CN110890921A - 反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路 - Google Patents

反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路 Download PDF

Info

Publication number
CN110890921A
CN110890921A CN201910843254.2A CN201910843254A CN110890921A CN 110890921 A CN110890921 A CN 110890921A CN 201910843254 A CN201910843254 A CN 201910843254A CN 110890921 A CN110890921 A CN 110890921A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
circuit
generate
laser diode
rectified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910843254.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110890921B (zh
Inventor
欉冠璋
林见儒
林嘉亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Realtek Semiconductor Corp
Original Assignee
Realtek Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Realtek Semiconductor Corp filed Critical Realtek Semiconductor Corp
Publication of CN110890921A publication Critical patent/CN110890921A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110890921B publication Critical patent/CN110890921B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5057—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output
    • H04B10/50575—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output to control the modulator DC bias
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0428—Electrical excitation ; Circuits therefor for applying pulses to the laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06209—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes in single-section lasers
    • H01S5/06213—Amplitude modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06223—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes using delayed or positive feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06808—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the electrical laser parameters, e.g. voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/06812—Stabilisation of laser output parameters by monitoring or fixing the threshold current or other specific points of the L-I or V-I characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06832—Stabilising during amplitude modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
    • H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
    • H01S5/06835—Stabilising during pulse modulation or generation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/503—Laser transmitters
    • H04B10/505—Laser transmitters using external modulation
    • H04B10/5057—Laser transmitters using external modulation using a feedback signal generated by analysing the optical output
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/508—Pulse generation, e.g. generation of solitons
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/524—Pulse modulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

本发明提出一种反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路，包含：激光二极管驱动电路，可根据数据信号产生激光二极管的驱动信号；直流成分去除电路，可去除检测信号的直流成分以产生反馈信号；第一转换及滤波电路，可根据反馈信号产生第一滤波信号；第一整流器，可整流第一滤波信号以产生第一整流信号；参考信号产生电路，可产生参考信号；第二转换及滤波电路，可根据参考信号产生第二滤波信号；第二整流器，可整流第二滤波信号以产生第二整流信号；整流信号处理电路，可处理第一与第二整流信号以产生处理信号；以及比较器，可根据处理信号产生比较信号。

