專利名稱：激光驅(qū)動(dòng)電路和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里揭示的內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。更詳細(xì)地說(shuō)，這里所
揭示的內(nèi)容涉及在光傳輸介質(zhì)中傳輸數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 3ae-2002、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織提供 的一系列標(biāo)準(zhǔn)(ANSI T1.105.xx)中表述的同步光網(wǎng)絡(luò)/同步數(shù)字分 層(SONET)協(xié)議或國(guó)際電信聯(lián)盟提供的一系列建議(例如，ITU-T G. 707，G. 708,G. 709,G. 783和G. 784 )中表述的同步數(shù)字分層(SDH) 協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，在光傳輸介質(zhì)(如光纜)中的數(shù)據(jù)傳 輸已實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到和超過(guò)每秒10GB的通信。要實(shí)現(xiàn)在光傳 輸介質(zhì)中傳輸數(shù)據(jù)，通常需要一個(gè)根據(jù)數(shù)字信號(hào)調(diào)制光信號(hào)的激光 設(shè)備。圖1是為激光二極管6供電的現(xiàn)有技術(shù)的激光驅(qū)動(dòng)電路2 的示意圖。響應(yīng)脈沖數(shù)據(jù)信號(hào)4,激光驅(qū)動(dòng)電路2向激光二極管6提 供一個(gè)脈沖電流信號(hào)12和一個(gè)名義上固定的偏流(未圖示)。根據(jù) 脈沖電流信號(hào)12，激光二極管6發(fā)送具有輸出功率14的光信號(hào)10。 光電二極管8測(cè)量輸出功率14,用來(lái)評(píng)估激光驅(qū)動(dòng)電路2或激光二 極管6的性能。"斜度效率" 一般表示一臺(tái)激光設(shè)備響應(yīng)輸入電流信號(hào)而產(chǎn)生輸出功率的效率。例如，當(dāng)該激光設(shè)備被適當(dāng)加偏流時(shí)，斜度 效率通?？梢员硎鰹榧す庠O(shè)備發(fā)送的光信號(hào)輸出功率的變化除以供 給激光設(shè)備用以發(fā)送光信號(hào)的輸入電流信號(hào)變化大小的量度。與特化。例如，圖2是說(shuō)明溫度(即不同溫度Tp T2、 T3)對(duì)激光設(shè)備的 斜度效率影響的曲線圖。在示例中，激光設(shè)備在較低的工作溫度有 較高的斜度效率。發(fā)明內(nèi)容根椐本發(fā)明的一個(gè)方面， 一種方法，包括基于近似的斜度效 率確定提供給激光設(shè)備的調(diào)制電流的大小，其中，所述近似的斜度 效率基于所述激光設(shè)備的偏流的至少 一個(gè)離散增量變化和所述激光 設(shè)備的輸出功率的至少一個(gè)變化。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面， 一種系統(tǒng)，包括激光設(shè)備，該激光設(shè)備適于耦合到光傳輸介質(zhì)，以便響應(yīng)于數(shù) 據(jù)信號(hào)而在該光傳輸介質(zhì)中傳輸光信號(hào)；激光驅(qū)動(dòng)電路，用于向所述激光設(shè)備提供功率信號(hào)，所述激光 驅(qū)動(dòng)電路包括基于近似的斜度效率確定提供給所述激光設(shè)備的調(diào) 制電流的大小的邏輯，其中，所述近似的斜度效率基于所述激光設(shè) 備的偏流的至少一個(gè)離散增量變化和所述激光設(shè)備的輸出功率的至 少一個(gè)變化。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面， 一種電子電路，其^皮配置成基于近 似的斜度效率確定提供給激光設(shè)備的調(diào)制電流的大小，其中，所述 近似的斜度效率基于所述激光設(shè)備的偏流的至少 一個(gè)離散增量變化 和所述激光設(shè)備的輸出功率的至少一個(gè)變化。


將參照下列附圖對(duì)本發(fā)明的非限定且非窮舉的實(shí)施例進(jìn)行描述。除非另外指定，不同附圖中相同的附圖標(biāo)記代表相同的組成 部分。
圖1是為激光設(shè)備供電的現(xiàn)有技術(shù)水平的激光驅(qū)動(dòng)電路的 示意圖。
圖2是說(shuō)明溫度對(duì)激光設(shè)備的斜度效率典型影響的曲線圖。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的對(duì)光傳輸介質(zhì)發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 的系統(tǒng)的示意圖。
