CN114866150A - 一种光收发组件、控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光收发组件、控制方法及系统，涉及电子技术领域。其中，光收发组件包括：激光二极管、驱动电路；驱动电路用于驱动激光二极管；驱动电路，用于在接收到第一控制信号时，将第一电信号传输给激光二极管；激光二极管，用于在接收到第一电信号后导通发光，以生成第一光信号；激光二极管，还用于接收第二光信号；驱动电路，还用于在接收到第二控制信号时，将流经激光二极管的第二光信号转化成第二电信号；其中，第一控制信号与第二控制信号不同。在该光收发组件中，激光二极管既可以作为发射机使用，又可以作为接收机来使用，避免了器件之间的复杂耦合，且还可以降低光收发组件的成本。
Description
本申请要求在2021年02月05日提交中国专利局、申请号为202110164488.1、申请名称为“一种光收发组件、控制方法及系统”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及光网络技术领域，尤其涉及一种光收发组件、控制方法及系统。
背景技术
在利用无源光网络(passive optical network，PON)的摄像头监控视频进行视频回传时，多个摄像头通过无源光分配网络(optical distribution network，ODN)与光线路终端(optical line terminal，OLT)连接，每个摄像头都相当于一个光网络单元(opticalnetwork unit，ONU)，监控视频回传到OLT的上行流量远远大于OLT侧下发给摄像头的控制信号流量。
在上述场景中，双向光组件可用于发送、检测光信号，如图1所示。其中，图1中的双向光组件包括光发送单元和光接收单元，在光发送单元中通过一个有源器件发送光信号，在光接收单元中通过另一有源器件检测接收到的光信号，通过分光片来实现信号的双向传输，但是该方式中需要分光片与光路(光路包括第一光路和第二光路，其中第一光路是光发送单元发送光信号的光路，第二光路是光接收单元接收光信号的光路)进行良好耦合，才能保证光信号从光发送单元的发光二极管发送到光纤中，以及光信号从光纤传输到光接收单元的光电二极管中。但是若分光片与光路不能良好耦合，则不能实现光纤中信号的双向传输，且图1中的双向光组件的结构复杂，需要大量器件相互配合才能实现光纤中信号的双向传输。
发明内容
本申请实施例提供一种光收发组件、控制方法及系统，用以降低光收发组件实现双向传输的成本损耗。
第一方面，本申请实施例提供一种光收发组件，可包括：激光二极管以及驱动电路；驱动电路用于驱动激光二极管；驱动电路，用于在接收到第一控制信号时，将第一电信号传输给激光二极管；激光二极管，用于在接收到第一电信号后导通发光，以生成第一光信号；激光二极管，还用于接收第二光信号；驱动电路，还用于在接收到第二控制信号时，将流经激光二极管的第二光信号转化成第二电信号；其中，第一控制信号与第二控制信号不同。
本申请中，驱动电路在接收到不同的控制信号后，对激光二极管产生不同的驱动效果，在驱动电路的驱动下，激光二极管既可以用作光发射机又可以用作光接收机。相对现有技术，光收发组件通过不同的光学器件来做光接收机和光发射机而言，通过该方式可以减少光学器件的成本损耗。
在一种可选的方式中，驱动电路可包括：第一开关电路、第二开关电路、放大器以及驱动器；其中，激光二极管的正极与第一开关电路的第一端口连接，激光二极管的负极与第二开关电路的第一端口连接；第一开关电路的第二端口与放大器的第一端口连接；第一开关电路的第三端口与驱动器的第一端口连接；第二开关电路的第二端口与驱动器的第二端口连接；第二开关电路的第三端口与反偏电压连接。
当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第三端口导通，第二开关电路的第一端口与第二开关电路的第二端口导通，第一电信号经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第二端口导通，第二开关电路的第一端口与第二开关电路的第三端口导通，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号。
需要说明的是，当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，驱动器、第一开关电路、第二开关电路以及激光二极管构成闭合回路，第一电信号(也即发送信号)经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，放大器、第一开关电路、第二开关电路、反偏电压以及激光二极管构成闭合回路，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号(也即接收信号)。上述的第一开关电路与第二开关电路相当于单刀双掷开关，通过控制第一开关电路以及第二开关电路的导通和截止情况，可以实现对激光二极管的驱动，使得激光二极管可以用作光发射机还可以用作光接收机。