Description

反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路
技术领域
本发明涉及激光二极管控制电路，尤指一种反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路。
背景技术
激光二极管是光通信系统中的重要组件。激光二极管用来将带有数据信息的调变光脉冲，通过光纤或是其他光传输媒介传送至接收装置。
然而，激光二极管的输出光强度与输入电流大小之间的特征曲线(又称为L-I曲线)会随着激光二极管的老化或温度变化而改变。若是没有适当控制激光二极管的输入电流大小，光通信系统的数据质量与数据传输量便会严重劣化。
发明内容
有鉴于此，如何减轻或消除上述相关领域中激光二极管的缺失，实为有待解决的问题。
本说明书提供一种激光二极管控制电路的实施例，其包含：一激光二极管驱动电路，设置成可根据一数据信号，产生用来驱动一激光二极管的一驱动信号；一直流成分去除电路，设置成可去除一检测信号中的直流成分以产生一反馈信号，其中，该检测信号是由一光检测电路所产生，且与该激光二极管产生的光能量成正比；一第一转换及滤波电路，设置成可对该反馈信号进行一电流至电压转换及滤波操作，以产生一滤波信号；一第一整流器，设置成可整流该滤波信号以产生一第一整流信号；一参考信号产生电路，设置成可根据该数据信号与一预定消光比设定值来产生一参考信号；一第二转换及滤波电路，设置成可对该参考信号进行一电流至电压转换及滤波操作，以产生一第二滤波信号；一第二整流器，设置成可整流该第二滤波信号以产生一第二整流信号；一整流信号处理电路，耦接于该第一整流器与该第二整流器，并设置成可处理该第一整流信号与该第二整流信号以产生一处理信号；以及一比较器，耦接于该整流信号处理电路与该激光二极管驱动电路，并设置成可根据该处理信号产生一比较信号，以控制该激光二极管驱动电路调整该驱动信号的一振幅大小。
上述实施例的优点之一，是激光二极管控制电路可通过反馈控制驱动信号的电流大小的方式，将激光二极管的消光比稳定维持在预定消光比设定值所设置的理想值，而不会受到温度变化或激光二极管老化所影响，进而可改善激光二极管的输出光线的信号质量。
本发明的其他优点将搭配以下的说明和图式进行更详细的解说。
附图说明
图1为本发明一实施例的光学传送电路简化后的功能方框图。
图2至图3为图1中的光学传送电路的不同实施例简化后的功能方框图。
具体实施方式
以下将配合相关图式来说明本发明的实施例。在图式中，相同的标号表示相同或类似的组件或方法流程。
图1为本发明一实施例的光学传送电路100简化后的功能方框图。光学传送电路100可用于光通信系统中，以通过一光纤或其他合适的传输媒介，将数据用光脉冲的格式传送至一接收装置。
光学传送电路100包含一激光二极管(laser diode，LD)102、一光检测电路104、以及一激光二极管控制电路110。光检测电路104可用合适的监测用光电二极管(monitorphoto diode，MPD)来实现，其输出光强度与输入电流大小之间的特征曲线(亦即，L-I曲线)比激光二极管102的更为稳定，且监测用光电二极管的L-I曲线随着二极管老化或温度变化只会有些微的变化(或是完全没变化)。
在操作时，激光二极管102会根据激光二极管控制电路110产生的一驱动信号DS来产生光脉冲。光检测电路104会检测激光二极管102产生的光，并产生大小与激光二极管102所产生的光能量成正比的一检测信号Impd。接着，激光二极管控制电路110会根据光检测电路104传来的检测信号Impd，采用反馈控制机制来调整驱动信号DS的振幅。
如图1所示，激光二极管控制电路110包含一激光二极管驱动电路111、一直流(direct current，DC)成分去除电路121、一第一转换及滤波电路123、一第一整流器125、一参考信号产生电路131、一第二转换及滤波电路133、一第二整流器135、一整流信号处理电路140、以及一比较器150。
激光二极管驱动电路111耦接于激光二极管102，并设置成可根据一数据信号DATA产生一驱动信号DS，以驱动激光二极管102，使得直流成分去除电路121耦接于光检测电路104，并设置成可去除检测信号Impd中的直流成分以产生一反馈信号Ifb。
第一转换及滤波电路123耦接于直流成分去除电路121，并设置成可对反馈信号Ifb进行一电流至电压转换及滤波操作，以产生一第一组差动式滤波信号F1+与F1-。
第一整流器125耦接于第一转换及滤波电路123，并设置成可整流第一组差动式滤波信号F1+与F1-，以产生一第一整流信号R1。