圖4是依照?qǐng)D3所示的一個(gè)系統(tǒng)實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的 物理^^質(zhì)連接和物理介質(zhì)相關(guān)部分的示意圖。
圖5是依照?qǐng)D4所示的物理i某介相關(guān)部分的實(shí)施例的激光 驅(qū)動(dòng)電路的示意圖。
圖6是一個(gè)說(shuō)明依照?qǐng)D5所示激光驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)施例的調(diào) 節(jié)激光驅(qū)動(dòng)電路輸出電流過(guò)程的流程圖。
圖7是一個(gè)說(shuō)明依照?qǐng)D6所示過(guò)程的實(shí)施例的激光設(shè)備發(fā) 送的光信號(hào)輸出功率隨激光設(shè)備輸出電流而變化的曲線圖。
圖8是依照?qǐng)D5所示激光驅(qū)動(dòng)電路的實(shí)施例的激光驅(qū)動(dòng)電路。
圖9是說(shuō)明依照?qǐng)D6所示過(guò)程和圖8所示激光驅(qū)動(dòng)電路的 實(shí)施例的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施方式
在整個(gè)說(shuō)明書中，"一個(gè)實(shí)施例"或"一實(shí)施例"意指在 該實(shí)施例中描述的一個(gè)特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在至少一個(gè)本 發(fā)明的實(shí)施例中。因而，短語(yǔ)"在一個(gè)實(shí)施例中"或"在一實(shí)施例 中"出現(xiàn)在整個(gè)說(shuō)明書的不同地方不必都是指同一個(gè)實(shí)施例。此外， 特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以被組合進(jìn)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中。
本說(shuō)明書中所述的"機(jī)器可讀"指令涉及那些能被一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)邏輯操作的機(jī)器理解的表達(dá)式。例如，機(jī)器可 讀指令可包含那些能被處理器編譯程序解釋、從而對(duì)一個(gè)或多個(gè)數(shù) 據(jù)對(duì)象執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)操作的指令。然而，這僅僅是一個(gè)機(jī)器可讀 指令的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這方面不受限制。
本說(shuō)明書中所述的"存儲(chǔ)介質(zhì)"涉及能夠保存可^f皮一個(gè)或 多個(gè)機(jī)器理解的表達(dá)式的媒體。例如，存儲(chǔ)介質(zhì)可包括一個(gè)或多個(gè) 用來(lái)存儲(chǔ)機(jī)器可讀指令或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備。這樣的存儲(chǔ)設(shè)備可包括 如光的、磁的或半導(dǎo)體的存儲(chǔ)媒體。然而，這僅僅是一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì) 的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這方面不受限制。
本"i兌明書中所述的"邏輯電路"涉及才丸行一個(gè)或多個(gè)邏輯 操作的結(jié)構(gòu)。例如，邏輯電路可包括根據(jù)一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)提供 一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)的電路。這樣的電路可包括一個(gè)接收數(shù)字輸入 并提供數(shù)字輸出的有限狀態(tài)機(jī)，或是根據(jù)一個(gè)或多個(gè)模擬輸入信號(hào) 提供一個(gè)或多個(gè) f莫擬輸出信號(hào)的電路。這種電路可以由專用集成電 路(ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)提供。邏輯電路可包括存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的與執(zhí)行這種機(jī)器可讀指令的處理電路相結(jié)合的機(jī) 器可讀指令。然而，這些僅僅是可提供邏輯電路的結(jié)構(gòu)的示例，本 發(fā)明的實(shí)施例在這方面不受限制。
