自身也可能存在寄生电容。由于这些电容的存在，造成光信号的建立时间过长而无法满足需求，如图1所示。
因此，需要一种方法能够缩短光信号的建立时间。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种激光发射系统，包括：突发信号控制器、切换开关、电源、激光器和旁路电路，所述突发信号控制器与所述切换开关相连，用于向所述切换开关发送突发控制信号，所述切换开关用于根据所述突发控制信号将所述电源与所述激光器或所述旁路电路连接。
优选地，所述激光器是EML激光器。
优选地，所述系统包括EML驱动器，所述电源是所述EML驱动器输出的偏置电流。
可替选地，所述电源包括电压源和第一PMOS管，所述第一PMOS管的s极连接所述电压源，g极连接g极电位控制电压，d极连接所述切换开关。
可替选地，所述旁路电路仅包括电阻，所述电阻的一端连接所述切换开关，另一端接地。
可替选地，所述旁路电路包括电阻和电容，所述电阻的一端连接所述切换开关，所述电阻与所述电容并联后，所述电阻的另一端接地。
可替选地，所述旁路电路包括NPN三极管和电阻，所述NPN三极管的c极连接所述切换开关，e极接地，b极通过电阻连接b极电位控制电压。
可替选地，所述旁路电路包括NMOS管，NMOS管的s极连接所述切换开关，d极接地，g极连接g极电位控制电压。
可替选地，所述切换开关包括第二PMOS管、第三PMOS管和反相器，所述第二PMOS管的g极通过所述反相器连接所述突发控制信号控制器，所述第二PMOS管的d极连接所述电源，所述第二PMOS管的s极连接所述旁路电路，所述第三PMOS管的g极连接所述突发控制信号控制器，所述第三PMOS管的d极连接所述电源，所述第三PMOS管的s极连接所述激光器。
可替选地，所述切换开关是单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的输入端连接所述电源，第一不动端连接所述旁路电路，所述单刀双掷开关的第二不动端连接所述激光器。
本申请与现有技术相比，能够缩短激光器光信号的建立时间。
附图说明
图1为现有技术中激光器光信号建立时间的示意图；
图2为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图3为本发明的一个实施方式的切换开关根据突发控制信号导通激光器或旁路电路的示意图；
图4为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图5为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图6为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图7为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图8为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图9为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图10为本发明的一个实施方式的结构示意图；
图11为本发明的一个实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不拍他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
参照图2，本发明提供一种激光发射系统，该激光发射系统包括：突发信号控制器、切换开关、电源、激光器和旁路电路。所述突发信号控制器与所述切换开关相连，用于向所述切换开关发送突发控制信号，所述切换开关用于根据所述突发控制信号将所述电源与所述激光器或所述旁路电路连接。在一个实施方式中，所述突发控制信号是脉冲电信号，所述脉冲电信号包括高电平信号和低电平信号。在一个例子中，所述第一信号是高电平信号，所述第二信号是低电平信号，参照图3，所述切换开关在接收到的突发控制信号是第一信号时将所述电源与所述激光器相连，所述激光器发光，在接收到的突发控制信号是第二信号时将所述电源与所述旁路电路相连，所述旁路电路导通。该实施例提供了一种具体的实现方法，但是需要说明的是，所述突发控制信号不限于脉冲电信号。所述第一信号和第二信号不限于是高电平信号和低电平信号。
在该实施方式中，所述切换开关受所述突发控制信号的控制将所述电源与所述旁路电路或所述激光器连接，使得在需要激光器发光时所述电源与所述激光器连接，在不需要所述激光器发光时，所述电源与所述激光器断开，从而实现对激光器的突发驱动以满足时分复用网络对ONU的需求。
在该实施方式中，当激光器不发光时，出自电源的电流不是完全停止流动，而是在旁路电路中保持流动，从而维持电流的连续性，如此一来当电源切换回激光器时，可以迅速地建立电流通路，缩短建立时间。
此外，在该实施方式中，开关受突发控制信号的控制在激光器和旁路电路之间切换，当突发控制信号改变时，开关迅速切换，激光器的工作状态可以立即改变，因此本发明的激光器可以对突发控制信号实现快速响应。
此外，在该实施方式中，所述激光器在不需要发光时与电源断开，激光器完全不会发光，因此不会生成干扰的光信号。
此外，该实施方式的结构简单，容易实现。
在一个优选的实施方式中，所述激光器是EML(电吸收调制器，ElectroAbsorption Modulator)激光器。然而需要说明的是，虽然在该实施方式中所述激光器优选的是EML激光器，但是本发明不限于EML激光器，还可以是DFB(分布式反馈，DistributedFeedback Laser)激光器等。
用于驱动EML激光器在连续模式下工作的驱动器称为EML激光器的连续驱动器。用于驱动EML激光器在突发模式下工作的驱动器称为EML激光器的突发驱动器。目前，EML激光器在连续模式下工作的相关技术已相对成熟。很多EML激光器的连续驱动器已经被推出。然而，EML激光器的突发驱动器还鲜有所闻。本发明实施方式提供的激光发射系统，一方面可以实现EML激光器的突发工作。另一方面，本发明实施方式仅需在已经成熟的EML激光器的连续驱动器的基础上稍作改变，即可实现对EML激光器突发模式的支持，容易实现。