参考信号产生电路131设置成可根据数据信号DATA、一预定消光比设定值ERS以及一预定电流设定值Iset来产生一参考信号Iref，使得参考信号Iref具有与数据信号DATA实质上相同的频率。预定消光比设定值ERS代表激光二极管102的消光比的理想值，而预定电流设定值Iset代表检测信号Impd的平均电流量的理想值。实际操作上，预定消光比设定值ERS与预定电流设定值Iset两者皆可由光学传送电路100中的一数字信号处理电路或一微处理电路(未绘示于图中)来进行设置。
第二转换及滤波电路133耦接于参考信号产生电路131，并设置成可对参考信号Iref进行一电流至电压转换及滤波操作，以产生一第二组差动式滤波信号F2+与F2-。
第二整流器135耦接于第二转换及滤波电路133，并设置成可整流第二组差动式滤波信号F2+与F2-，以产生一第二整流信号R2。
整流信号处理电路140耦接于第一整流器125与第二整流器135。整流信号处理电路140设置成可处理第一整流信号R1与第二整流信号R2，以产生一组差动式处理信号S1+与S1-，使得差动式处理信号S1+与S1-可代表反馈信号Ifb与参考信号Iref两者振幅的相对大小。
比较器150耦接于整流信号处理电路140与激光二极管驱动电路111。比较器150设置成可比较差动式处理信号S1+与S1-两者的相对大小，以产生一比较信号CMP。所产生的比较信号CMP会被传送至激光二极管驱动电路111，以指示激光二极管驱动电路111调整驱动信号DS的振幅大小。
由于整流信号处理电路140输出的差动式处理信号S1+与S1-代表反馈信号Ifb与参考信号Iref两者振幅的相对大小，因此比较信号CMP的极性会代表反馈信号Ifb与参考信号Iref两者振幅大小的比较结果。
实际操作上，直流成分去除电路121与参考信号产生电路131可用各种合适的电路来实现。第一转换及滤波电路123与第二转换及滤波电路133皆可用各种可进行电流至电压转换及滤波操作的电路来实现。第一整流器125与第二整流器135皆可用各种整流电路来实现，例如，合适的半波整流器或全波整流器。整流信号处理电路140可用各种可进行减法与积分运算的电路来实现。
激光二极管控制电路110中的不同功能方框可分别用不同的电路来实现。或者，也可将激光二极管控制电路110中的所有功能方框整合成单一激光二极管控制芯片。
激光二极管驱动电路111可根据比较信号CMP的极性调整驱动信号DS的振幅大小。例如，若比较信号CMP的极性显示反馈信号Ifb的振幅大于参考信号Iref的振幅，则激光二极管驱动电路111可降低驱动信号DS的电流。反之，若比较信号CMP的极性显示反馈信号Ifb的振幅小于参考信号Iref的振幅，则激光二极管驱动电路111可增加驱动信号DS的电流。
通过采用前述的闭回路反馈控制机制，激光二极管控制电路110可通过适当地调整驱动信号DS的电流大小的方式，将激光二极管102的消光比维持在预定消光比设定值ERS所设置的理想值。如此一来，便可使激光二极管102的消光比保持稳定，而不会受到温度变化或激光二极管102老化所影响，进而可改善激光二极管102的输出光线的信号质量。
请参考图2与图3。图2至图3为光学传送电路100的不同实施例简化后的功能方框图。
如图2所示，直流成分去除电路121可包含一电流槽211，电流槽211可在预定电流设定值Iset的控制下，从检测信号Impd中抽取一预定电流Iavg，以去除检测信号Impd的直流成分。
在图2的实施例中，第一转换及滤波电路123包含一第一电流转电压电路222、一第一放大器224、以及一第一滤波器226，而第二转换及滤波电路133则包含一第二电流转电压电路232、一第二放大器234、以及一第二滤波器236。
在第一转换及滤波电路123中，第一电流转电压电路222耦接于直流成分去除电路121，并设置成可对反馈信号Ifb进行一电流至电压转换操作，以将反馈信号Ifb转换成一电压信号。第一放大器224耦接于第一电流转电压电路222，并设置成可对第一电流转电压电路222传来的电压信号进行放大，以产生第一组差动式放大信号。第一滤波器226耦接于第一放大器224，并设置成可对第一放大器224输出的差动式放大信号进行滤波，以产生第一组差动式滤波信号F1+与F1-。
在第二转换及滤波电路133中，第二电流转电压电路232耦接于参考信号产生电路131，并设置成可对参考信号Iref进行一电流至电压转换操作，以将参考信号Iref转换成一电压信号。第二放大器234耦接于第二电流转电压电路232，并设置成可对第二电流转电压电路232传来的电压信号进行放大，以产生第二组差动式放大信号。第二滤波器236耦接于第二放大器234，并设置成可对第二放大器234输出的差动式放大信号进行滤波，以产生第二组差动式滤波信号F2+与F2-。
实际操作上，第一电流转电压电路222与第二电流转电压电路232皆可用合适的转阻放大器来实现。第一滤波器226与第二滤波器236皆可用各种合适的带通滤波器或低通滤波器来实现。
如图2所示，本实施例中的整流信号处理电路140包含一减法器242与一积分器244。
