CN111693757A - 一种ld偏执电流检测方法及电路、光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LD偏执电流检测方法及电路、光模块，所述光模块包括TOSA和MCU，所述TOSA包括n个LD单元，n为大于等于1的整数，所述方法是：使一个LD单元连接一个采样电阻，使每个采样电阻的两端连接MCU，利用MCU采集所述采样电阻两端的电压差，所述电压差与采样电阻的阻值之比即得偏执电流。本发明方案直接利用MCU采样电压，无需额外布置采样电路，因此可以有效地减少空间占用，同时也降低硬件成本。
Description
技术领域
本发明涉及光通信技术领域，具体涉及一种LD偏执电流检测方法及电路、光模块。
背景技术
光模块的主要功能是实现光电/电光变换，是光纤通信系统的重要组成部分。光模块主要包括光发射次模块(TOSA)和光接收次模块(ROSA)，激光发光二极管LD是TOSA的必要组成器件，用于发射出激光束。在实际应用中，需要实时监测LD的偏执电流，以监测LD的工作状态是否正常。目前监测LD的方法是，搭建硬件电路，由电流检测放大器或运放搭建的检测电路组成，该电流检测电路虽然能够较好地监测LD的偏执电流，但是也存在缺陷，例如，由运放组成的电路要占用电路板空间，使得电路板的尺寸就会相对更大，而且一个通道就要配置一个电流监测电路，进一步增大了电路板的尺寸，继而为实现光模块小型化的目的提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于改善现有技术中所存在的电路板占用空间大的不足，提供一种LD偏执电流检测方法及电路，可以避免运放等硬件的使用，不仅节省空间，而且还降低成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种LD偏执电流检测方法，所述光模块包括TOSA和MCU，所述TOSA包括n个LD单元，n为大于等于1的整数，使一个LD单元连接一个采样电阻，使每个采样电阻的两端连接MCU，利用MCU采集所述采样电阻两端的电压差，所述电压差与采样电阻的阻值之比即得偏执电流。
上述方案中，直接利用MCU采样电压，电压与电阻之比即得偏执电流，实现方式简单，而且无需额外布置其他采样电路，因此可以极大地减小电路板的空间尺寸，同时也可以降低传统采样电路的硬件成本，为实现光模块小型化、低成本化提供了技术支持。
上述方法中，使每个采样电阻的第一端均连接MCU的同一个第一ADC电压采样端口，使每个采样电阻的第二端分别连接至MCU的一个第二ADC电压采样端口。
一般地，针对于同一个光模块，会采用相同规格的LD，因此可以给每个LD提供相同的电源电压，即通过同一个电压源提供相同电压，此时则只需一个ADC电压采样端口检测供电电压，继而可以减少MCU的ADC端口的占用量。
一种LD偏执电流检测电路，包括MCU和n个LD单元，一个LD单元连接有一个采样电阻，所述MCU提供一个共用的第一ADC电压采样端口和n个第二ADC电压采样端口，每个采样电阻的第一端均连接所述共用的第一ADC电压采样端口，每个采样电阻的第二端分别连接至一个第二ADC电压采样端口，n为大于等于1的整数。
与现有技术相比，本发明利用MCU采集电压，而不是额外单独布置采样电路，继而减小了光模块的尺寸，也降低了成本，为实现光模块小型化、低成本化提供了技术支持。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明光模块中LD单元与MCU的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
请参阅图1，本实施例示意性地公开了一种光模块，包括TOSA和MCU，TOSA包括n个LD单元，n表示信号通道数，为大于等于1的整数，一条信号通道对应一个LD单元，图中的虚线框所款选部分为一个LD单元。本方案中，每个LD单元连接有一个采样电阻，为了便于计算，每个采样电阻的阻值相同。MCU提供一个第一ADC电压采样端口和n个第二ADC电压采样端口，第一ADC电压采样端口为共用的端口，每个采样电阻的第一端均连接所述共用的第一ADC电压采样端口，每个采样电阻的第二端分别连接至一个第二ADC电压采样端口，如图1所示。需要说明的是，第一第二ADC电压采样端口都是指MCU的一个端口，此处用第一和第二仅是为了便于描述而进行的区分。
在另一种描述中，也可以将n个LD单元、MCU、n个采样电阻之间组成的结构定义为LD偏执电流采样电路。
本实施例中，使每个采样电阻的两端连接MCU，利用MCU采集采样电阻两端的电压差，电压差与采样电阻的阻值之比即得偏执电流。
实验中是以四通道光模块为例，图1中为了简便，仅展示了两个通道与MCU的连接，其中，ADC_VCC_Laser连接至MCU的第一ADC电压采样端口，ADC_L0连接至MCU的一个第二ADC电压采样端口，ADC_L1连接至MCU的另一个第二ADC电压采样端口。如下表所示(只展示了对编号为0的通道的测试结果)，通过测试，可以得到偏执电流检测电路的分辨率可达约0.3mA/LSB，可以满足监控精度10％的指标(基于实验中所有ADC均为13位分辨率,ADC对所有电压进行采样计算所得,理论上采样位数越高，采样精度越高，从实验结果看，13位的分辨率已足够支持监测的精度要求)。
下表中的符号分别表示：
VCC_Laser为激光器的供电电压；
Bias_Laser为激光器的偏执电流；
V_ADC_L0为L0通道采样电阻另一端的采样电压；
ADC_VCC_Laser为13位ADC对VCC_Laser供电电压的ADC采样值；
ADC_L0为13位ADC对L0通道采样电阻另一端电压的ADC采样值；
Delta_ADC＝ADC_VCC_Laser-ADC_L0为电阻两端ADC采样值的差值；
Resolution(mA/LSB)＝Bias_Laser/Delta_ADC为ADC对偏执电流的分辨率；
Rs为激光器偏执电流的采样电阻；
上述电路中，直接利用MCU采样电压，电压与电阻之比即得偏执电流，实现方式简单，而且无需额外布置其他采样电路，节省了电流检测放大器或采样运放电路，节省空间，可为其他电路腾出Layout空间，同时也可以降低传统采样电路的硬件成本，为实现光模块小型化、低成本化提供了技术支持。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种LD偏执电流检测方法，应用于光模块，所述光模块包括TOSA和MCU，所述TOSA包括n个LD单元，n为大于等于1的整数，其特征在于，使一个LD单元连接一个采样电阻，使每个采样电阻的两端连接MCU，利用MCU采集所述采样电阻两端的电压差，所述电压差与采样电阻的阻值之比即得偏执电流。
2.根据权利要求1所述的LD偏执电流检测方法，其特征在于，使每个采样电阻的第一端均连接MCU的同一个第一ADC电压采样端口，使每个采样电阻的第二端分别连接至MCU的一个第二ADC电压采样端口。
3.一种LD偏执电流检测电路，其特征在于，包括MCU和n个LD单元，一个LD单元连接有一个采样电阻，所述MCU提供一个共用的第一ADC电压采样端口和n个第二ADC电压采样端口，每个采样电阻的第一端均连接所述共用的第一ADC电压采样端口，每个采样电阻的第二端分别连接至一个第二ADC电压采样端口，n为大于等于1的整数。
4.一种光模块，其特征在于，包括权利要求3所述的LD偏执电流检测电路。
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