本說(shuō)明書中所述的"數(shù)據(jù)總線"涉及用于在設(shè)備之間傳輸 數(shù)據(jù)的電路。本說(shuō)明書中所述的"多路數(shù)據(jù)總線"涉及能夠在兩個(gè) 或多個(gè)設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線，所述這些設(shè)備與多路數(shù)據(jù)總 線相連接。多路數(shù)據(jù)總線按照設(shè)備的 一個(gè)地址或多路數(shù)據(jù)總線上的 一個(gè)位置將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至一個(gè)與多路數(shù)據(jù)總線連接的設(shè)備。然而， 這僅僅是一個(gè)多路數(shù)據(jù)總線的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在逸方面不受 限制。
本說(shuō)明書中所述的"光傳輸介質(zhì)"涉及能夠傳輸光信號(hào)中 光能量的傳輸介質(zhì)，所述的光信號(hào)由數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制，從而可通過(guò)解 調(diào)該光信號(hào)而恢復(fù)該數(shù)據(jù)信號(hào)。例如，光傳輸介質(zhì)可包括連接發(fā)送端和接收端的光纜。然而，這僅僅是一個(gè)光傳輸介質(zhì)的例子，本發(fā) 明的實(shí)施例在這方面不受限制。
本說(shuō)明書中所述的"激光設(shè)備"涉及根據(jù)電源來(lái)傳輸光信號(hào)的設(shè)備。例如，激光設(shè)備可將^皮數(shù)字信號(hào)調(diào)制的光信號(hào)發(fā)送到光 傳輸介質(zhì)。然而，這僅僅是一個(gè)激光設(shè)備的例子，本發(fā)明的實(shí)施例 在這些方面不受限制。
本說(shuō)明書中所述的"激光驅(qū)動(dòng)電路"涉及為激光設(shè)備供電的電路，所述激光設(shè)備用于將光信號(hào)發(fā)送到光傳輸介質(zhì)。例如，激 光驅(qū)動(dòng)電路可提供一個(gè)受控的電流信號(hào)，以此為傳輸光信號(hào)提供動(dòng) 力。然而，這僅僅是一個(gè)激光驅(qū)動(dòng)電路的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在 這些方面不受限制。
激光驅(qū)動(dòng)電路可為激光設(shè)備提供一個(gè)電流信號(hào)，所述電流 信號(hào)有一個(gè)與數(shù)據(jù)電流分量合成的"偏流"分量，所述數(shù)據(jù)電流分量被數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制。通過(guò)用該數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制"調(diào)制電流'，可生成數(shù) 據(jù)電流信號(hào)。調(diào)制電流可確定電流信號(hào)大小可偏離偏流分量的范圍。 然而，這僅僅是偏流和調(diào)制電流的一個(gè)例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這 些方面不受限制。
激光設(shè)備發(fā)送的光信號(hào)強(qiáng)度可能與可測(cè)量"輸出功率"有 關(guān)。例如，可通過(guò)如光電二極管這種的易受光信號(hào)影響的傳感器測(cè) 量激光設(shè)備的輸出功率。然而，這僅是與發(fā)送光信號(hào)的激光設(shè)備相 關(guān)的輸出功率之一例，本發(fā)明的實(shí)施例在這方面不受限制。
本說(shuō)明書中所述的"平均輸出功率"涉及激光設(shè)備在一段 時(shí)間內(nèi)平均輸出功率的近似值。例如，可根據(jù)傳感器的輸出結(jié)果在 對(duì)激光設(shè)備生成光信號(hào)的感光時(shí)間內(nèi)的積分以及后來(lái)的規(guī)范化來(lái)確 定平均輸出功率。本說(shuō)明書中所述的"擺動(dòng)輸出功率"涉及激光設(shè) 備輸出功率在一段時(shí)間內(nèi)從最小值到最大值的偏移量。然而，這些 僅僅是平均輸出功率和擺動(dòng)輸出功率的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這 些方面不受限制。