减法器242耦接于第一整流器125与第二整流器135，并设置成可将第一与第二整流信号R1与R2进行相减。积分器244耦接于减法器242，并设置成可对减法器242的相减结果进行一积分操作，以产生差动式处理信号S1+与S1-。
通过整流信号处理电路140的操作，可有效降低第一整流信号R1与第二整流信号R2两者的相位差所造成的影响，进而改善前述控制激光二极管102的消光比的闭回路反馈控制的精确度。
在图3的实施例中，整流信号处理电路140包含一第一积分器342、一第二积分器344、以及一减法器346。
第一积分器342耦接于第一整流器125，并设置成可对第一整流信号R1进行一积分操作，以产生一第一积分信号。第二积分器344耦接于第二整流器135，并设置成可对第二整流信号R2进行一积分操作，以产生一第二积分信号。减法器346耦接于第一积分器342与第二积分器344，并设置成可将第一与第二积分信号进行相减，以产生差动式处理信号S1+与S1-。
与图2中的实施例类似，图3中的整流信号处理电路140亦可减轻第一整流信号R1与第二整流信号R2两者的相位差所造成的影响。通过这种方式，也可有效改善前述控制激光二极管102的消光比的闭回路反馈控制的精确度。
在某些实施例中，整流信号处理电路140可用具有差动式输出架构的合适低通滤波器来实现。
此外，某些具有差动式输出架构的功能方框，例如，第一转换及滤波电路123、第二转换及滤波电路133、整流信号处理电路140、第一放大器224、第一滤波器226、第二放大器234、以及第二滤波器236，可改用具有单端式输出架构的合适电路来实现。在此情况下，某些具有差动式输入架构的相应功能方框，例如，第一整流器125、第二整流器135、整流信号处理电路140、第一放大器224、第一滤波器226、第二放大器234、第二滤波器236、以及比较器150，可改用具有单端式输入架构的合适电路来实现。
由前述说明可知，采用前述由激光二极管驱动电路111、直流成分去除电路121、第一转换及滤波电路123、第一整流器125、参考信号产生电路131、第二转换及滤波电路133、第二整流器135、整流信号处理电路140、以及比较器150所形成的反馈控制回路，可使激光二极管控制电路110得以将激光二极管102的消光比维持在一理想值。通过这种方式，可使激光二极管102的消光比保持稳定，而不会受到温度变化或激光二极管102老化所影响，进而可改善激光二极管102的输出光线的信号质量。
此外，通过整流信号处理电路140的操作，可有效降低第一与第二整流信号R1与R2两者的相位差所造成的影响。如此一来，可进一步改善控制激光二极管102的消光比的精确度。
在说明书及权利要求范围中使用了某些词汇来指称特定的组件，而本领域内的技术人员可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求范围并不以名称的差异来做为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及权利要求范围中所提及的「包含」为开放式的用语，应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述第一组件耦接于第二组件，则代表第一组件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二组件，或通过其它组件或连接手段间接地电性或信号连接至第二组件。
在说明书中所使用的「和/或」的描述方式，包含所列举的其中一个项目或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数个的用语都同时包含复数个的含义。
以上仅为本发明的优选实施例，凡依本发明请求项所做的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
【符号说明】
100 光学传送电路
102 激光二极管
104 光检测电路
110 激光二极管控制电路
111 激光二极管驱动电路
121 直流成分去除电路
123 第一转换及滤波电路
125 第一整流器
131 参考信号产生电路
133 第二转换及滤波电路
135 第二整流器
140 整流信号处理电路
150 比较器
211 电流槽
222 第一电流转电压电路
224 第一放大器
226 第一滤波器
232 第二电流转电压电路
234 第二放大器
236 第二滤波器
242 减法器
244 积分器
342 第一积分器
344 第二积分器
346 减法器
DS 驱动信号
DATA 数据信号
Impd 检测信号
Ifb 反馈信号
Iref 参考信号
Iset 预定电流设定值
ERS 预定消光比设定值
F1+滤波信号
F1-滤波信号
F2+滤波信号
F2-滤波信号
R1 第一整流信号
R2 第二整流信号
S1+处理信号
S1-处理信号
CMP 比较信号
Iavg 预定电流。

