專利名稱：一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控方法及監(jiān)控電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于光纖通信激光器的監(jiān)控方法和監(jiān)控電路，具體應(yīng)用在不需要背光二極管的工作在突發(fā)模式的激光器。
背景技術(shù)：
在光纖通信技術(shù)中，激光器以突發(fā)模式工作具有越來越多的應(yīng)用。此突發(fā)模式的工作狀態(tài)是相對連續(xù)模式所作的區(qū)別；處于突發(fā)模式工作的激光器會在被授權(quán)時連續(xù)工作，而在取消授權(quán)時關(guān)閉，這是為了達(dá)到多時分工、避免信號沖突的目的。具有其自身多樣的優(yōu)點。如此，需要對激光器進(jìn)行實時監(jiān)控，以判斷其是否處于導(dǎo)通，將監(jiān)控信號用于協(xié)調(diào)其他激光器或其他電路的工作。通常的做法，就是利用激光器模塊內(nèi)部的背光二級管監(jiān)視激光器的發(fā)光情況。所以，背光二極管就常常作為監(jiān)控激光器的一個必備元件，同時封裝于激光器模塊中，占據(jù)一定的產(chǎn)品成本和空間。如果監(jiān)控突發(fā)模式下激光器的工作狀態(tài)，可以用別于背光二極管的方式，例如利用激光器本身工作狀態(tài)的電氣參數(shù)特點，而節(jié)省此元件成本的話，我們發(fā)現(xiàn)這是一個值得改良的方向，因為規(guī)?；a(chǎn)中，省卻背光二極管帶來的成本收益十分可觀；同時，省掉背光二極管的激光器體積更緊湊，更有利于通信設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上突發(fā)模式工作的激光器帶有背光二極管所帶來的成本和空間問題，本發(fā)明提出一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其技術(shù)方案如下一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，它包括一電壓采樣單元，包含一濾波電路，所述濾波電路包含一連接于激光器負(fù)端驅(qū)動電流支路上的電壓采樣端，和將所述電壓采樣端交流電壓濾波為平均值的采樣輸出端；以及—比較單元，該比較單元具有與所述電壓采樣端連接高阻的一比較輸入端、連接于一參考閾值電壓的一參考閾值端和將所述比較輸入端和參考閾值端電壓相比較結(jié)果輸出的比較輸出端；其中，所述電壓采樣端與所述激光器負(fù)端之間具有一電壓采樣電阻。作為本技術(shù)方案的一些優(yōu)選者，可以有如下方面的改進(jìn)一較佳實施例中，所述濾波電路包含RC濾波網(wǎng)絡(luò)，該RC濾波網(wǎng)絡(luò)包括連接于所述電壓米樣端與米樣輸出端之間的一濾波電阻和連接于所述米樣輸出端與地之間的一濾波電容。一較佳實施例中，所述參考閾值端連接于可輸出多個不同所述參考閾值電壓的閾值設(shè)定單元。上一個方案的基礎(chǔ)上，一較佳實施例中，所述閾值設(shè)定單元包括一連接于Vdd和地之間串聯(lián)的的分壓電阻陣列，所述分壓電阻陣列中所串聯(lián)的分壓電阻兩兩之間的連接點通過一切換開關(guān)陣列切換連通所述參考閾值端。一較佳實施例中，所述比較單元包括一高速比較器，該高速比較器的兩個輸入端分別為所述比較輸入端和參考閾值端；該高速比較器的輸出端為所述比較輸出端。上一個方案的基礎(chǔ)上，一較佳實施例中，所述比較輸出端連接一信號驅(qū)動電路，該信號驅(qū)動電路包括柵極連接于所述比較輸出端的一 MOS管，連接于所述MOS管漏極與Vdd 間的一限流電阻，以及所述MOS管引出的一信號輸出端。作為同一思路下的第二類方案，它可以是包括一電壓采樣單元，包含一濾波電路，所述濾波電路包含一連接于激光器負(fù)端驅(qū)動電流支路上的電壓采樣端，和將所述電壓采樣端交流電壓濾波為平均值的采樣輸出端；以及一比較單元，該比較單元具有與所述電壓采樣端連接的一比較輸入端、連接于一參考閾值電壓的一參考閾值端和將所述比較輸入端和參考閾值端電壓相比較結(jié)果輸出的比較輸出端；其中，所述電壓采樣端與所述激光器負(fù)端之間直接相連。根據(jù)上述的基本方案，一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控方法，它包括以下步驟A.對包含了工作于突發(fā)模式的激光器負(fù)端其電流支路進(jìn)行電壓采樣，該采樣電壓的采樣點為所述激光器負(fù)端；B.將所述采樣電壓與一參考閾值電壓比較，若前者超過后者則判定所述激光器處于使能狀態(tài)；否則判定激光器工作處于禁止?fàn)顟B(tài)。根據(jù)上述的第二類基本方案，一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控方法，包括以下步驟A.對包含了工作于突發(fā)模式的激光器負(fù)端其電流支路進(jìn)行電壓采樣，該采樣電壓的采樣點為所述激光器負(fù)端串聯(lián)的一采樣電阻其低電位端；B.將所述采樣電壓與一參考閾值電壓比較，若前者超過后者則判定所述激光器處于使能狀態(tài)；否則判定激光器工作處于禁止?fàn)顟B(tài)。本技術(shù)方案，包括電路/方法，其帶來的有益效果是I.利用到了激光器本身的電氣參數(shù)特點，即突發(fā)模式的兩種狀態(tài)中等效壓降的差值，作為判斷依據(jù)決策。省卻了激光器背光二極管，節(jié)省了成本，縮小激光器體積，提高產(chǎn)品收益和結(jié)構(gòu)設(shè)計的便利。2.具有電壓采樣電阻的方案，電路本身得到可控的常量，可提高容錯率和可靠性， 更加有利于判斷。3.電路較為簡潔可靠，可以固定于激光器封裝中。
以下結(jié)合附圖
實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖I是本發(fā)明實施例一示意圖；圖2是本發(fā)明實施例二電路原理圖；圖3是本發(fā)明實施例二不意圖。
具體實施例方式實施例一如圖I，本發(fā)明實施例一示意圖；激光器LD正端接Vdd，其負(fù)端通過R9接入直流的偏置電流源Bias，在常見的設(shè)置中，驅(qū)動模塊Drv需要接入激光器LD的負(fù)端與地之間構(gòu)建激光器LD的驅(qū)動電流回路以實現(xiàn)對LD的驅(qū)動，本例中，另有一個采樣電阻R4也包含于驅(qū)動電流回路之內(nèi)，電壓采樣單元10引出一個電壓采樣端11位于R4的低電位端。其中，激光器LD在電流源Bias的設(shè)定下，在激光器突發(fā)使能時，以IBias的直流電流偏置，我們將激光器LD的電氣模型等效為一個固定壓降Vth和串聯(lián)的內(nèi)阻Rld ；同時驅(qū)動模塊Drv以交流電流im()d驅(qū)動激光器LD，將iMd的平均值記為Inroda ;采樣輸出端13連接了高阻的比較輸入端21,設(shè)電壓米樣單兀10的米樣輸出端13輸出一個米樣電壓Vm,根據(jù)和電流回路和電壓采樣單元10的特性有Von = Vdd-(IBias+Imoda)*Rld-Imoda*R4-Vth ..................①當(dāng)激光器LD處于突發(fā)禁止?fàn)顟B(tài)時，根據(jù)禁止?fàn)顟B(tài)的定義，激光器LD不發(fā)光，因為電流源Bias提供的IBias為零，同時驅(qū)動模塊Drv提供的iMd也為零，這個狀態(tài)下，激光器LD 的壓降我們設(shè)為Vttoff，其值遠(yuǎn)小于Vth，則此時，采樣輸出端12的電壓Vtjff為Voff = Vdd-Vthoff ..................②所以，根據(jù)①和②，在激光器LD突發(fā)使能和禁止?fàn)顟B(tài)兩者之間，電壓采樣單元10 其電壓采樣端11所采樣的電壓具有以下的差值A(chǔ)V = Voff-Von = (lBiaS+Imoda) *Rld+Imoda*R4+Vth-Vthoff可見，因為(da)JR4屬于電路的常量參數(shù),并且Vth-Vthtjff的值通常可以達(dá)到O. 5V以上，那么，在比較單元20的參考閾值端22輸入一個參考閾值電壓VMf，只要Vref合適地設(shè)定于Vtjff和Vm之間，比較單元20就可以根據(jù)此比較得到相反的比較結(jié)果， 從比較單元20的比較輸出端23就可以輸出此結(jié)論用以決策。可見，本實施例，判斷激光器LD處于突發(fā)模式的使能還是禁止?fàn)顟B(tài)，利用到了激光器LD本身的電氣參數(shù)特點，即突發(fā)模式的兩種狀態(tài)中的等效壓降Vtwf和Vth的差值，作為判斷依據(jù)決策。省卻了激光器LD背光二極管，節(jié)省了成本，縮小激光器體積，提高產(chǎn)品收益和結(jié)構(gòu)設(shè)計的便利。同時，電路本身得到Λ V的一個常數(shù)因子(Ιβ^+Ιπμ1>Ι^+Ιπ_*ΙΜ為可控的常量，可設(shè)定地增大△ V，提高容錯率和可靠性，更加有利于判斷。實施例二 如圖2所示，本發(fā)明實施例二電路原理圖。與實施例一相比，濾波電阻R6和濾波電容CO構(gòu)建的RC濾波網(wǎng)絡(luò)組成了電壓采樣單元的主要部分；高速比較器25作為比較單元的主要部件，其負(fù)輸入端作為比較輸入端21，正輸入端作為參考閾值端22.參考閾值端22連接一個閾值設(shè)定單元，該閾值設(shè)定單元包括由R0、R1、R2、和R3串聯(lián)構(gòu)成的分壓電阻陣列，此分壓電阻陣列串聯(lián)于一電流源與地之間；分壓電阻R0、RU R2、 和R3兩兩之間的連接點都分別連接開關(guān)K0、KU K2和K3 ;此KO至K3具有公共端，連接于參考閾值端22構(gòu)成一切換開關(guān)陣列，可見，通過KO至K3的切換導(dǎo)通，可實現(xiàn)參考閾值端22 得到多個不同的分壓電阻分壓，在不同的方案中或者調(diào)試中實現(xiàn)Vref的自由設(shè)定。在比較輸出端23連接一信號驅(qū)動電路，該信號驅(qū)動電路包括柵極連接于所比較輸出端23的一 MOS管M0，M0S管MO漏極與Vdd間具有一限流電阻R5，以MOS管MO漏極引出一信號輸出端TX，用于將判斷結(jié)果生成合適的電流/電壓信號以輸入后級的電路?？梢姡摲桨鸽娐泛唵?，并且可自由設(shè)定Vref，適用性較強(qiáng)。實施例三如圖3，本發(fā)明實施例三示意圖。其大部分與實施例一相似，但電壓采樣端11與激光器LD負(fù)端之間直接相連，二者之間沒有采樣電阻。這樣的電路結(jié)構(gòu)，使得采樣輸入端11 接收到的AV = Voff-Von = (lBiaS+Imoda) *Rld+Vth-Vthoff可見，比起實施例一和二而言，同樣利用Vth和Vtjff的差值，不過，沒有了可以擴(kuò)大 AV的因子R4，實際判斷時，可以不用考慮R4的影響。以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于它包括一電壓采樣單元，包含一濾波電路，所述濾波電路包含一連接于激光器負(fù)端驅(qū)動電流支路上的電壓采樣端，和將所述電壓采樣端交流電壓濾波為平均值的采樣輸出端；以及一比較單元，該比較單元具有與所述電壓采樣端連接高阻的一比較輸入端、連接于一參考閾值電壓的一參考閾值端和將所述比較輸入端和參考閾值端電壓相比較結(jié)果輸出的比較輸出端；其中，所述電壓采樣端與所述激光器負(fù)端之間具有一電壓采樣電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于所述濾波電路包含RC濾波網(wǎng)絡(luò)，該RC濾波網(wǎng)絡(luò)包括連接于所述電壓采樣端與采樣輸出端之間的一濾波電阻和連接于所述米樣輸出端與地之間的一濾波電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于所述參考閾值端連接于可輸出多個不同所述參考閾值電壓的閾值設(shè)定單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種無需背光二極管的的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于 所述比較單元包括一高速比較器，該高速比較器的兩個輸入端分別為所述比較輸入端和參考閾值端；該高速比較器的輸出端為所述比較輸出端。
5.一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于它包括一電壓采樣單元，包含一濾波電路，所述濾波電路包含一連接于激光器負(fù)端驅(qū)動電流支路上的電壓采樣端，和將所述電壓采樣端交流電壓濾波為平均值的采樣輸出端；以及一比較單元，該比較單元具有與所述電壓采樣端連接的一比較輸入端、連接于一參考閾值電壓的一參考閾值端和將所述比較輸入端和參考閾值端電壓相比較結(jié)果輸出的比較輸出端；其中，所述電壓采樣端與所述激光器負(fù)端之間直接相連。
6.一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟A.對包含了工作于突發(fā)模式的激光器負(fù)端其電流支路進(jìn)行電壓采樣，該采樣電壓的采樣點為所述激光器負(fù)端；B.將所述采樣電壓與一參考閾值電壓比較，若前者超過后者則判定所述激光器處于使能狀態(tài)；否則判定激光器工作處于禁止?fàn)顟B(tài)。
7.一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟A.對包含了工作于突發(fā)模式的激光器負(fù)端其電流支路進(jìn)行電壓采樣，該采樣電壓的采樣點為所述激光器負(fù)端串聯(lián)的一采樣電阻其低電位端；B.將所述采樣電壓與一參考閾值電壓比較，若前者超過后者則判定所述激光器處于使能狀態(tài)；否則判定激光器工作處于禁止?fàn)顟B(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于所述比較輸出端連接一信號驅(qū)動電路，該信號驅(qū)動電路包括柵極連接于所述比較輸出端的一 MOS管，連接于所述MOS管漏極與Vdd間的一限流電阻，以及所述MOS管引出的一信號輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于所述閾值設(shè)定單元包括一分壓電阻陣列，所述分壓電阻陣列中所串聯(lián)的分壓電阻兩兩之間的連接點通過一切換開關(guān)陣列切換連通所述參考閾值端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無需背光二極管的激光器突發(fā)監(jiān)控電路，其特征在于它包括一電壓采樣單元，包含一濾波電路，濾波電路包含一連接于激光器負(fù)端驅(qū)動電流支路上的電壓采樣端，和將電壓采樣端交流電壓濾波為平均值的采樣輸出端；以及一比較單元，該比較單元具有與電壓采樣端連接高阻的一比較輸入端、連接于一參考閾值電壓的一參考閾值端和將比較輸入端和參考閾值端電壓相比較結(jié)果輸出的比較輸出端；其中，電壓采樣端與所述激光器負(fù)端之間具有一電壓采樣電阻。本方案利用到了激光器本身的電氣參數(shù)特點，即突發(fā)模式的兩種狀態(tài)中等效壓降的差值，作為判斷依據(jù)決策。省卻了激光器背光二極管，節(jié)省了成本，縮小激光器體積，提高產(chǎn)品收益和結(jié)構(gòu)設(shè)計的便利。
文檔編號H01S5/06GK102594445SQ201110388278
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者林永輝 申請人:廈門優(yōu)迅高速芯片有限公司