本說(shuō)明書中所述的"斜度效率"涉及供給激光設(shè)備的電流 信號(hào)和由此導(dǎo)致的光信號(hào)輸出功率之間的關(guān)系，所述光信號(hào)由激光 設(shè)備根據(jù)該電流信號(hào)生成。例如，斜度效率可表達(dá)為輸出功率的變 化除以電流信號(hào)變化值。然而，這僅僅是斜度效率的一個(gè)例子，本 發(fā)明的實(shí)施例在這些方面不受限制。
簡(jiǎn)要地說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種提供電流信號(hào)來(lái)為激 光設(shè)備供電的激光驅(qū)動(dòng)電路?？稍诩す庠O(shè)備發(fā)送的光信號(hào)輸出功率 的變化被監(jiān)控的同時(shí)，改變供給激光設(shè)備的偏流。根據(jù)偏流的變化 和輸出功率的變化可確定與激光設(shè)備相關(guān)的斜度效率。然而，這僅 僅是一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的其它實(shí)施例在這些方面并不受限制。
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的發(fā)送和接收光傳輸介質(zhì)中數(shù)據(jù) 的系統(tǒng)示意圖。光收發(fā)器102可發(fā)送或接收如光纜這種光傳輸介質(zhì) 中的光信號(hào)110或112。光收發(fā)器102可依照任何一種光學(xué)數(shù)據(jù)傳輸 格式(如波分多路復(fù)用WDM或多振幅信令MAS)來(lái)調(diào)制發(fā)送信號(hào)110 或解調(diào)接收信號(hào)ll2。例如，光收發(fā)器102的發(fā)送器部分(未圖示) 可用WDM在光傳輸介質(zhì)中發(fā)送多"巷道"數(shù)據(jù)。
物理纟某介相關(guān)(PMD)部分104可提供如跨阻抗放大器TIA (未圖示)和/或限幅放大器LIA (未圖示)這樣的電路，用于根據(jù) 所接收的光信號(hào)112接收和調(diào)節(jié)來(lái)自光收發(fā)器102的電信號(hào)。PDM部 分104還可向光收發(fā)器102中的激光設(shè)備(未圖示)提供來(lái)自激光 驅(qū)動(dòng)電路的功率用于傳送光信號(hào)。物理々某體連接(PMA)部分106可 包括時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(未圖示)及多路分解電路(未圖示)， 用于從收自PMD部分104的被調(diào)節(jié)信號(hào)中恢復(fù)數(shù)據(jù)。PMA部分106還 可包括用于在數(shù)據(jù)巷道中向PMD部分104發(fā)送數(shù)據(jù)的多路復(fù)用電路 (未圖示)，以及用以使來(lái)自第二層的部分108的并行數(shù)據(jù)信號(hào)串 行以及根據(jù)時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)電路提供的串行數(shù)據(jù)信號(hào)向第二層的部 分108提供并行數(shù)據(jù)信號(hào)的一個(gè)串行/解串器(Serdes)。
在一個(gè)實(shí)施例中，第二層的部分108可包括一個(gè)i某體訪問(wèn)控制(MAC)設(shè)備，如IEEE標(biāo)準(zhǔn)802. 3ae-2002的46條定義的那樣 該設(shè)備在媒體獨(dú)立接口 (Mil)處與PMA部分106相聯(lián)。在另一個(gè)實(shí) 施例中，第二層的部分108可包括前向糾錯(cuò)邏輯電路和一個(gè)成幀器 (framer)，所述成幀器依照美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織提供的一系列標(biāo) 準(zhǔn)表述的同步光網(wǎng)絡(luò)/同步數(shù)字分層(SONET)協(xié)議或國(guó)際電信聯(lián)盟 提供的一系列建議表述的同步數(shù)字分層(SDH)協(xié)議來(lái)發(fā)送和接收數(shù) 據(jù)。然而，這些僅僅是提供并行數(shù)據(jù)信號(hào)在光傳輸介質(zhì)中傳輸?shù)牡?二層的設(shè)備的示例，本發(fā)明的實(shí)施例在這些方面并不受限制。
第二層的部分108還可以和在一個(gè)處理平臺(tái)上與其它設(shè)備 通信的若千輸入/輸出(I/O)系統(tǒng)(未圖示)中的任何一個(gè)相連接。 例如，這樣的I/O系統(tǒng)可包括連接到處理系統(tǒng)或多端口轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的 多路數(shù)據(jù)總線。第二層的部分108也可以通過(guò)包分類設(shè)備與多端口 轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)連接。然而，這些僅僅是與第二層的設(shè)備連接的I/O系統(tǒng) 的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這些方面并不受限制。
第二層的部分108也可以在一個(gè)印刷電路板上通過(guò)一個(gè)底 板接口 (未圖示)與PMA部分106相聯(lián)。這種底板接口可包括如IEEE 標(biāo)準(zhǔn)802. 3ae-2002中47條所規(guī)定的可提供10GB以太網(wǎng)附加單元接 口 (XAUI)的設(shè)備。在另一個(gè)實(shí)施例中，這種底板接口可包括如光 學(xué)連網(wǎng)論壇(OIF)定義的系統(tǒng)數(shù)據(jù)包接口 (SPI)的若干版本中的 任何一個(gè)。然而，這些僅僅是將第二層的設(shè)備連接到PMA部分的底 板接口的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這些方面并不受限制。
圖4是對(duì)依照?qǐng)D3所示系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的光傳輸介質(zhì)發(fā) 送并從中接收數(shù)據(jù)的系統(tǒng)200的示意圖。光收發(fā)器202包括一個(gè)將 光信號(hào)發(fā)送至光傳輸介質(zhì)的激光設(shè)備208和一個(gè)從光傳輸介質(zhì)接收 光信號(hào)212的光電探測(cè)器部分214。光探測(cè)器部分214可包括一個(gè)或 多個(gè)光電二極管(未圖示)，用于將所接收的光信號(hào)212轉(zhuǎn)換成一 個(gè)或多個(gè)供給TIA/LIA電路220的電信號(hào)。響應(yīng)來(lái)自PMA部分205 的數(shù)據(jù)信號(hào)，激光驅(qū)動(dòng)電路222可為激光設(shè)備208提供一個(gè)電流信號(hào)216。而后，激光設(shè)備208可根據(jù)該電流信號(hào)216，發(fā)送光信號(hào)210。
圖5 ^:依照?qǐng)D4所示的物理々某介相關(guān)部分的一個(gè)實(shí)施例的 激光驅(qū)動(dòng)電路322的示意圖。包含激光二極管306的激光設(shè)備接收 來(lái)自激光驅(qū)動(dòng)電路322的電流信號(hào)，并根據(jù)該輸入電流生成光信號(hào) 310。經(jīng)過(guò)電阻器312向控制電路302提供輸出電流，可用光電二極 管308監(jiān)控光信號(hào)310的輸出功率。該電阻器的電壓可指示激光二 極管306的輸出功率。另一種方法是，不使輸出電流經(jīng)過(guò)電阻器312， 而是連接TIA來(lái)接收輸出電流并向控制電路302提供輸出電壓。然 而，這些僅僅是如何測(cè)量一個(gè)激光設(shè)備輸出功率的例子，本發(fā)明的 實(shí)施例在這些方面并不受限制。
激光驅(qū)動(dòng)電路322包括一個(gè)生成調(diào)制電流分量(IMM)的電 流源電路316和一個(gè)生成偏流分量(IBIAS)的電流源電路314。 一個(gè) 開關(guān)晶體管對(duì)包括開關(guān)晶體管318和320，它們根據(jù)加在開關(guān)晶體管 318和320柵極上的數(shù)據(jù)信號(hào)(如來(lái)自PMA部分)來(lái)調(diào)制開關(guān)調(diào)制電 流輸出。利用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)，可將開關(guān)調(diào)制電流 和偏流分量疊加組合，提供一個(gè)對(duì)激光二極管306供電的電流信號(hào)。
在所描述的實(shí)施例中，電流源電路314和316可根據(jù)來(lái)自 控制電路302的控制信號(hào)調(diào)整I,和Ibm的大小，以調(diào)節(jié)激光二極管 306的輸出功率。在一個(gè)實(shí)施例中，電流源電路314和316可在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)增加或減少I,和18^的量值，從而使數(shù)據(jù)恢復(fù)電路能在 接收端(未圖示)對(duì)輸出功率中的變化做出響應(yīng)。另一可選用的方 式是，電流源電路314和316可按階躍函數(shù)來(lái)改變I,和Ims的大小， 以更快地響應(yīng)。然而，這些僅僅是如何根據(jù)控制信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)制電 流和偏流的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這些方面并不受限制。