例如，在一个实施方式中，如图4所示，所述激光器是EML激光器，所述电源直接采用EML激光器的连续驱动器在源输出电流模式(source mode)下的Ibias(偏置电流)管脚。由于现有技术中已经存在EML激光器的连续驱动器，该实施方式仅需直接将EML驱动器的Ibias作为电源即可，无需另外设置电源，因此容易实现。
在另一个实施方式中，如图5所示，所述电源由电压源和第一PMOS管构成。所述第一PMOS管的s极连接所述电压源，g极连接g极电位控制电压，d极连接所述切换开关。在一个实施例中，电压源包括DCDC转换器，输出电压为1.8V，激光器工作的时候占去的电压是1.5V，剩余的电压0.3V加在PMOS管的Rds电阻上，通过控制PMOS管的g极可以控制Rds的大小，从而可以控制向激光器提供的电流大小。
在一个实施方式中，如图6所示，所述旁路电路仅包括电阻，所述电阻的一端连接所述切换开关，另一端接地。在一个实施方式中，如图7所示，所述旁路电路包括电阻和电容，所述电阻的一端连接所述切换开关，所述电阻与所述电容并联后，所述电阻的另一端接地。在一个实施方式中，如图8所示，所述旁路电路包括NPN三极管和电阻，其中，所述NPN三极管的c极连接所述切换开关，e极接地，b极通过电阻连接b极电位控制电压，所述b极电位控制电压可以来自DAC(数模转换器，Digital to analog converter)。在一个实施方式中，如图9所示，所述旁路电路包括NMOS管，其中NMOS管的s极连接所述切换开关，d极接地，g极连接g极电位控制电压，所述g极电位控制电压可以来自DAC。所述需要说明的是，本发明的旁路电路不限于以上的实现方式，只要能够维持电流的连续性即可。
在一个实施方式中，如图10所示，所述切换开关包括第二PMOS管、第三PMOS管和反相器，所述第二PMOS管的g极通过所述反相器连接所述突发控制信号，所述第二PMOS管的d极连接所述电源，所述第二PMOS管的s极连接所述旁路电路，所述第三PMOS管的g极连接所述突发控制信号，所述第三PMOS管的d极连接所述电源，所述第三PMOS管的s极连接所述激光器。在一个实施方式中，如图11所示，所述切换开关是单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的输入端连接所述电源，第一不动端连接所述旁路电路，所述单刀双掷开关的第二不动端连接所述激光器。在单刀双掷开关的实施方式中，相较于前述使用PMOS管实现切换开关的实施方式，单刀双掷开关具有节省电路板面积和降低成本的有益效果，并且能够避免PMOS管开关在高速连续开关时形成的EMI(电磁干扰，Electro Magnetic Interference)，因此能够避免对其他器件的干扰。需要说明的是，本发明的切换开关不限于以上的实现方式，只要能够实现根据所述突发控制信号将所述电源与所述激光器或所述旁路电路连接即可。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光发射系统，其特征在于，包括：突发信号控制器、切换开关、电源、激光器和旁路电路，所述突发信号控制器与所述切换开关相连，用于向所述切换开关发送突发控制信号，所述切换开关用于根据所述突发控制信号将所述电源与所述激光器或所述旁路电路连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光器是EML激光器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括EML驱动器，所述电源是所述EML驱动器输出的偏置电流。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源包括电压源和第一PMOS管，所述第一PMOS管的s极连接所述电压源，g极连接g极电位控制电压，d极连接所述切换开关。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旁路电路仅包括电阻，所述电阻的一端连接所述切换开关，另一端接地。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旁路电路包括电阻和电容，所述电阻的一端连接所述切换开关，所述电阻与所述电容并联后，所述电阻的另一端接地。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旁路电路包括NPN三极管和电阻，所述NPN三极管的c极连接所述切换开关，e极接地，b极通过电阻连接b极电位控制电压。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述旁路电路包括NMOS管，NMOS管的s极连接所述切换开关，d极接地，g极连接g极电位控制电压。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换开关包括第二PMOS管、第三PMOS管和反相器，所述第二PMOS管的g极通过所述反相器连接所述突发控制信号控制器，所述第二PMOS管的d极连接所述电源，所述第二PMOS管的s极连接所述旁路电路，所述第三PMOS管的g极连接所述突发控制信号控制器，所述第三PMOS管的d极连接所述电源，所述第三PMOS管的s极连接所述激光器。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述切换开关是单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的输入端连接所述电源，第一不动端连接所述旁路电路，所述单刀双掷开关的第二不动端连接所述激光器。
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