Claims (7)

1.一种激光二极管控制电路(110)，包含：
一激光二极管驱动电路(111)，设置成能根据一数据信号，产生用来驱动一激光二极管(102)的一驱动信号；
一直流成分去除电路(121)，设置成能去除一检测信号中的直流成分以产生一反馈信号，其中，该检测信号是由一光检测电路(104)所产生且与该激光二极管(102)产生的光能量成正比；
一第一转换及滤波电路(123)，设置成能对该反馈信号进行一电流至电压转换及滤波操作，以产生一第一滤波信号(F1+；F1-)；
一第一整流器(125)，设置成能整流该第一滤波信号(F1+；F1-)以产生一第一整流信号(R1)；
一参考信号产生电路(131)，设置成能根据该数据信号与一预定消光比设定值来产生一参考信号；
一第二转换及滤波电路(133)，设置成能对该参考信号进行一电流至电压转换及滤波操作，以产生一第二滤波信号(F2+；F2-)；
一第二整流器(135)，设置成能整流该第二滤波信号(F2+；F2-)以产生一第二整流信号(R2)；
一整流信号处理电路(140)，耦接于该第一整流器(125)与该第二整流器(135)，并设置成能处理该第一整流信号(R1)与该第二整流信号(R2)以产生一处理信号(S1+；S1-)；以及
一比较器(150)，耦接于该整流信号处理电路(140)与该激光二极管驱动电路(111)，并设置成能根据该处理信号(S1+；S1-)产生一比较信号，以控制该激光二极管驱动电路(111)调整该驱动信号的一振幅大小。
2.根据权利要求1所述的激光二极管控制电路(110)，其中，该比较信号的极性代表该反馈信号与该参考信号两者振幅的相对大小。
3.根据权利要求2所述的激光二极管控制电路(110)，其中，该第一转换及滤波电路(123)包含：
一第一电流转电压电路(222)，设置成能将该反馈信号转换成一电压信号；
一第一放大器(224)，耦接于该第一电流转电压电路(222)，设置成能对该第一电流转电压电路(222)传来的该电压信号进行放大，以产生一第一放大信号；以及
一第一滤波器(226)，耦接于该第一放大器(224)，设置成能对该第一放大器(224)传来的该第一放大信号进行滤波，以产生该第一滤波信号(F1+；F1-)；
其中，该第二转换及滤波电路(133)包含：
一第二电流转电压电路(232)，设置成能将该参考信号转换成一电压信号；
一第二放大器(234)，耦接于该第二电流转电压电路(232)，设置成能对该第二电流转电压电路(232)传来的该电压信号进行放大，以产生一第二放大信号；以及
一第二滤波器(236)，耦接于该第二放大器(234)，设置成能对该第二放大器(234)传来的该第二放大信号进行滤波，以产生该第二滤波信号(F2+；F2-)。
4.根据权利要求2所述的激光二极管控制电路(110)，其中，该整流信号处理电路(140)包含：
一减法器(242)，耦接于该第一整流器(125)与该第二整流器(135)，设置成能将该第一整流信号(R1)与该第二整流信号(R2)进行相减；以及
一积分器(244)，耦接于该减法器(242)，设置成能对该减法器(242)的一相减结果进行一积分操作，以产生该处理信号(S1+；S1-)。
5.根据权利要求2所述的激光二极管控制电路(110)，其中，该整流信号处理电路(140)包含：
一第一积分器(342)，耦接于该第一整流器(125)，设置成能对该第一整流信号(R1)进行一积分操作，以产生一第一积分信号；
一第二积分器(344)，耦接于该第二整流器(135)，设置成能对该第二整流信号(R2)进行一积分操作，以产生一第二积分信号；以及
一减法器(346)，耦接于该第一积分器(342)与该第二积分器(344)，设置成能将该第一积分信号与该第二积分信号进行相减，以产生该处理信号(S1+；S1-)。
6.根据权利要求2所述的激光二极管控制电路(110)，其中，该整流信号处理电路(140)包含一滤波器。
7.根据权利要求2所述的激光二极管控制电路(110)，其中，该参考信号产生电路(131)设置成能根据该数据信号、该预定消光比设定值以及一预定电流设定值，来产生该参考信号。
CN201910843254.2A 2018-09-07 2019-09-06 反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路 Active CN110890921B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/124,427 US10454245B1 (en) 2018-09-07 2018-09-07 Laser diode control circuit with rectifier in feedback control loop
US16/124,427 2018-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110890921A true CN110890921A (zh) 2020-03-17
CN110890921B CN110890921B (zh) 2021-04-27

Family

ID=68242162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910843254.2A Active CN110890921B (zh) 2018-09-07 2019-09-06 反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10454245B1 (zh)
CN (1) CN110890921B (zh)
TW (1) TWI713277B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116435865A (zh) * 2023-04-24 2023-07-14 深圳市芯波微电子有限公司 激光二极管驱动控制电路
CN117080860A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 成都明夷电子科技有限公司 调制电流控制电路及数据传输电路

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020181081A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Myers Michael H. Dynamically optimized photonic waveshifting multiplexer apparatus and method
US7504610B2 (en) * 2004-09-03 2009-03-17 Mindspeed Technologies, Inc. Optical modulation amplitude compensation system having a laser driver with modulation control signals
CN102244951A (zh) * 2010-05-10 2011-11-16 冠捷投资有限公司 发光二极管驱动电路
TW201223322A (en) * 2010-10-08 2012-06-01 Lantiq Deutschland Gmbh Laser diode control device
CN102496850A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 南京吉隆光纤通信股份有限公司 一种稳定的激光光源
TW201345310A (zh) * 2012-04-23 2013-11-01 Tpv Electronics Fujian Co Ltd 發光二極體驅動電路
CN103904542A (zh) * 2014-03-11 2014-07-02 厦门优迅高速芯片有限公司 一种可用于突发模式的激光驱动器双闭环控制方法
US20170288369A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Dual closed loop for laser power control
CN206894528U (zh) * 2017-04-27 2018-01-16 天津市雷意激光技术有限公司 多功能大功率氦氖激光电源
CN107689832A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 瑞昱半导体股份有限公司 光发射器及适用于一光发射器的调控方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724792B2 (en) 2006-03-03 2010-05-25 Mindspeed Technologies, Inc. Driving laser diodes with immunity to temperature changes, aging, and other effects
US8548336B2 (en) 2011-12-02 2013-10-01 Semtech Corporation Closed loop optical modulation amplitude control