在一個(gè)實(shí)施例中，激光驅(qū)動(dòng)電路322與預(yù)置的系統(tǒng)參數(shù)(如 制造商的預(yù)置參數(shù))有關(guān)，例如目標(biāo)基準(zhǔn)平均輸出功率(PREF)和目 標(biāo)調(diào)制功率或擺動(dòng)輸出功率(P,)。圖6是說(shuō)明依照激光驅(qū)動(dòng)電路 322的一個(gè)實(shí)施例調(diào)節(jié)I肌s和/或I,的過(guò)程400的流程圖。在橢圓框402示出的步驟中， 一個(gè)重置事件(如提高功率事件)可^支檢測(cè)。 在方框404的步驟中，可設(shè)置包括如P,和P咖的內(nèi)部參數(shù)和出廠缺 省參數(shù)。方框406至414構(gòu)成了一個(gè)過(guò)程循環(huán)，該循環(huán)可直到下一個(gè)重置事件發(fā)生后才執(zhí)行。
方框406和菱形框408的步驟中，可探測(cè)到引發(fā)I,和IBUS 變化來(lái)維持激光二極管306的平均輸出功率在P^附近的事件或條 件。這種事件或條件包括如激光二極管306的溫度變化(例如由 熱敏電阻(未圖示)的)或激光二極管306的平均輸出功率(PAVE) 的變化(例如從光電二極管308的輸出測(cè)得的)。然而，這些僅僅是可能引發(fā)I,和lBus變化的條件或事件的例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這些方面不受限制。方框406的步驟中測(cè)量PAVE，菱形框408的步驟 中確定P纖是否處在P咖附近的適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)(例如，方框404的步 驟中設(shè)置的參數(shù)所定義的)。如果PAVE不在PREF附近的適當(dāng)范圍內(nèi)， 則可在方框408的步驟中調(diào)節(jié)I肌s直至P柳處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
在一個(gè)實(shí)施例中，電流源電路314可根據(jù)來(lái)自控制電路302 的數(shù)字控制信號(hào)以離散的電流增量(AIBIAS)調(diào)節(jié)IB1AS。在方框410的步驟中，可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)增量AlBus來(lái)調(diào)節(jié)IB1AS (如用Ibas加上或減去一個(gè)或多個(gè)增量厶I肌s)直至P訓(xùn)處于適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。如圖7 所示，I肌s可^皮調(diào)節(jié)，直至？纖處于？纖+/-11/^訓(xùn)的范圍內(nèi)，其中A P扁和n為P靴確定一個(gè)預(yù)定容"^午量。
在方框410的步驟中，在調(diào)節(jié)Ibus后，控制電路302在方 框412的步驟中可近似得出與激光二極管306相關(guān)的斜度效率 (E/w，)。依照?qǐng)D7的實(shí)施例，可根據(jù)離散電流增量Al肌s和(為 了將P柳調(diào)至PAVE+/-nAP纖的范圍內(nèi))在方框"0的步驟中對(duì)IB1AS 加上或減去的最終電流增量AlB^產(chǎn)生的平均輸出功率的變化值(△ P。)近似計(jì)算出E/;^e,公式如下
E/一 《 AP。 / △ 丄bias
在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路302可為電流源電路316提供一個(gè)控制信號(hào)來(lái)維持調(diào)制電流IMQD。在方框414的步驟中，控制電路 302可根據(jù)P,和斜度效率的近似AP。/Al肌s，確定I,，公式如下
IM0D= P, / ( AP0/AIbias 7
為了將PAVE維持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣秶鷥?nèi)，Ibus可^&咸少一個(gè) 基于被調(diào)整的調(diào)制電流I,的電流量。在當(dāng)前描述的實(shí)施例中，可假 定激光二極管306的輸出功率響應(yīng)調(diào)制電流I,而近似對(duì)稱于PAVE 的。因此，方框410的步驟中確定的偏流I^s可被減少到約為I,任 何增量的一半，以此來(lái)維持P皿處在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣秶鷥?nèi)。然而，這僅 僅是如何減少偏流以維持激光二極管平均輸出功率處于適當(dāng)范圍的 一個(gè)例子，本發(fā)明的實(shí)施例在這些方面并不受限制。
圖8是說(shuō)明依照?qǐng)D5和圖6所示的激光驅(qū)動(dòng)電路322的一 個(gè)實(shí)施例的激光驅(qū)動(dòng)電路522的示意圖。依照?qǐng)D6描述的控制電路302 的實(shí)施例，模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 520可為用于測(cè)量P纖和AP。的 控制邏輯電路502提供來(lái)自監(jiān)控器光電二極管的電壓信號(hào)的數(shù)字抽 樣。電流源電路514和516各自包含了一個(gè)或多個(gè)數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器 (DAC),提供大小可被來(lái)自控制邏輯電路502的數(shù)字信號(hào)控制的電 流。構(gòu)成這種DAC來(lái)生成數(shù)字可控電流的電路，可用才莫擬電路設(shè)計(jì) 領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
圖9是說(shuō)明依照一個(gè)圖6所示過(guò)程400中方框414的步驟 和圖8所示激光驅(qū)動(dòng)電路522的實(shí)施例的過(guò)程600的流程圖。DAC516 可按AI,的整倍數(shù)來(lái)生成I,,公式如下
1,= N, * AI,
在所描述的實(shí)施例中，作為一個(gè)整數(shù)值N陽(yáng)可根據(jù)近似斜 度效率E/;;^ (在方框412的步驟中計(jì)算)計(jì)算，菱形框604的步驟 中，可確定是否已經(jīng)發(fā)生了由E/^岬任何變化導(dǎo)致的N,的改變。菱 形框604的步驟中，可將方框602的步驟中計(jì)算的N,與N,的一個(gè) 以前的存儲(chǔ)值CurrN,(例如在重置之后的方框404的步驟中引發(fā)的) 相比豐交。如果N,已經(jīng)改變，方框606的步驟可為DAC516提供一個(gè)經(jīng)更新的N卿信號(hào)作為CurrN,,得到為離散電流增量A IM0D的整倍 數(shù)(CurrI,)的IM0D。
由于I,的任何變化(由N,的變化引起的)可造成Pave改 變，因此1^s可被調(diào)節(jié)以維持P嫌在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。在方框410的步 驟中，控制邏輯電路502可為DAC518提供一個(gè)數(shù)字控制信號(hào)，以將 DAC518的輸出電流增加或減少離散電流增量Al肌s，使P纖處在如圖 7所示的以適當(dāng)工作范圍內(nèi)。在方框606的步驟中，控制邏輯電路502 可為DAC516提供信號(hào)CurrN,作為數(shù)字控制信號(hào)，以根據(jù)近似斜度 效率值E/;—生成Imod"
在一個(gè)實(shí)施例中，DAC516可根據(jù)E/;;^提供作為整倍數(shù) (N,)的離散電流增量△ IM0D的IM0D。
因此，根據(jù)來(lái)自控制邏輯電路502的數(shù)字控制信號(hào)，DAC516 可生成一個(gè)調(diào)制電流CurrN, x △ l,，將擺動(dòng)輸出功率維持在目標(biāo)調(diào)制功率P,附近。為了將平均功率P觀維持在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣?圍內(nèi)，電流源電路514可4氐消DAC518的輸出電流。DAC508可根據(jù) 代表CurrN,變化(在方框608的步驟中更新)的數(shù)字信號(hào)AN,生 成電流。這里，DAC508可生成電流AN, * AI,。利用模擬電路設(shè) 計(jì)領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的技術(shù)，DAC508的這個(gè)輸出電流的一半可 從DAC518的輸出中減去，以提供、As。
盡管對(duì)當(dāng)前考慮本發(fā)明的示范性實(shí)施例作了說(shuō)明和描述， 但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)了解到在不背離本發(fā)明的真實(shí)范圍的條件 下，可以作出各種其它修改并以及等效替代。另外，在不背離這里 所述的主要發(fā)明概念的條件下，可按照本發(fā)明教導(dǎo)作出許多修改來(lái) 適應(yīng)特定的情形。因此，根據(jù)申請(qǐng)人的意愿，本發(fā)明包括所有落入 所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的實(shí)施方式，并不限于已#皮〃>開的特定實(shí)施 例。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括基于近似的斜度效率確定提供給激光設(shè)備的調(diào)制電流的大小，其中，所述近似的斜度效率基于所述激光設(shè)備的偏流的至少一個(gè)離散增量變化和所述激光設(shè)備的輸出功率的至少一個(gè)變化。
2. 如權(quán)利要求l所述方法，還包括基于所述近似的斜度效率確 定提供給所述激光設(shè)備的偏流的大小。
3. 如權(quán)利要求l所述方法，還包括響應(yīng)于所述調(diào)制電流中的變 化而基于所述近似的斜度效率選擇性地調(diào)節(jié)所述偏流。
4. 如權(quán)利要求3所述方法，其中，調(diào)節(jié)所述偏流包括使所述激 光設(shè)備的輸出功率維持在預(yù)定功率范圍內(nèi)。
5. —種系統(tǒng)，包括激光設(shè)備，該激光設(shè)備適于耦合到光傳輸介質(zhì)，以便響應(yīng)于數(shù)據(jù) 信號(hào)而在該光傳輸介質(zhì)中傳輸光信號(hào)；激光驅(qū)動(dòng)電路，用于向所述激光設(shè)備提供功率信號(hào)，所述激光驅(qū) 動(dòng)電路包括基于近似的斜度效率確定提供給所述激光設(shè)備的調(diào)制電 流的大小的邏輯，其中，所述近似的斜度效率基于所述激光設(shè)備的偏 流的至少一個(gè)離散增量變化和所述激光i殳備的輸出功率的至少一個(gè)變 化。
6. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括基于所述近似的斜度效率選 擇性地確定提供給所述激光設(shè)備的偏流的大小的邏輯。
7. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括響應(yīng)于所述調(diào)制電流中的變 化而選擇性地調(diào)節(jié)所述偏流的邏輯。
8. 如權(quán)利要求7所述系統(tǒng)，其中，所述選擇性地調(diào)節(jié)所述偏流的 邏輯包括使所述激光設(shè)備的輸出功率維持在預(yù)定功率范圍內(nèi)的邏 輯。
9. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括向所述激光設(shè)備提供所述數(shù)據(jù)信號(hào)的成幀器。
10. 如權(quán)利要求9所述系統(tǒng)，還包括以通信方式耦合到所述成幀器的交^:結(jié)構(gòu)。
11. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括用以在介質(zhì)獨(dú)立接口提供 所述數(shù)據(jù)信號(hào)的以太網(wǎng)MAC。
12. 如權(quán)利要求ll所述系統(tǒng)，還包括耦合到所述以太網(wǎng)MAC 的總線。
13. 如權(quán)利要求ll所述系統(tǒng)，還包括耦合到所述以太網(wǎng)MAC 的交換結(jié)構(gòu)。
14. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括能夠向所述激光設(shè)備提供 所述數(shù)據(jù)信號(hào)的第二層的部分邏輯。
15. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括能夠向所述激光設(shè)備提供 所述數(shù)據(jù)信號(hào)的物理介質(zhì)連接PMA部分邏輯。
16. 如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，還包括能夠向所述激光設(shè)備提供 所述數(shù)據(jù)信號(hào)的物理介質(zhì)相關(guān)PMD部分邏輯。
17. —種電子電路，其被配置成基于近似的斜度效率確定提供 給激光設(shè)備的調(diào)制電流的大小，其中，所述近似的斜度效率基于所述 激光設(shè)備的偏流的至少一個(gè)離散增量變化和所述激光設(shè)備的輸出功率 的至少一個(gè)變化。
18. 如權(quán)利要求17所述電子電路，所述電子電路還被配置成基
19. 如權(quán)利要求17所述電子電路，所述電子電路還被配置成響 應(yīng)于所述調(diào)制電流中的變化而調(diào)節(jié)所述偏流。
20. 如權(quán)利要求19所述電子電路，調(diào)節(jié)所述偏流包括使所述激 光設(shè)備的輸出功率維持在預(yù)定功率范圍內(nèi)。
全文摘要
這里描述的是一種提供電流信號(hào)來(lái)為激光設(shè)備供電的激光驅(qū)動(dòng)電路?？稍诒O(jiān)測(cè)激光設(shè)備發(fā)送的光信號(hào)輸出功率的變化的同時(shí)改變供給激光設(shè)備的偏流。根據(jù)偏流的變化和輸出功率的變化，可以確定與激光設(shè)備相關(guān)的斜度效率。
文檔編號(hào)H01S5/00GK101222119SQ20071019421
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2003年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者B·阿蘇里, T·雍 申請(qǐng)人:英特爾公司