CN201181810Y - 一种电吸收调制激光器的关断时间电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电吸收调制激光器的关断时间电路，包括：一非门或与非门，其电源接正电源Vcc；一NPN三极管，其基极与非门或与非门的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻R1与一升压后的正电源Vcc+x相连；一P型场效应管，其栅极G与所述NPN三极管的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻R2与半导体激光器LD阳极相连，LD与电吸收调制器共阴极接正电源Vcc，调制器的阳极接射频信号RF。整个电路的关断时间约为1.2us左右，符合XFP MSA协议的激光器关断时间小于10us的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种外调制激光器的关断时间电路，尤其涉及一种电吸收调制激光器的关断时间电路。
背景技术
为了实现数据在光纤上的传输，信号需要通过光收发模块进行电光转换和光电转换，电光转换是通过半导体激光器LD完成的。在系统中当一路通道出现问题时，需要及时断开，转换到另一通道上，这就要求激光器的关断时间越短越好。10G XFP小型化光收发一体模块对激光器的关断时间要求是小于10us。在中长距的传输上，目前主要采用的是外调制激光器。电吸收调制激光器(EML)是外调制激光器的一类，通常采用电吸收调制器(简称EA-MOD)和半导体激光器(简称LD)集成在一个芯片衬底上。典型的电吸收调制激光器驱动电路，通常采用一正电源为LD提供正向偏置，一负电源为EA-MOD提供反向偏置。但是现在很多系统厂商为简化背板设计都不再提供负电源，这就要求模块厂家须改变EA-MOD的极性或采用升压电源供电。为了满足激光器的互换性，这就要求对电源进行升压处理。
升压后针对半导体激光器的关断时间处理就带来了问题，因为半导体激光器的关断控制信号是基于正电源的，可以直接在升压电路处理部分关断升压芯片的转换。如图1所示，正电源Vcc通过一个电感L1连接到PWM升压控制器芯片的开关脚SW，再由一个二极管D1和芯片反馈脚FB通过电阻R2和接地电阻R1串联形成输出升压正电源Vcc+x。这种方案一般选用的芯片都是脉宽调制(PWM)型，有一个关断脚SHDN，电压输出端通常会接一个大电容C1(一般＞10uF)来保证输出电流的纹波较小。在芯片的外围也会分布大量的电容，容值大小不均。根据公式Q＝C1*ΔU＝I*△T，Q表示电容C1的电子量，ΔU表示电容C1的电压变化大小，I表示半导体激光器的电流，△T表示半导体激光器的电流变化时间。假设升压后的正电源Vcc+x为6.5v，激光器的偏置电流为50mA，ΔT等于10us，可以算出电容C1必须小于0.077uF。这个值对于升压后的正电源Vcc+x滤波来说没有效果，也就是说此方法不能满足XFP MSA协议对半导体激光器关断时间小于10us的要求。
发明内容
为克服以上缺点，本实用新型提供一种电吸收调制激光器的关断时间电路，激光器关断时间满足XFP MSA协议要求小于10us。
本实用新型采用的技术方案如下：一种电吸收调制激光器的关断时间电路，包括：一非门或与非门，其电源接正电源Vcc；一NPN三极管，其基极与非门或与非门的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻R1与一升压后的正电源Vcc+x相连；一P型场效应管，其栅极G与所述NPN三极管的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻R2与半导体激光器LD阳极相连，LD与电吸收调制器EA-MOD共阴极接正电源Vcc，所述调制器的阳极接射频信号RF。
所述电阻R1的阻值为100～100000Ω，电阻R2阻值为1～10,000Ω。
由于上述电吸收调制激光器的关断时间电路中，通过选择反应时间比较快(约0.030us)的非门或与非门电路来控制NPN三极管，将基于正电源Vcc的激光器的关断信号电平提升到与升压后的正电源Vcc+x相符，再利用一个P型场效应管作为开关来控制偏置电流。由于NPN三极管的状态转换时间(约1us)与P型场效应管的关断时间(约0.100us)都较快，实现了XFP MSA协议规定的关断时间小于10us的要求。
附图说明
图1表示现有技术的激光器关断信号控制原理图；
图2表示本实用新型电吸收调制激光器的关断时间电路。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。
如图2所示的电吸收调制激光器的关断时间电路，包括：一非门或与非门10，其电源接正电源Vcc，可取值3.3V或5V；一NPN三极管20，其基极与所述非门或与非门10的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻R1与一升压后的正电源Vcc+x相连，X＞1.5V；一P型场效应管30，其栅极G与所述NPN三极管20的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻R2与半导体激光器LD阳极相连，激光器LD与电吸收调制器共阴极接正电源Vcc，调制器的阳极接射频信号RF。电阻R1的阻值为100～100000Ω，电阻R2阻值为1～10,000Ω。
上述电路中，当半导体激光器LD关断信号为高时，非门或与非门10的输出电平为低，NPN三极管20的基极电平为低，三极管截止不导通，那么NPN三极管20的集电极与P型场效应管30的栅极电平为高，即P型场效应管30的栅极G与源极S的电压相等，P型场效应管30关断，半导体激光器LD无偏置电流，激光器LD关断。
当激光器LD关断信号为低电平时，非门或与非门10的输出为高电平，NPN三极管20的基极电平为高，三极管导通，那么NPN三极管20的集电极与P型场效应管30的栅极G电平为低，即P型场效应管30的栅极G电压低于源极S的电压，P型场效应管30开启，激光器LD有偏置电流，激光器开启。
由上述可知，采用本实用新型的关断时间电路就实现了对半导体激光器的关断与开启控制。由于非门或与非门10电路的反应时间为0.030us左右，NPN三极管20的反应时间＜1us，P型场效应管30的反应时间约为0.100us，因此关断时间约为1.2us左右，符合XFP MSA协议的激光器关断时间小于10us的要求。
Claims (2)
1、一种电吸收调制激光器的关断时间电路，其特征在于，包括：一非门或与非门(10)，其电源接正电源Vcc；一NPN三极管(20)，其基极与非门或与非门(10)的输出极相连接，发射极接地，集电极通过一电阻(R1)与一升压后的正电源Vcc+x相连；一P型场效应管(30)，其栅极G与所述NPN三极管(20)的集电极相连接，其源极S与所述升压后的正电源Vcc+x相连，其漏极D通过一个限流电阻(R2)与半导体激光器LD阳极相连，LD与电吸收调制器共阴极接正电源Vcc，调制器的阳极接射频信号RF。
2、根据权利要求1所述的电吸收调制激光器的关断时间电路，其特征在于，所述电阻(R1)的阻值为100～100,000Ω，(R2)阻值为1～10,000Ω。
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| CNU2008200936488U CN201181810Y (zh) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | 一种电吸收调制激光器的关断时间电路 |
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Publications (1)
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| CN201181810Y true CN201181810Y (zh) | 2009-01-14 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013630A (zh) * | 2010-10-09 | 2011-04-13 | 维林光电(苏州)有限公司 | 半导体激光模块,半导体激光器的稳定和降噪方法以及固体激光器 |
| CN117997326A (zh) * | 2024-04-03 | 2024-05-07 | 深圳市博亿精科科技有限公司 | 模拟开关 |
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- 2008-04-25 CN CNU2008200936488U patent/CN201181810Y/zh not_active Expired - Lifetime
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