在一种可选的方式中，驱动电路包括：第一开关电路、第二开关电路、放大器以及驱动器；其中，激光二极管的正极与第一开关电路的第一端口连接，激光二极管的负极与第二开关电路的第二端口连接；第一开关电路的第二端口与放大器的第一端口连接；第一开关电路的第三端口与驱动器的第一端口连接；第二开关电路的第二端口与放大器的第二端口连接；第二开关电路的第三端口接地。
当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第三端口导通，第二开关电路的第一端口与第二开关电路的第二端口导通，第一电信号经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第二端口导通，第二开关电路的第一端口与第二开关电路的第三端口导通，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号。
需要说明的是，当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，驱动器、第一开关电路、第二开关电路、地以及激光二极管构成闭合回路，第一电信号(也即发送信号)经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，放大器、第一开关电路、第二开关电路、反偏电压以及激光二极管构成闭合回路，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号(也即接收信号)。上述的第一开关电路与第二开关电路相当于单刀双掷开关，通过控制第一开关电路以及第二开关电路的导通和截止情况，可以实现对激光二极管的驱动，使得激光二极管可以用作光发射机还可以用作光接收机。
在一种可选的方式中，放大器可包括跨阻放大器以及限幅放大器；其中，跨阻放大器的第三端口与限幅放大器的第一端口连接；跨阻放大器的第四端口与限幅放大器的第二端口连接；跨阻放大器的第一端口为放大器的第一端口；跨阻放大器的第二端口为放大器的第二端口；跨阻放大器的第二端口提供反偏电压；跨阻放大器用于将第二光信号转换成电信号；限幅放大器用于将电信号放大成第二电信号。
在一种可选的方式中，第一开关电路以及第二开关电路中可包括以下器件中的一种或多种：晶体管、三极管。
在一种可选的方式中，第一开关电路可包括：第一晶体管以及第二晶体管；第一晶体管的漏极与第二晶体管的漏极为第一开关电路的第一端口；第一晶体管的源极为第一开关电路的第二端口；第二晶体管的源极为第一开关电路的第三端口；第一晶体管的栅极与第二晶体管的栅极接收来自控制电路的控制信号。
在一种可选的方式中，第二开关电路可包括：第三晶体管以及第四晶体管；第三晶体管的漏极与第四晶体管的漏极为第二开关电路的第一端口；第三晶体管的源极为第二开关电路的第二端口；第四晶体管的源极为第二开关电路的第三端口；第三晶体管的栅极与第四晶体管的栅极接收来自控制电路的控制信号。
在一种可选的方式中，驱动电路还包括：延迟电路；延迟电路与第一开关电路、第二开关电路连接；延迟电路用于接收来自控制电路的控制信号，将对控制信号延迟、调相。
在一种可选的方式中，激光二极管包括以下中的一种：分布反馈激光器(distributed feedback laser，DFB)、法布里-珀罗激光器(fabry-perot，FP)、垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser，VCSEL)、发光二极管(lightemitting diode，LED)、电吸收调制激光器(electro-absorption modulated laser，EML)以及分布布拉格反射激光器(distributed bragg reflector，DBR)。
第二方面，本申请实施例提供一种控制方法，该方法可通过包括：获取控制电路的控制信号；若控制信号为第一控制信号，第一电信号经驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；若控制信号为第二控制信号，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号；其中，第一控制信号与第二控制信号不同。
第三方面，本申请实施例提供一种控制系统，包括电源、控制电路以及如第一方面的光收发组件；控制电路的一端与电源连接，另一端与光收发组件连接；电源用于为控制电路提供电压；控制电路用于为光收发组件提供控制信号。
第四方面，本申请实施例提供一种系统，该系统可以是电子设备。第四方面中相应方案的技术效果可以参照第一方面中对应方案可以得到的技术效果，重复之处不予详述。
本申请的这些方面或其它方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
图1示出了一种双向光组件的结构示意图；
图2示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图3A示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图3B示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图4A示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图4B示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图5A示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图5B示出了本申请实施例提供的一种光收发组件的结构示意图；
图6示出了本申请实施例提供的一种光收发组件芯片结构的示意图；
图7A示出了本申请实施例提供的一种延迟电路的结构示意图；
图7B示出了本申请实施例提供的控制信号的时序示意图；
图8示出了本申请实施例提供的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行详尽描述。
需要说明的是，PIN型半导体材料的特性如下：当有正向电流注入半导体材料时，导带的电子会跃迁到价带，产生光子；当有入射光打到半导体材料时，价带的空穴会吸收入射光的光子能量，产生光生载流子；当有反偏电压施加在半导体材料上时，会加速光生载流子的抽运，完成光信号的检测。因此PIN型半导体在反偏状态下也可以当成光电探测器(将光信号转化成电信号)使用。
参阅图2可知，本申请提供的光收发组件包括激光二极管以及驱动电路，激光二极管是通过驱动电路的驱动来工作的，驱动电路用于在接收到第一控制信号时，将发送电信号传输给激光二极管；激光二极管用于在接收到第一电信号(也即发送信号)后导通发光生成第一光信号；激光二极管还用于接收第二光信号；驱动电路还用于在接收到第二控制信号时，将流经激光二极管的第二光信号转化成第二电信号(也即接收信号)。驱动电路具体可通过如下方式来驱动激光二极管工作：
方式1、当驱动电路接收到第一控制信号时，第一电信号经过驱动电路驱动后流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号，此时激光二极管可用作光发射机。
方式2、当驱动电路接收到第二控制信号时，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，驱动电路将第二光信号转换成第二电信号，此时激光二极管可用作光接收机。
需要说明的是，激光二极管既做光发射机又做光接收机，且是在同一驱动电路的作用下工作的，因此在第一控制信号与第二控制信号不同的情况下激光二极管才能处于不同的工作状态。例如第一控制信号为高电平的电压信号，第二控制信号为低电平的电压信号；亦或者第一控制信号为低电平的电压信号，第二控制信号为高电平的电压信号，本申请在此不具体限定第一控制信号和第二控制信号表示电压信号具体是什么，只要保证第一控制信号与第二控制信号中电压信号不同即可。
本申请提供的光收发组件，激光二极管在驱动电路的驱动下，既可以用作光发射机，又可以用作光接收机，避免了通过2种器件来实现光发射机和光接收机的功能，进一步地节约器件成本。
在一种可选的方式中，激光二极管可包括以下中的一种：DFB、FP、VCSEL、LED，EML以及DBR。本申请在此不具体限定激光二极管的类型和数量，可以是多个器件耦合连接(并联或者串联构成本申请中光电收发组件所需的激光二极管)，也可以是其中一个器件直接作为激光二极管，其中：
DFB具有稳定的单纵模光源、输出光功率大、发散角较小、光谱极窄、调制速率高的特点，适合于长距离通信，主要用于高速中长距离传输，传输距离一般在40公里以上。但波长调谐范围小，一般在2nm左右。
FP具有多纵模光源，主要用于低速率短距离传输，传输距离一般在20公里以内，速率一般在1.25G以内。
VCSEL易与光纤耦合；转换效率非常高，功耗低，调制速度快；阈值很低噪声小；重直腔面很小，易于高密度大规模制作和成管前整片检测、封装、组装，成本低。
LED为二极管发光光源，具有体积小、寿命长、效率高等优点。
EML为电吸收调制激光器，具有啁啾(光脉冲瞬时频率随时间的变化而变化)小，调制深度大的特点。但是EML电吸收器损耗大，导致EML出光功率小。
DBR与DFB相比，DBR谱线有所展宽但调谐范围大，可达到10nm左右。
需要说明的是，驱动电路驱动激光二极管工作，激光二极管既可以作发射机又可以作接收机，在实际执行时，驱动电路可包括第一开关电路、第二开关电路、放大器以及驱动器。驱动电路的具体连接方式可参照图3A和图3B。其中，图3A为差分控制的连接方式，图3B为单端控制的连接方式。
参阅图3A，激光二极管的正极与第一开关电路的第一端口1连接，激光二极管的负极与第二开关电路的第一端口1连接；第一开关电路的第二端口2与放大器的第一端口1连接；第一开关电路的第三端口3与驱动器的第一端口1连接；第二开关电路的第二端口2与驱动器的第二端口2连接；第二开关电路的第三端口3与反偏电压BIAS_PD连接。
当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，第一开关电路的第一端口1与第一开关电路的第三端口3导通，第二开关电路的第一端口1与第二开关电路的第二端口2导通，第一电信号经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，第一开关电路的第一端口1与第一开关电路的第二端口2导通，第二开关电路的第一端口1与第二开关电路的第三端口3导通，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号。
参阅图3B，激光二极管的正极与第一开关电路的第一端口1连接，激光二极管的负极与第二开关电路的第二端口2连接；第一开关电路的第二端口2与放大器的第一端口1连接；第一开关电路的第三端口3与驱动器的第一端口1连接；第二开关电路的第二端口2与放大器的第二端口2连接；第二开关电路的第三端口3接地GND。
当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，第一开关电路的第一端口1与第一开关电路的第三端口3导通，第二开关电路的第一端口1与第二开关电路的第二端口2导通，第一电信号经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第二端口2导通，第二开关电路的第一端口1与第二开关电路的第三端口3导通，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号。
上述图3A和3B中，当第一开关电路以及第二开关电路接收到第一控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第三端口导通，第二开关电路的第一端口与第二开关电路的第二端口导通，第一电信号经过驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号；当第一开关电路以及第二开关电路接收到第二控制信号时，第一开关电路的第一端口与第一开关电路的第二端口导通，第二开关电路的第一端口与第二开关电路的第三端口导通，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号。
需要说明的是，第一开关电路和第二开关电路与激光二极管进行级联后，可在接收到第一控制信号后提供正向偏置电流和调制信号给激光二极管，将激光二极管作为光发射机，或者可在接收到第二控制信号后提供反向偏压偏检测光信号给激光二极管，将激光二极管作为光接收机，实现了光收发组件的一体化。相较于双向光收发组件无需光接收器件来检测接收到的光信号，省去了光接收器件的成本；同时简化耦合光路，不需要再使用分光片对上下行信号进行区分。
在一种可选的方式中，放大器可通过跨阻放大器和限幅放大器来实现，跨阻放大器的第三端口3与限幅放大器的第一端口1连接；所述跨阻放大器的第四端口4与所述限幅放大器的第二端口2连接；跨阻放大器的第一端口1为放大器的第一端口1，具体连接关系如图4A所示。另外，若跨阻放大器存在第二端口2，那么跨阻放大器的第二端口2为放大器的第二端口2；跨阻放大器的第二端口2可提供反偏电压BIAS_PD，具体连接关系如图4B所示；跨阻放大器可用于将第二光信号转换成电信号；限幅放大器可用于将电信号放大成第二电信号。
在一种可选的方式中，第一开关电路以及第二开关电路中可包括以下中的一种或多种：晶体管、三极管。晶体管，和/或，三极管构建的开关电路等同于单刀双掷开关，通过单刀双掷开关可以实现激光二极管与单刀双掷射频开关的级联。此外，通过单刀双掷开关驱动电路可为激光二极管提供正向偏置电流和调制信号，使得激光二极管作为光发射机，或者提供反向偏电压检测光信号，使得激光二极管作为接收机，实现了光收发组件的一体化。
在一种可选的方式中，第一开关电路可包括：第一晶体管以及第二晶体管；第一晶体管的漏极与第二晶体管的漏极为第一开关电路的输入端；第一晶体管的源极为第一开关电路的第一输出端；第二晶体管的源极为第一开关电路的第二输出端；第一晶体管的栅极与第二晶体管的栅极接收来自控制电路的控制信号。
其中，第二开关电路可包括：第三晶体管以及第四晶体管；第三晶体管的漏极与第四晶体管的漏极为第二开关电路的输入端；第三晶体管的源极为第二开关电路的第二输出端；第四晶体管的源极为第二开关电路的第一输出端；第三晶体管的栅极与第四晶体管的栅极接收来自控制电路的控制信号。
需要说明的是，用于实现第一开关电路与第二开关电路的晶体管可以为PMOS管，也可以为NMOS管，不同性质的晶体管的工作条件也是不同的，其中，PMOS管在接收到高电平的控制信号时处于截止状态，在接收到低电平的控制信号时处于导通状态；NMOS管在接收到高电平的控制信号时处于导通状态，在接收到低电平的控制信号时处于截止状态。如表1所示。
表1
| 控制信号 | PMOS | NMOS |
| 高电平的控制信号 | 截止 | 导通 |
| 低电平的控制信号 | 导通 | 截止 |
在图4A的基础上，在第一开关电路与第二开关电路均通过晶体管来实现时，且S1晶体管与S3晶体管为NMOS管；S2晶体管与S4晶体管为PMOS管的情况下，得到光收发组件如图5A所示。其中，S1用于指示第一晶体管，S2用于指示第二晶体管，S3用于指示第四晶体管，S4用于指示第三晶体管。图4A中通过VCTRL指示控制信号，TIA指示跨阻放大器，LA指示限幅放大器，LDD指示驱动器，VPD_BIAS指示反偏电压。
假定第一控制信号的电压值低于第二控制信号的电压值。若光收发组件的第一开关电路和第二开关电路接收到第一控制信号，也即低电平的控制信号，那么S2和S4导通，S1和S3截止，LDD、S2、激光二极管以及S4构成闭合回路，LDD将第一电信号进行放大后与偏置电流从激光二极管的正极流向负极，激光二极管产生光信号，此时激光二极管可作为光发射机。
若光收发组件的第一开关电路和第二开关电路接收到第二控制信号，也即高电平的控制信号，那么S1和S3导通，S2和S4截止，LA、TIA、S1、激光二极管以及S3构成闭合回路，VPD_BIAS向激光二极管提供的电压大于激光二极管正极的电压，光信号从激光二极管的负极流向正极，经过TIA转化成电信号，在经过LA的放大得到第二电信号，此时激光二极管可作为接收机。
在图4B的基础上，在第一开关电路与第二开关电路均通过晶体管来实现时，且S1晶体管与S3晶体管为NMOS管；S2晶体管与S4晶体管为PMOS管的情况下，得到光收发组件如图5B所示。其中，S1用于指示第一晶体管，S2用于指示第二晶体管，S3用于指示第四晶体管，S4用于指示第三晶体管。图5B中TIA指示跨阻放大器，LA指示限幅放大器，LDD指示驱动器，VPD_BIAS指示反偏电压，GND指示地。通过VCTRL1指示S1晶体管的控制信号，VCTRL2指示S2晶体管的控制信号，VCTRL3指示S3晶体管的控制信号，VCTRL4指示S4晶体管的控制信号，其中，VCTRL1—VCTRL4是为控制信号VCTRL的变体，具体可参照表2来说明，如VCTRL为高电平的控制信号，VCTRL1和VCTRL2为高电平的信号，VCTRL3和VCTRL4为低电平的信号，由于VCTRL3和VCTRL4与VCTRL的控制信号是反向的，可通过连接反相器来实现，也可通过其他方式来实现。
表2
假定第一控制信号的电压值低于第二控制信号的电压值。若光收发组件的第一开关电路和第二开关电路接收到第一控制信号，也即低电平的控制信号VCTRL，那么S2和S3导通，S1和S4截止，LDD、S2、激光二极管、S3以及GND构成闭合回路，LDD将第一电信号进行放大后与偏置电流从激光二极管的正极流向负极，激光二极管产生光信号，此时激光二极管可作为光发射机。
若光收发组件的第一开关电路和第二开关电路接收到第二控制信号，也即高电平的控制信号，那么S1和S4导通，S2和S3截止，LA、TIA、S1、激光二极管、S4以及VPD_BIAS构成闭合回路，VPD_BIAS向激光二极管提供的电压大于激光二极管正极的电压，光信号从激光二极管的负极流向正极，经过TIA转化成电信号，在经过LA的放大得到第二电信号，此时激光二极管可作为接收机。
图5A所示的光收发组件是通过LDD中的2个端口向激光二极管提供差分电压来控制激光二极管的，图5B所示的光收发组件是通过LDD的一个端口以及GND来控制激光二极管的，可以理解为单端控制，本申请在此并不限定，激光二极管是通过差分控制还是单端控制。另外，也不限定图5A和图5B中是TIA和LA之间是直流耦合还是交流耦合。上述构成光收发组件的器件可以集成1个芯片，也可集成多个芯片，本申请在此不做具体限定。如图6所示，激光二极管(LD)的阳极连接单刀双掷射频开关(也即文中所述的第一开关电路)的端口1，单刀双掷射频开关的端口2连接至跨阻放大器(TIA)的信号输入端，单刀双掷射频开关的端口3连接激光二极管驱动器LDD端口LDD-，通过开关SPST1连接LDD+，SPST2与VDD连接，在SPST2关闭时，可将TIA提供的反偏电压传输给激光二极管的负极。由激光二极管由发射机向接收机切换时先断开SPST1，再关闭SPST2提供VDD电压，该电压可作为TIA供电电压与LD反偏电压，之后将单刀双掷射频开关切换为1-2。由接收机向发射机切换时，先切换SPDT1到1-3状态，再断开SPST2，最后连接SPDT1。
在一种可选的方式中，为保护芯片不受损坏，需要合理设计各个开关的开启/关断顺序，故设置延迟电路，故此设置了延迟电路。延迟电路可如图7A所示，延迟电路与第一开关电路、第二开关电路连接；延迟电路用于接收来自控制电路的控制信号，对控制信号在特定时间进行延迟、调相。图7A仅以与图5B所示的光收发组件连接的延迟电路为例进行说明，但是在实际应用时并不限定图7A所示的延迟电路，凡是可以对控制信号进行延迟、调相的延迟电路均适用于本申请。
接下来对图7A所示的延迟电路的工作原理进行说明，在图7A中T1虚线框示意的T1为对控制信号的延迟时间，第一控制信号的上升沿到来时，控制(CONTROL)信号经过第一RC电路的延迟后，在经过4个反相器可将控制信号中的杂波滤除，使得信号更加纯净，得到VCTRL1，VCTROL1相对CONTROL信号延迟为T1，再接一个反相器将控制信号反向为VCTRL4，附加延迟为t，VCTRL4总共延迟T1+t。T2虚线框示意的是对控制信号的延迟时间T2，控制信号还与一个NMOS管连接，CONTROL信号从低电平跳变为高电平时，NMOS管关闭，VCTRL2相对CONTROL信号延迟为T2，再接一个反相器将控制信号反向为VCTRL3。当控制信号为高电平跳变为低电平时，NMOS管处于开启状态，可将第二RC电路短路，VCTRL2相对VCTRL2信号延迟为T2’，T2’<T1<T2，VCTRL2与VCTRL1信号极性相同，由于VCTRL3之前也连接一个反相器，故VCTRL3与VCTRL4信号极性相同。当控制信号为低电平信号时，NMOS管截止，第二RC电路则会工作，这样则会使得S2和S3先开启后关闭。其中，各控制信号的时序信号如图7B所示，其中，RX ON，TX OFF指示激光二极管作为接收机，TX ON，RX OFF指示激光二极管作为发射机，根据图7B可知，S1晶体管和S4晶体管在工作时后打开先关闭，S2晶体管和S3晶体管在工作时先打开后关闭，故此可保证放大器输入端口(第一端口)的电压不会大于跨阻放大器第一端口的电压。
基于同样的构思，本申请实施例提供一种控制方法，该控制方法的执行流程如图8所示，可通过光收发组件来执行，具体执行时包括如下步骤：
步骤801，获取控制电路的控制信号。
步骤802，判断控制信号的类型，若为第一控制信号则执行步骤803，若为第二控制信号则执行步骤804。
步骤803，若控制信号为第一控制信号，第一电信号经驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，激光二极管生成第一光信号。
步骤804，若控制信号为第二控制信号，第二光信号通过激光二极管的负极流向正极后，放大器将第二光信号转换成第二电信号。
其中，第一控制信号与第二控制信号不同。
此外，本申请实施例还提供一种控制系统，包括电源、控制电路以及光收发组件；控制电路的一端与电源连接，另一端与光收发组件连接；电源用于为控制电路提供电压；控制电路用于为光收发组件提供控制信号。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种光收发组件，其特征在于，包括：激光二极管以及驱动电路，所述驱动电路用于驱动所述激光二极管；
所述驱动电路，用于在接收到第一控制信号时，将第一电信号传输给所述激光二极管；
所述激光二极管，用于在接收到所述第一电信号后导通发光，以生成第一光信号；
所述激光二极管，还用于接收第二光信号；
所述驱动电路，还用于在接收到第二控制信号时，将流经所述激光二极管的所述第二光信号转化成第二电信号；
其中，所述第一控制信号与所述第二控制信号不同。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述驱动电路包括：第一开关电路、第二开关电路、放大器以及驱动器；
所述激光二极管的正极与所述第一开关电路的第一端口连接，所述激光二极管的负极与所述第二开关电路的第一端口连接；所述第一开关电路的第二端口与所述放大器的第一端口连接；所述第一开关电路的第三端口与所述驱动器的第一端口连接；所述第二开关电路的第二端口与所述驱动器的第二端口连接；所述第二开关电路的第三端口与反偏电压连接；
当所述第一开关电路以及所述第二开关电路接收到第一控制信号时，所述第一开关电路的第一端口与所述第一开关电路的第三端口导通，所述第二开关电路的第一端口与所述第二开关电路的第二端口导通，第一电信号经过所述驱动器驱动后与偏执电流流入所述激光二极管，所述激光二极管生成第一光信号；
当所述第一开关电路以及所述第二开关电路接收到第二控制信号时，所述第一开关电路的第一端口与所述第一开关电路的第二端口导通，所述第二开关电路的第一端口与所述第二开关电路的第三端口导通，第二光信号通过所述激光二极管的负极流向正极后，所述放大器将所述第二光信号转换成第二电信号。
3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述驱动电路包括：第一开关电路、第二开关电路、放大器以及驱动器；
所述激光二极管的正极与所述第一开关电路的第一端口连接，所述激光二极管的负极与所述第二开关电路的第二端口连接；所述第一开关电路的第二端口与所述放大器的第一端口连接；所述第一开关电路的第三端口与所述驱动器的第一端口连接；所述第二开关电路的第二端口与所述放大器的第二端口连接；所述第二开关电路的第三端口接地；
当所述第一开关电路以及所述第二开关电路接收到第一控制信号时，所述第一开关电路的第一端口与所述第一开关电路的第三端口导通，所述第二开关电路的第一端口与所述第二开关电路的第二端口导通，第一电信号经过所述驱动器驱动后与偏执电流流入所述激光二极管，所述激光二极管生成第一光信号；
当所述第一开关电路以及所述第二开关电路接收到第二控制信号时，所述第一开关电路的第一端口与所述第一开关电路的第二端口导通，所述第二开关电路的第一端口与所述第二开关电路的第三端口导通，第二光信号通过所述激光二极管的负极流向正极后，所述放大器将所述第二光信号转换成第二电信号。
4.根据权利要求2或3所述的组件，其特征在于，所述放大器包括跨阻放大器以及限幅放大器；
所述跨阻放大器的第三端口与所述限幅放大器的第一端口连接；所述跨阻放大器的第四端口与所述限幅放大器的第二端口连接；所述跨阻放大器的第一端口为所述放大器的第一端口；所述跨阻放大器的第二端口为所述放大器的第二端口；所述跨阻放大器的第二端口提供反偏电压；
所述跨阻放大器用于将所述第二光信号转换成电信号；
所述限幅放大器用于将所述电信号放大成所述第二电信号。
5.根据权利要求2-4中任一所述的组件，其特征在于，所述第一开关电路以及所述第二开关电路中包括以下器件中的一种或多种：晶体管、三极管。
6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述第一开关电路包括：第一晶体管以及第二晶体管；
所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极为所述第一开关电路的第一端口；所述第一晶体管的源极为所述第一开关电路的第二端口；所述第二晶体管的源极为所述第一开关电路的第三端口；所述第一晶体管的栅极与所述第二晶体管的栅极接收来自控制电路的控制信号。
7.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述第二开关电路包括：第三晶体管以及第四晶体管；
所述第三晶体管的漏极与所述第四晶体管的漏极为所述第二开关电路的第一端口；所述第三晶体管的源极为所述第二开关电路的第二端口；所述第四晶体管的源极为所述第二开关电路的第三端口；所述第三晶体管的栅极与所述第四晶体管的栅极接收来自控制电路的控制信号。
8.根据权利要求2-7中任一所述的组件，其特征在于，所述驱动电路还包括：延迟电路；所述延迟电路与所述第一开关电路、所述第二开关电路连接；所述延迟电路用于接收来自控制电路的控制信号，对所述控制信号延迟、调相。
9.根据权利要求1-8中任一所述的组件，其特征在于，所述激光二极管包括以下中的一种：分布反馈激光器DFB、法布里-珀罗激光器FP、垂直腔面发射激光器VCSEL、发光二极管LED、电吸收调制激光器EML以及分布布拉格反射激光器DBR。
10.一种控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一所述的光收发组件，包括：
获取控制电路的控制信号；
若所述控制信号为第一控制信号，第一电信号经驱动器驱动后与偏执电流流入激光二极管，所述激光二极管生成第一光信号；
若所述控制信号为第二控制信号，第二光信号通过所述激光二极管的负极流向正极后，放大器将所述第二光信号转换成第二电信号；
其中，所述第一控制信号与所述第二控制信号不同。
11.一种控制系统，其特征在于，包括电源、控制电路以及如权利要求1-9中任一项所述的光收发组件；
所述控制电路的一端与电源连接，另一端与所述光收发组件连接；
所述电源用于为所述控制电路提供电压；
所述控制电路用于为所述光收发组件提供控制信号。
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