TW201924166A

TW201924166A - 用於光通信中之雷射二極體之效率經改善驅動器

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Publication number: TW201924166A
Application number: TW107134967A
Authority: TW
Inventors: 克利斯汀諾巴扎尼; 莫遲
Original assignee: 美商Ｍａｃｏｍ技術方案控股公司
Priority date: 2017-10-04
Filing date: 2018-10-03
Publication date: 2019-06-16
Also published as: TWI811247B; CN111819742A; EP3692610A1; WO2019070916A1; CN111819742B; EP3692610A4

Abstract

一種電路及方法對驅動一雷射二極體之一雷射驅動器提供一餘裕電壓，使得該雷射二極體提供信號至一光學通信裝置。該電路包含：一餘裕控制電路，其自該雷射驅動器接收該餘裕電壓，該餘裕控制電路基於該餘裕電壓產生一受控電壓；及一DC至DC轉換器，其自該餘裕控制電路接收該受控電壓，從而基於該受控電壓產生一電壓Vout，及將該電壓Vout作為一輸入施加至該雷射二極體。該餘裕控制電路及該DC至DC轉換器係在一回饋迴路中與該雷射二極體連接以對該雷射二極體連續地提供該電壓Vout，且該DC至DC轉換器修改該電壓Vout以補償該雷射二極體隨時間之老化特性或溫度漂移以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。

Description

用於光通信中之雷射二極體之效率經改善驅動器

本發明係關於雷射二極體及驅動雷射二極體之方法。

已發現雷射二極體愈來愈多地用作光纖通信系統中之光學傳輸器。在此等系統中，雷射二極體通常藉由來自一晶片上雷射驅動器之一恆定電流驅動。在一些光學傳輸系統中，一外部DC至DC轉換器可用於自一主輸入電壓對雷射二極體提供一固定供應電壓。然而，此解決方案並不理想。例如，一固定DC轉換器輸出未補償雷射二極體隨時間之老化特性或溫度漂移。此外，若雷射二極體以高頻率操作，則在更多或更少調變電流流動至雷射中且跨雷射之電壓降相應地改變時，雷射驅動器中之調變電流可以高速改變且該DC轉換器將無法調整供應電壓以對雷射二極體提供足夠餘裕電壓(headroom voltage)。

雷射驅動器上或雷射驅動器中耗散之電力可經計算為恆定電流乘以跨雷射驅動器之餘裕。很遺憾，餘裕電壓在一典型系統中未最佳化，此浪費電力。若可判定及施加用於雷射二極體之一最佳化及連續更新之餘裕電壓，則將改善整個系統效率。除了效率優點外，一最佳化及連續更新之餘裕電壓亦將自動補償在雷射二極體之使用壽命(lifetime)內之I-V曲線漂移及歸因於溫度變動之變化以保持偏壓電流恆定。

本發明之實施例之態樣包含一種對驅動雷射二極體之一雷射二極體驅動器提供一餘裕電壓從而提供信號至一光學通信裝置之電路及方法。該電路包含：一餘裕控制電路，其自該雷射驅動器接收該餘裕電壓，該餘裕控制電路基於該雷射驅動器之該餘裕電壓及一調變電流產生一受控電壓Vc；及一DC至DC轉換器，其自該餘裕控制電路接收該受控電壓且基於該受控電壓產生一電壓Vout，及將該電壓Vout作為一供應施加至該雷射二極體。該餘裕控制電路及該DC至DC轉換器係在一回饋迴路中與該雷射二極體連接以對該雷射二極體連續地提供該電壓Vout，且該餘裕控制電路控制該電壓Vc以補償該雷射驅動器中之歸因於高頻調變電流之高頻反射以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。

在本發明之實施例之進一步態樣中，DC至DC轉換器經組態以基於餘裕控制電路之輸入產生一控制電壓，及產生驅動器信號以基於該輸入之一值修改電壓Vout。DC至DC轉換器可比較該控制電壓與一鋸齒波形以產生該等驅動器信號以基於該輸入之一值修改電壓Vout。可實施其他DC至DC轉換器實施方案及/或控制方案。在一實施例中，DC至DC轉換器包含受驅動器信號控制以視需要修改電壓Vout之複數個切換器。

亦預期餘裕控制電路包含至少一可程式化電流源及/或至少一可程式化電阻器。在本發明之實施例之進一步態樣中，該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之一值控制雷射驅動器之餘裕電壓。在一變動中，該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之該值之一變化控制雷射驅動器之餘裕電壓及控制至雷射二極體之電壓Vout供應。

在本發明之實施例之進一步態樣中，一種電路對驅動一雷射二極體之一雷射驅動器提供一餘裕電壓，該雷射二極體經組態以提供信號至一光學通信裝置。該電路包括一回饋迴路電路，該回饋迴路電路連接於該雷射二極體之輸出與該雷射驅動器之一輸入之間，使得該回饋迴路經組態以基於該餘裕電壓產生一電壓Vout及將該電壓Vout施加至該雷射二極體之該輸入。該回饋迴路電路經組態以產生Vout以補償該雷射二極體隨時間之老化特性及/或溫度漂移以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。

又預期電路使得回饋迴路電路包括具有經連接以自雷射驅動器之輸出接收餘裕電壓之一輸入之一餘裕控制電路。該餘裕控制電路經組態以基於餘裕電壓產生一受控電壓。且，一DC至DC轉換器經組態以將該受控電壓轉換為電壓Vout，使得電壓Vout施加至雷射二極體之該輸入。在一實施例中，DC至DC轉換器經組態以基於來自餘裕控制電路之受控電壓產生一控制電壓及產生驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改電壓Vout。DC至DC轉換器可比較該控制電壓與一鋸齒波形以產生該等驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改電壓Vout。

在一實施例中，DC至DC轉換器包含受驅動器信號控制以視需要修改電壓Vout之複數個切換器。餘裕控制電路可包含至少一可程式化電流源及/或至少一可程式化電阻器。在一變動中，該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之一值控制雷射驅動器之餘裕電壓。該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之該值之一變化可控制雷射驅動器之餘裕電壓及控制輸入至雷射二極體之電壓Vout。

又揭示一種控制一雷射驅動器之一餘裕電壓之方法，其中雷射二極體藉由該雷射驅動器驅動且一餘裕控制電路經連接以接收該雷射驅動器之該餘裕電壓而一DC至DC轉換器連接以從該餘裕控制電路接收一輸出且將一電壓Vout輸出至該雷射二極體之一輸入。此方法包括：運用該餘裕控制電路基於該餘裕電壓產生一受控電壓；及運用該DC至DC轉換器基於該受控電壓產生一電壓Vout，且接著將該電壓Vout作為一輸入施加至該雷射二極體，使得該DC至DC轉換器修改該電壓Vout以補償該雷射二極體隨時間之老化特性或溫度漂移以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。

在一實施例中，方法進一步包括基於來自餘裕控制電路之受控電壓產生一控制電壓及產生驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改電壓Vout。方法可進一步包括比較該控制電壓與一鋸齒波形以產生該等驅動器信號以修改電壓Vout。在一組態中，方法進一步包括控制DC至DC轉換器中之複數個切換器以修改電壓Vout。此方法亦可設定餘裕控制電路中之至少一可程式化電流源及/或至少一可程式化電阻器之一值以將餘裕電壓設定至一所要值。

熟習此項技術者在查閱以下圖及詳細描述之後將明白或將變得明白本發明之其他系統、方法、特徵及優點。預期所有此等額外系統、方法、特徵及優點包含於此描述內，在本發明之範疇內且受隨附技術方案保護。

優先權主張 本申請案主張於2017年10月4日申請之標題為EFFICIENCY IMPROVED DRIVER FOR LASER DIODE IN OPTICAL COMMUNICATION之美國臨時專利申請案第62/568,248號之優先權及權利。

在以下描述中，闡述許多特定細節以提供本發明之實施例之更透徹描述。然而，熟習此項技術者將明白，可在沒有此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。在其他例項中，未詳細描述熟知特徵以免模糊本發明之實施例。

圖1繪示用於對一雷射二極體102提供一最佳化餘裕之一電路100之一區塊圖。圖1之雷射二極體102可用於在光學通信中提供信號，舉例而言，諸如，提供信號至光纖104，或提供信號以用於自由空間通信。然而，雷射二極體102之其他用途亦可結合本發明之較佳實施例利用。

餘裕在本文中經定義為供應電壓與沿著一單個電路路徑之個別電壓降之總和之間的差。用於如圖1中所展示之一雷射驅動器之餘裕將為施加至雷射二極體之電壓(Vout)減去跨雷射二極體及與安置於雷射二極體102與Vout之間的驅動器相關聯之任何電路之電壓降。圖3中所展示之一雷射驅動器(諸如npn電晶體304及305)通常可需要約0.7 V之餘裕。

若雷射二極體輸入處之電壓(Vout)係3.3伏特(如藉由SFP+高速電介面標準SFF-8431針對VccT所定義)，則用於雷射驅動器之餘裕可歸因於上述電壓降增加而不足。因此，本發明之實施例連續調整電壓Vout以對雷射驅動器提供一最佳化餘裕。

此外，雷射驅動器212在藉由發送電流脈衝至雷射二極體102、202 (通常使用具有一非常陡邊緣之一方波信號)而開啟及關閉雷射二極體102時以高頻率操作。在開啟及關閉雷射時，透過雷射二極體202 (在雷射二極體開啟時)或透過包含雙極電晶體304之圖3之電路之分支(在雷射二極體關閉時)發送電路中之電流。

然而，由於高頻效應，當施加方形脈衝時，起初因為信號尚未沿著傳輸線行進而僅施加負載之特性阻抗(例如，在DML雷射之情況中25歐姆)，但在信號沿著傳輸線行進且反射回時，存在通常等於調變電流I mod乘以雷射之電阻等效值Reql之一額外電壓峰值。一雷射之Reql係取決於該雷射之實體尺寸及製造特性及光學子總成構造(通向雷射之接合導線、將雷射驅動器板連接至雷射之撓曲電纜等)之一量。此峰值電壓通常為約1 V。在方波之邊緣通過之後，現存在一連續模式類型之條件且電流流動至雷射二極體中，且跨雷射二極體202之電壓降等於雷射之二極體電壓加上雷射之dc電阻乘以電流。雷射二極體之dc電阻小於雷射二極體之Reql(雷射二極體之高頻電阻)。為使驅動器在雷射二極體的關閉與開啟之間的轉變期間不壓縮，歸因於額外峰值電壓需要施加高於純粹DC操作期間之一電壓。

如在典型DML應用中進一步詳細繪示雷射驅動器212之圖3中所展示，Vout必須為約4 V或更大以對雷射驅動器之n-p-n電晶體304、305提供足夠餘裕(考量當考量高頻效應時跨雷射二極體202及與雷射驅動器212相關聯之電路之相關聯電壓降)。對於一極端實例，安全切換器306可具有~0.15 V之一電壓降，板及鐵屬元素電壓降可為~0.1 V，跨雷射二極體202之電壓降可為~2.0 V，且如上文所闡釋，峰值電壓可為自傳輸線反射回之約1.0 V。因此，為提供~0.7V之所需餘裕電壓，Vout應為~ 0.15V + 0.1V +2.0V +0.7V +1.0V或約4.0 V。此將證明使用具有一3.3 V供應源之一模組係有問題的。因此，本發明之實施例可針對最差情況條件提供約4.0 V或更大之一Vout。

用於對雷射二極體102提供一最佳化餘裕之圖1之電路100包含一REGREF 106及一DC至DC轉換器108。REGREF 106係對DC至DC轉換器108提供一受控電壓之一餘裕控制電路。DC至DC轉換器108經組態以將藉由REGREF 106提供之該電壓轉換為用作至雷射二極體102之一輸入之一電壓Vout。數位信號處理110將監測雷射二極體之效能及用以發送適當信號至DC至DC轉換器108以用於調變輸出電壓Vout之程序，使得資料可以一低錯誤率提供至光纖104。

REGREF 106自數位信號處理110接收一數位命令且自雷射驅動器112之輸出接收一輸入(一電壓Vheadroom)，該數位命令及該輸入可在一回饋迴路中用於調整作為一輸入施加至雷射二極體102之電壓Vout。雷射驅動器之餘裕電壓可藉由REGREF 106調整以提供一所要餘裕電壓及自動補償調變電流之變化。

雷射驅動器112、212調變雷射二極體102中之電流以依28 Gbps傳輸光學信號，但可使用其他速度。雷射二極體102、202所需之平均電流隨溫度以及老化效應而改變。跨雷射二極體102之電壓降將相應地改變。DC至DC轉換器108考量到由雷射驅動器112相對於雷射二極體102之失配阻抗所產生之非常高頻率反射或對該等非常高頻率反射作出反應。此反射取決於在系統中起作用之阻抗(特定言之雷射接合電感)且對於一給定系統相當恆定。此在本文中被稱為等效雷射電阻或Reql。此等反射亦與調變電流(Imod)成比例。

雷射驅動器112可為一DML (直接調變雷射)驅動器。為保證DML驅動器效能，餘裕應為： Vheadroom = Vld_min + Imod * Reql (1) 其中Vld_min係用以保證效能之雷射驅動器之輸出處之最小dc電壓(此通常藉由設計所判定且大約0.7 V)，Reql係雷射二極體102、202之等效阻抗(其與來自傳輸線之反射成比例)，且Imod係雷射二極體102中之調變電流。如上文所闡釋Reql*Imod通常為約1.0 V。

雷射驅動器112中之電力耗散可如在下文等式(2)中計算。等式(2)展示電力耗散(Pdiss)等於餘裕電壓(Vheadroom)乘以平均調變電流(Iave)。若餘裕電壓太低，則雷射驅動器效能將受損且錯誤率將增加。若餘裕電壓太高，則不僅電力耗散將為次優的，而且雷射驅動器112中所使用之高頻雙極電晶體304亦存在崩潰之風險。 Pdiss = Vheadroom * Iave (2)

圖2中繪示DC至DC轉換器108及其至REGREF 206、雷射二極體202及雷射驅動器212之連接之進一步細節。DC至DC轉換器108輸出電壓Vout至藉由雷射驅動器212驅動之雷射二極體202。REGREF 206調整在其輸入處接收之電壓以輸出一電壓至誤差放大器EA1 213，其中在EA1 213之正輸入處施加0.4 V之一電壓以產生控制電壓Vc。

鋸齒波產生器218產生鋸齒波形Vsaw.bck及Vsaw.bst，該等鋸齒波形Vsaw.bck及Vsaw.bst係在模式選擇器214之控制下選擇以輸出鋸齒波形Vsaw。該等鋸齒波形可為2.5 Mhz鋸齒波形，但可使用其他波形。鋸齒波形係與PWM產生器216中之Vc比較以產生由驅動器220用於產生PWM調變信號A、B、C及D之PWM調變信號217，該等PWM調變信號A、B、C及D係用於控制電晶體222、224、226及228以產生所要Vout。電晶體222、224、226及228之適當控制係用於視需要提高或降低Vout，使得一Vout可在約2.0V與4.5 V之間提供。

REGREF 106、206將調整餘裕電壓以自動補償在雷射二極體202之使用壽命內之I-V曲線漂移及補償溫度變化以保持偏壓電流恆定。例如，若跨雷射二極體202之電壓降將歸因於溫度變化或歸因於隨時間之漂移而改變，則雷射二極體之輸出處之電壓(Vheadroom)將改變且可變得太低或太高以致不能提供具有最佳效能之一餘裕。例如，若電壓Vheadroom歸因於溫度變化及跨雷射二極體202之一較大電壓降而降低，則在REGREF 206之輸出處且輸入至誤差放大器EA1 213之電壓將降低，從而導致一改變之控制電壓Vc。該改變之控制電壓Vc將導致一改變之Vout施加至雷射二極體202。

REGREF 206連同其至雷射二極體202、雷射驅動器212及DC至DC轉換器之連接在圖4中進一步詳細展示。REGREF 206包含一誤差放大器EA2及一組可程式化電阻器R1 410及R2 414及可程式化電流源I1 406及I2 412。雷射驅動器212處之餘裕電壓Vheadroom係輸入至誤差放大器EA2之正輸入，且在I1 406之輸出處產生之一電壓(I1 *R1)係輸入至誤差放大器EA1 213之負輸入。在誤差放大器EA2 408之輸出處之電壓係Vref+I2*R2。當回饋迴路透過DC至DC轉換器閉合時，電壓Vout將以滿足等式(3)之此一方式自調整： Vheadroom = Vref +R2*I2 + R1*I1 (3) I1係用於產生一電壓(I1*R1)，該電壓(I1*R1)在加到EA1處之R2*I2及Vref時產生雷射驅動器用於操作所需之最小電壓Vld_min，如等式(4)中所展示，其中I1及R1保持恆定。用於雷射驅動器操作之此最小電壓通常為約0.7 V。 Vld_min = R2*I2 + Vref (4) Imod*Reql + I1*R1 (5)

重要的是，I1經組態以追蹤雷射驅動器212之調變電流之變化。此可以許多方式完成，諸如使用一監測電路監測雷射驅動器212之調變電流之變化，其中該監測電路經組態以在可程式化電流源I1 406中作出相應或成比例改變。

在閉合迴路操作中，REGREF 106、206將調整Vc及因此Vout以確保等式(3)有效，而無論雷射二極體操作電壓(其可隨溫度/老化而改變)及歸因於板/鐵屬元素電阻之其他IR電壓降及安全切換器之電壓降如何(參見圖3)。

圖5繪示根據本發明之實施例之一流程圖。在步驟502中，餘裕控制電路REGREF基於餘裕電壓Vheadroom產生一受控電壓。在步驟504中，DC至DC轉換器基於自餘裕控制電路接收之該受控電壓產生一電壓Vout。

在步驟506中，電壓Vout係作為一輸入施加至雷射二極體，其中DC至DC轉換器修改電壓Vout以補償雷射二極體隨時間之老化特性或溫度漂移以維持用於雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。

圖6繪示餘裕控制電路REGREF 206隨著一控制位元I2_ctrl [2:0]之變化之測試結果，該控制位元I2_ctrl [2:0]改變在可程式化電流源I2 412處注入之電流，其中R1、I1及R2保持恆定。如圖6中所展示，各步驟將改變Vout及Vheadroom達約100 mV。此容許本發明之實施例之一使用者藉由調整可程式化電流源I2 412而設定一所要餘裕Vheadroom。不同電流可用於視需要產生更高或更低餘裕Vheadroom。

圖7繪示餘裕控制電路REGREF 206隨著施加於可程式化電流源I1 406處之一注入電流之變化之測試結果。此測試將R1設定為11K歐姆且改變I1之值，其中I2及R2保持恆定。對於I1之每個3.5 A變化，餘裕電壓Vheadroom改變達約38 mV。此容許本發明之實施例之一使用者藉由調整可程式化電流源I1 406而設定一所要餘裕Vheadroom。不同電流可用於視需要產生更高或更低餘裕Vheadroom。

雖然已描述本發明之各項實施例，但此項技術之一般技術者將明白，在本發明之範疇內之多得多的實施例及實施方案可行。另外，本文中所描述之各種特徵、元件及實施例可以任何組合或配置主張或組合。

100‧‧‧電路

102‧‧‧雷射二極體

104‧‧‧光纖

106‧‧‧餘裕控制電路(REGREF)

108‧‧‧DC至DC轉換器

110‧‧‧數位信號處理

112‧‧‧雷射驅動器

202‧‧‧雷射二極體

206‧‧‧餘裕控制電路(REGREF)

212‧‧‧雷射驅動器

213‧‧‧誤差放大器EA1

214‧‧‧模式選擇器

216‧‧‧PWM產生器

217‧‧‧PWM調變信號

220‧‧‧驅動器

222‧‧‧電晶體

224‧‧‧電晶體

226‧‧‧電晶體

228‧‧‧電晶體

304‧‧‧npn電晶體/雙極電晶體

306‧‧‧安全切換器

406‧‧‧可程式化電流源I1

408‧‧‧誤差放大器EA2

410‧‧‧可程式化電阻器R1

412‧‧‧可程式化電流源I2

414‧‧‧可程式化電阻器R2

502‧‧‧步驟

504‧‧‧步驟

506‧‧‧步驟

圖中之組件並不一定按比例繪製，而是重點在於繪示本發明之原理。在圖中，相同元件符號貫穿不同視圖指定對應部分。

圖1繪示根據本發明之實施例之用於對一雷射二極體提供一電壓之一電路之一區塊圖，該雷射二極體提供信號至光纖。

圖2繪示根據本發明之實施例之用於對雷射二極體提供一電壓之一DC至DC轉換器。

圖3繪示根據本發明之實施例之用於為高速電流信號提供最佳化餘裕以驅動一雷射二極體之一雷射二極體驅動器及相關聯電路之一示意圖。

圖4繪示根據本發明之實施例之餘裕控制電路(REGREF)及圖3之相關聯電路(其中詳細展示該相關聯電路)之一示意圖。

圖5繪示根據本發明之實施例之一流程圖。

圖6繪示在改變可程式化電流源I2時獲得之不同Vout、Vheadroom及Delta Vheadroom值之測試結果。

圖7繪示在改變可程式化電流源I1時獲得之不同Vout、Vheadroom及Delta Vheadroom值之測試結果。

Claims

一種用於對藉由一雷射驅動器驅動之一雷射二極體提供具有一最佳化餘裕電壓之一電壓Vout之電路，該雷射二極體經組態以提供信號至一光學通信裝置，該電路包括：一餘裕控制電路，其具有經連接以自該雷射二極體與該雷射驅動器之間的一連接接收該餘裕電壓之一輸入，該餘裕控制電路經組態以基於該雷射驅動器之該餘裕電壓及一調變電流產生一受控電壓Vc；及一DC至DC轉換器，其經連接以自該餘裕控制電路接收該受控電壓Vc且基於該受控電壓Vc產生該電壓Vout，及將該電壓Vout作為一輸入施加至該雷射二極體，其中該餘裕控制電路及該DC至DC轉換器係在一回饋迴路中與該雷射二極體連接以對該雷射二極體連續地提供該電壓Vout，且該餘裕控制電路控制該電壓Vc以補償該雷射驅動器中之高頻反射以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。
如請求項1之電路，其中該DC至DC轉換器經組態以基於來自該餘裕控制電路之該受控電壓產生一控制電壓，及產生驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改該電壓Vout。
如請求項2之電路，其中該DC至DC轉換器比較該控制電壓與一鋸齒波形以產生該等驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改該電壓Vout。
如請求項1之電路，其中該DC至DC轉換器包含受該等驅動器信號控制以視需要修改該電壓Vout之複數個切換器。
如請求項1之電路，其中該餘裕控制電路包含至少一可程式化電流源及/或至少一可程式化電阻器。
如請求項5之電路，其中該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之一值控制該雷射驅動器之該餘裕電壓。
如請求項6之電路，其中該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之該值之一變化控制該雷射驅動器之該餘裕電壓及控制輸入至該雷射二極體之該電壓Vout。
一種用於對驅動一雷射二極體之一雷射驅動器提供一餘裕電壓之電路，該雷射二極體經組態以提供信號至一光學通信裝置，該電路包括：一回饋迴路電路，其連接於該雷射二極體之該輸出與該雷射驅動器之一輸入之間，該回饋迴路經組態以基於該餘裕電壓產生一電壓Vout及將該電壓Vout施加至該雷射二極體之該輸入，其中該回饋迴路電路經組態以產生Vout以補償該雷射驅動器中之高頻反射以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。
如請求項8之電路，其中該回饋迴路電路包括：一餘裕控制電路，其具有經連接以自該雷射驅動器之該輸出接收該餘裕電壓之一輸入，該餘裕控制電路經組態以基於該餘裕電壓產生一受控電壓；及一DC至DC轉換器，其經組態以將該受控電壓轉換為該電壓Vout，該電壓Vout施加至該雷射二極體之該輸入。
如請求項9之電路，其中該DC至DC轉換器經組態以基於來自該餘裕控制電路之該受控電壓產生一控制電壓，及產生驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改該電壓Vout。
如請求項10之電路，其中該DC至DC轉換器比較該控制電壓與一鋸齒波形以產生該等驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改該電壓Vout。
如請求項8之電路，其中該DC至DC轉換器包含受該等驅動器信號控制以視需要修改該電壓Vout之複數個切換器。
如請求項8之電路，其中該餘裕控制電路包含至少一可程式化電流源及/或至少一可程式化電阻器及一誤差及一誤差放大器。
如請求項13之電路，該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之一值控制該雷射驅動器之該餘裕電壓。
如請求項14之電路，其中該至少一可程式化電流源及/或該至少一可程式化電阻器經設定至之該值之一變化控制該雷射驅動器之該餘裕電壓及控制輸入至該雷射二極體之該電壓Vout。
一種控制一雷射驅動器之一餘裕電壓之方法，雷射二極體藉由一雷射驅動器驅動，一餘裕控制電路經連接以接收該雷射驅動器之該餘裕電壓，一DC至DC轉換器經連接以從該餘裕控制電路接收一輸出且將一電壓Vout輸出至該雷射二極體之一輸入，該方法包括：運用該餘裕控制電路基於該餘裕電壓產生一受控電壓；及運用該DC至DC轉換器基於該受控電壓產生一電壓Vout，且將該電壓Vout作為一輸入施加至該雷射二極體，其中該餘裕控制電路修改該電壓Vout以補償該雷射驅動器中之高頻反射以維持用於該雷射驅動器之一最佳化餘裕電壓。
如請求項16之方法，其進一步包括基於來自該餘裕控制電路之該受控電壓產生一控制電壓，及產生驅動器信號以基於該控制電壓之一值修改該電壓Vout。
如請求項17之方法，其進一步包括比較該控制電壓與一鋸齒波形以產生該等驅動器信號以修改該電壓Vout。
如請求項18之方法，其進一步包括控制該DC至DC轉換器中之複數個切換器以修改該電壓Vout。
如請求項16之方法，其進一步包括設定該餘裕控制電路中之至少一可程式化電流源及/或至少一可程式化電阻器之一值以將該餘裕電壓設定至一所要值。