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020181081A1 (en) * 2001-05-29 2002-12-05 Myers Michael H. Dynamically optimized photonic waveshifting multiplexer apparatus and method
US7504610B2 (en) * 2004-09-03 2009-03-17 Mindspeed Technologies, Inc. Optical modulation amplitude compensation system having a laser driver with modulation control signals
CN102244951A (zh) * 2010-05-10 2011-11-16 冠捷投资有限公司 发光二极管驱动电路
TW201223322A (en) * 2010-10-08 2012-06-01 Lantiq Deutschland Gmbh Laser diode control device
CN102496850A (zh) * 2011-12-27 2012-06-13 南京吉隆光纤通信股份有限公司 一种稳定的激光光源
TW201345310A (zh) * 2012-04-23 2013-11-01 Tpv Electronics Fujian Co Ltd 發光二極體驅動電路
CN103904542A (zh) * 2014-03-11 2014-07-02 厦门优迅高速芯片有限公司 一种可用于突发模式的激光驱动器双闭环控制方法
US20170288369A1 (en) * 2016-04-01 2017-10-05 Macom Technology Solutions Holdings, Inc. Dual closed loop for laser power control
CN107689832A (zh) * 2016-08-04 2018-02-13 瑞昱半导体股份有限公司 光发射器及适用于一光发射器的调控方法
CN206894528U (zh) * 2017-04-27 2018-01-16 天津市雷意激光技术有限公司 多功能大功率氦氖激光电源

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨克成等: "大功率激光器驱动电源的闭环控制与补偿", 《激光与红外》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116435865A (zh) * 2023-04-24 2023-07-14 深圳市芯波微电子有限公司 激光二极管驱动控制电路
CN116435865B (zh) * 2023-04-24 2024-06-11 深圳市芯波微电子有限公司 激光二极管驱动控制电路
CN117080860A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 成都明夷电子科技有限公司 调制电流控制电路及数据传输电路
CN117080860B (zh) * 2023-10-16 2024-01-19 成都明夷电子科技有限公司 调制电流控制电路及数据传输电路

Also Published As

Publication number Publication date
US10454245B1 (en) 2019-10-22
TWI713277B (zh) 2020-12-11
TW202011654A (zh) 2020-03-16
CN110890921B (zh) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9503195B2 (en) Working point controlling device and method for applying MZ modulator
KR0144060B1 (ko) 등화증폭기 및 이것을 사용한 수신기 및 프리앰프
CN110890921B (zh) 反馈控制回路中含有整流器的激光二极管控制电路
US7492797B2 (en) Laser driver circuit
JP3739341B2 (ja) レーザ装置並びにその制御装置及び制御方法
US7939790B1 (en) Method and apparatus for controlling the gain of an avalanche photodiode with fluctuations in temperature
JP2006261866A (ja) 前置増幅器
US6778570B2 (en) Laser driving apparatus and method
JP2008066320A (ja) レーザダイオード駆動回路
KR101450485B1 (ko) 위상 및 진폭 불균형의 자동 보상을 갖는 차동 광수용 광전자 디바이스
JPS6190487A (ja) 半導体レ−ザ駆動回路
US6426494B1 (en) Optical signal detector and optical signal detecting method
WO2012078169A1 (en) Balanced light detector and related method
EP0691757B1 (en) Optical frequency mixing apparatus
KR100679268B1 (ko) 자동 온도 보상기능을 갖는 레이저 다이오드 구동회로 및그 구동방법
JP2011171812A (ja) 光受信器
US9042820B2 (en) Mitigating signal offsets in optical receivers
JPS59127010A (ja) 光量検出装置
JPS62172779A (ja) 光出力安定化装置
JPH06177835A (ja) 光送信器
JPH04106518A (ja) 光変調における変調度のモニタリング方法及び安定化方法並びに光送信装置
JPH04299589A (ja) 変調度安定化回路
JPH11127122A (ja) 光受信器
JPH04364617A (ja) 光受信器
JP2004023471A (ja) 光送信装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant