本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種突發(fā)光信號接收電路及光模塊。

背景技術(shù)：

10gepon(ethernetpassiveopticalnetwork，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))對稱olt(opticallineterminal，光線路終端)光模塊作為1gepon與10gepon非對稱olt光模塊的平滑升級，已經(jīng)成為光接入網(wǎng)領(lǐng)域的最大熱門技術(shù)，它不但可以將現(xiàn)有帶寬提高，上下行速率均提升到10.3125gbit/s，極大地滿足用戶對帶寬需求，而且兼顧1g和10g業(yè)務(wù)，與epon兼容組網(wǎng)、網(wǎng)管統(tǒng)一、平滑升級，備受運營商的青睞，也大大減少運營商的投資開發(fā)費用。

具體的，10gepon對稱olt光模塊采用的是上行突發(fā)接收和下行連續(xù)發(fā)射模式，發(fā)射端由一個10g的1577nm電吸收調(diào)制激光器和一個1.25gbit/s1490nm分布反饋激光器組成，接收端1g和10g速率共用一個apd(avalanchephotodiodes，雪崩光電二極管)和tia(transtmpedanceamplifier，跨阻放大器)，波長兼容1270nm(10g)/1310nm(1g)，tia輸出端接兩個速率分別端接1.25和10.3125gbit/s的la(limitingamplifier，限幅放大器)。圖1為10gepon對稱olt光模塊的接收端的電路圖。如圖1所示，上行光信號經(jīng)過雪崩光電二極管10光電轉(zhuǎn)換為光電流，通過跨阻放大器20轉(zhuǎn)換為電壓信號?？紤]到共模電壓與噪聲影響，跨阻放大器20輸出需為差分輸出模式，差分輸出阻抗為100ohm?？缱璺糯笃?0的輸出端通過印制板上的傳輸線分別與10g限幅放大器30和10g限幅放大器40的輸入端連接。具體的，印制板的傳輸線交流阻抗同樣為100ohm，并通過電容c1//c2與c3//c4交流耦合方式分別連接10g限幅放大器30和10g限幅放大器40，同時電阻r1//r2與r3//r4下拉到限幅放大器的參考電壓vref作為終端匹配電阻，其阻值均為51ohm(差分100ohm)。

然而，由于上述兩個限幅放大器處于并聯(lián)狀態(tài)，因此，相較于源端的跨阻放大器20，其輸出阻抗實際等效于差分51ohm，導(dǎo)致兩個限幅放大器與源端跨阻放大器20輸出阻抗不匹配跨阻放大器2輸出交流負載過重，進而會造成限幅放大器20輸出信號質(zhì)量的嚴(yán)重劣化，影響突發(fā)接收靈敏度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種突發(fā)光信號接收電路及光模塊，以提高跨阻放大器到限幅放大器傳輸過程的源端與終端阻抗匹配和交流負載阻抗，保證小信號傳輸質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，提供了一種突發(fā)光信號接收電路，該電路主要包括跨阻放大器、第一限幅放大器、第二限幅放大器和信號放大電路，其中：

所述信號放大電路的輸入阻抗與所述跨阻放大器的輸出阻抗相匹配；

所述信號放大電路的輸入端與所述跨阻放大器的輸出端連接，所述信號放大電路的輸出端分別與所述第一限幅放大器和所述第二限幅放大器的輸入端連接；

所述信號放大電路用于將來自所述跨阻放大器的信號放大，并將放大后的信號發(fā)送給所述第一限幅放大器和所述第二限幅放大器。

根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，還提供了一種光模塊，該光模塊包括本發(fā)明實施例第一方面提供的突發(fā)光信號接收電路，還包括與所述突發(fā)光信號接收電路連接的微控制器。

由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實施例提供的突發(fā)光信號接收電路及光模塊，通過在突發(fā)電路中的跨阻放大器的輸出端和限幅放大器的輸入端之間設(shè)計信號放大電路，并且該信號放大電路的輸入阻抗與跨阻放大器的輸出阻抗相匹配，進而可以保證跨阻放大器的輸出的1g和10g信號可以無衰減的進行信號放大；然后，經(jīng)放大后的信號再傳輸給1g和10g的限幅放大器，由于信號幅度變大后對后端阻抗的匹配要求降低，因此通過信號放大電路輸出至限幅放大器的信號不會出現(xiàn)質(zhì)量劣化的情形，進而可以保證跨阻放大器到限幅放大器的小信號傳輸質(zhì)量，提高了突發(fā)接收電路的靈敏度。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有10gepon對稱olt光模塊的接收端的電路圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種突發(fā)光信號接收電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種突發(fā)光信號接收電路的基本電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的10gepon對稱olt光模塊上行接收模式為突發(fā)狀態(tài)，兼容10g/1g，兩種速率共用一個apd和tia，tia分別接入速率為1.25g和10.3125g的la。由于兩個la處于并聯(lián)狀態(tài)，相較于tia源端，與源端tia輸出阻抗不匹配且tia輸出交流負載過重，會劣化接收10g速率靈敏度指標(biāo)的問題。本發(fā)明實施例提供了一種突發(fā)光信號接收電路及光模塊，其核心原理是：通過在突發(fā)電路中的跨阻放大器的輸出端和限幅放大器的輸入端之間設(shè)計信號放大電路，并且該信號放大電路的輸入阻抗與跨阻放大器的輸出阻抗相匹配，以提高跨阻放大器到限幅放大器傳輸過程的源端與終端阻抗匹配和交流負載阻抗，保證小信號傳輸質(zhì)量，保證接收10g突發(fā)接收靈敏度指標(biāo)。

基于上述原理，下面將對本發(fā)明實施例提供的電路進行詳細介紹。圖2為本發(fā)明實施例提供的一種突發(fā)光信號接收電路的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該電路主要包括光電轉(zhuǎn)換器10、跨阻放大器20、第一限幅放大器30、第二限幅放大器40和信號放大電路50，其中：

光電轉(zhuǎn)換器10用于將上行的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，具體的，可以采用雪崩光電二極管、pin光電二極管等具有光電轉(zhuǎn)換功能的器件?？缱璺糯笃?0的輸入端與光電轉(zhuǎn)換器10的輸出端連接，跨阻放大器20的輸出端與信號放大電路50的輸入端連接，并且信號放大電路50的輸入阻抗與跨阻放大器20的輸出阻抗相匹配。信號放大電路50的輸出端分別與第一限幅放大器30和第二限幅放大器40的輸入端連接，并且信號放大電路50用于將來自跨阻放大器20的信號放大，并將放大后的信號發(fā)送給第一限幅放大器30和第二限幅放大器40。

具體的，為實現(xiàn)信號放大電路20的上述阻抗匹配和信號放大功能，該信號放大電路20可以包括用于實現(xiàn)與跨阻放大器20實現(xiàn)阻抗匹配的阻抗匹配單元、以及用于對信號進行放大的第三信號限幅放大器。其中，阻抗匹配單元的輸入端與跨阻放大器的輸出端連接，阻抗匹配單元的輸出端與第三信號限幅放大器的輸入端連接，第三信號限幅放大器的輸出端分別與第一限幅放大器和第二限幅放大器的輸入端連接。

進一步的，為了去除跨阻放大器20輸出的直流信號，防止其對后級電路靜態(tài)工作點的影響，上述信號放大電路20還可以包括直流隔離單元，其中，直流隔離單元的輸入端與信號放大電路的輸出端連接，直流隔離單元的輸出端與阻抗匹配單元的輸入端連接。這樣，經(jīng)跨阻放大器20輸出的信號經(jīng)直流隔離單元濾波后，再進行信號放大。

利用上述電路結(jié)構(gòu)，由于信號放大電路50的輸入阻抗與跨阻放大器20的輸出阻抗相匹配，進而可以保證跨阻放大器20的輸出的1g和10g信號可以無衰減的進行信號放大；然后，經(jīng)放大后的信號再傳輸給1g和10g的限幅放大器，由于信號幅度變大后對后端阻抗的匹配要求降低，因此通過信號放大電路輸出至兩個限幅放大器的信號不會出現(xiàn)質(zhì)量劣化的情形，進而可以保證跨阻放大器20到限幅放大器的小信號傳輸質(zhì)量，提高了突發(fā)接收電路的靈敏度，對產(chǎn)品的大批量商用提供技術(shù)保證。

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種突發(fā)光信號接收電路的基本電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，該信號放大電路內(nèi)部電器元件主要包括用于實現(xiàn)直流隔離的第五耦合電容c5和第六耦合電容c6，用于實現(xiàn)阻抗匹配的第五匹配電阻r5和第六匹配電阻r6，以及用于實現(xiàn)信號放大功能的第三限幅放大器la3。

具體的，第五耦合電容c5的一端與跨阻放大器20的第一輸出端連接、另一端分別與第五匹配電阻r5的一端和第三限幅放大器la3的第一輸入端連接，第五匹配電阻r5的另一端與第三限幅放大器la3的參考電壓輸入端連接。第五耦合電容c6的一端與跨阻放大器20的第二輸出端連接、另一端分別與第六匹配電阻r6的一端和第三限幅放大器la3的第二輸入端連接，第六匹配電阻r6的另一端與第三限幅放大器la3的參考電壓輸入端連接。第三限幅放大器la3的輸出端分別與第一限幅放大器la1和第二限幅放大器la2的輸入端連接。

利用上述電路，跨阻放大器20的差分輸出先通過第五耦合電容c5和第五匹配電阻r5、第六耦合電容c6和第六匹配電阻r6組成的高通濾波電路，保證跨阻放大器20輸出1g和10g電信號無衰減通過第三限幅放大器la3進行放大。第五匹配電阻r5和第六匹配電阻r6作為終端匹配電阻，設(shè)計為與源端跨阻放大器20的輸出阻抗相匹配，例如，如果跨阻放大器20的差分輸出阻抗為100ohm，印制板上的傳輸線交流阻抗同樣為100ohm，那么可以設(shè)計第五匹配電阻r5和第六匹配電阻r6的阻值均為51ohm(差分100ohm)，進而可以與源端跨阻放大器20的輸出阻抗匹配且單端交流負載為50ohm，進而可以最大限度保證小信號傳輸。

進一步的，為降低經(jīng)第三限幅放大器la3輸出的信號對后端阻抗匹配的要求，本發(fā)明實施例將第三信號限幅放大器的輸出信號幅度為差分600～800mv中的任一數(shù)值，但并不限于所述數(shù)值范圍。在上述放大幅度下，這樣跨阻放大器20在輸出幾個mv小信號情況下，經(jīng)第三限幅放大器la3的放大后，對后端的對阻抗匹配便不再那么敏感。

另外，考慮到突發(fā)信號建立時間，第五耦合電容c5和第六耦合電容c6的等效阻值不宜過大，因此，本實施例將第五耦合電容的電容值設(shè)計為1000pf～0.1uf，同樣第六耦合電容的電容值也設(shè)計為1000pf～0.1uf。

如圖3所示，經(jīng)第三限幅放大器la3輸出的兩路信號分別輸出給10g和1g的限幅放大器。具體的，第三限幅放大器la3的第一輸出端與第一耦合電容c1的一端連接，第一耦合電容c1的另一端分別與第一限幅放大器la1的第一輸入端和第一匹配電阻r1的一端連接，第一匹配電阻r1的另一端與第一限幅放大器la1的參考電壓輸入端連接。為實現(xiàn)阻抗匹配，第二耦合電容c2的一端接地、另一端分別與第二匹配電阻r2的一端和第一限幅放大器la1的第二輸入端連接，第二匹配電阻r2的另一端接地。

同樣的，第三限幅放大器la3的第二輸出端與第三耦合電容c3的一端連接，第三耦合電容c3的另一端分別與第三匹配電阻r3的一端和第二限幅放大器la2的第一輸入端連接，第三匹配電阻r3的另一端與第二限幅放大器la2的參考電壓輸入端連接，第四耦合電容c4的一端接地、另一端分別與第四匹配電阻r4的一端和第二限幅放大器la2的第二輸入端連接，第四匹配電阻r4的與第二限幅放大器la2的參考電壓輸入端連接。

利用上述電路，第三限幅放大器la3輸出的信號通過第一耦合電容c1交流耦合得到第一限幅放大器la1中，第一匹配電阻r1//第二匹配電阻r2(51ohm)作為匹配電阻，實現(xiàn)與第三限幅放大器la3輸出阻抗的匹配；同樣的，第三限幅放大器la3輸出的信號通過第三耦合電容c3交流耦合得到第二限幅放大器la2中，第三匹配電阻r3//第四匹配電阻r4(51ohm)作為匹配電阻，實現(xiàn)與第三限幅放大器la3輸出阻抗的匹配，進而實現(xiàn)1g和10g信號的高質(zhì)量傳輸。

需要說明的是，上述信號放大電路50中的元器件和連接方式并不限于本實施例所提供的方式，例如，用于實現(xiàn)隔離直流作用的直流隔離單元51并不限于上述兩個電容的方式，還可以配合電阻、電感等元器件，用于實現(xiàn)限號放大功能的第三限幅放大器53還可以采用coms放大器等元器件實現(xiàn)其信號放大功能。

結(jié)合上述突發(fā)光信號接收電路，本發(fā)明實施例還提供了一種光模塊，該光模塊包括上述實施例提供的突發(fā)光信號接收電路，利用該突發(fā)電路作為接收端可以接收1g和10g信號，進一步的，該光模塊還可以包括發(fā)射端，例如由一個10g的1577nmemlto(電吸收調(diào)制激光器)和一個1.25gbit/s1490nmdfb(分布反饋激光器)組成的結(jié)構(gòu)，以及與接收端和發(fā)射端連接的微處理器，用于控制接收端和發(fā)射端的具體工作。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里發(fā)明的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未發(fā)明的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。