專利名稱：一種突發(fā)光信號接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種突發(fā)光信號接收裝置。
背景技術(shù)：
光通信設(shè)備通常要求接收突發(fā)光信號，這樣就要求光通信物理層電路能夠在較短的時間內(nèi)恢復出突發(fā)電信號，這給實際的電路設(shè)計帶來困難。這種矛盾在萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(10GEP0N)光線路終端收發(fā)模塊中突發(fā)光信號接收機中尤為突出，在萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)光線路終端光收發(fā)模塊的光接收電路中需要能夠接收來自光網(wǎng)絡(luò)單元的10.3125Gbps速率的突發(fā)發(fā)射光信號。電氣電子工程師學會萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)草案(IEEE 802.3&7703.4，2009年 6月18日)要求光線路終端光電模塊在800納秒以內(nèi)把來自光網(wǎng)絡(luò)單元的10.3125Gbps 速率的突發(fā)發(fā)射光信號恢復成可用的電信號，并且要求光功率過載點高于_6dBm，靈敏度高于-28dBm(對應(yīng)誤碼率小于10_3)。目前并無成熟芯片方案可應(yīng)用于10.3125Gbps速率突發(fā)光信號的接收，而在IOG 速率點對點光通信系統(tǒng)中的光信號接收芯片只能應(yīng)用于接收連續(xù)且穩(wěn)定的光信號，無法滿足電氣電子工程師學會萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)草案對于突發(fā)光信號接收的要求。本發(fā)明利用現(xiàn)有的點對點光通信系統(tǒng)中的光信號接收芯片，通過外圍自建電路改變其工作特性，加快其數(shù)據(jù)恢復時間，并且拓寬輸入光信號的動態(tài)工作范圍，從而基本可以滿足電氣電子工程師學會萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)草案對于突發(fā)光信號接收的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種突發(fā)光信號接收裝置，以實現(xiàn)在較快的時間內(nèi)，把一定動態(tài)范圍的輸入突發(fā)光信號恢復成可用的突發(fā)電信號。為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種突發(fā)光信號接收裝置，包括光電探測器、帶有去直流功能的使能輸入端和直流電流偏置輸入端的跨阻放大器、一組交流耦合電容和限幅放大器。該光電探測器的輸出端與該跨阻放大器的輸入端連接；該跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端設(shè)置為禁止去直流功能開啟；該跨阻放大器的直流電流偏置輸入端通過電阻接地；該交流耦合電容一端分別與該跨阻放大器輸出端連接；該交流耦合電容的另一端分別與該限幅放大器的兩輸入端連接；該限幅放大器的輸出端輸出突發(fā)的差分電壓信號。該光電探測器為光電二極管，最好是雪崩光電二極管。該直流偏置電路設(shè)置的直流偏置電流值與該跨阻放大器的線性放大區(qū)的起始端電流值之差不超過0. 5mA。該一組交流耦合電容為2個電容器。每個電容器的電容值大于100pF，小于4. 7nF。該電阻小于IOkΩ。該跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端設(shè)置為禁止去直流功能開啟的連接方式，為將該去直流功能的使能輸入端接地。該限幅放大器同時放大交流信號和直流信號。該限幅放大器可以是帶有去直流功能使能輸入端，且將該去直流功能使能輸入端設(shè)置為禁止去直流功能開啟。本發(fā)明的突發(fā)光信號接收裝置，能夠在較快的時間內(nèi)，把一定動態(tài)范圍的輸入突發(fā)光信號恢復成可用的突發(fā)電信號。


圖1是本發(fā)明的突發(fā)光信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明具體實施方式
中應(yīng)用于萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)的一種10GEP0N突發(fā)光信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。圖1是本發(fā)明的突發(fā)光信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，一種突發(fā)信號接收裝置，包括光接收組件、限幅放大電路單元，光接收組件進一步包括光探測器、跨阻放大器、直流電流偏置電路和禁止去直流電路，限幅放大電路單元進一步包括一組交流耦合電容、可以同時放大直流信號和交流信號的限幅放大器。具體連接關(guān)系是光探測器的輸出端與跨阻放大器的輸入端連接，用于將接收到的突發(fā)光信號轉(zhuǎn)換為突發(fā)電流信號，并送到跨阻放大器；禁止去直流電路的輸出端與跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端連接，用于禁止跨阻放大器的去直流功能；直流電流偏置電路的輸出端與跨阻放大器的直流電流偏置輸入端連接，用于把跨阻放大器的輸入的直流電流偏置到適當?shù)墓ぷ鼽c，進而拓寬輸入光功率的動態(tài)范圍；跨阻放大器的輸出端與交流耦合電容的輸入端連接，用于將接收到的電流信號轉(zhuǎn)換為差分的電壓信號，發(fā)送給限幅放大器做后級放大；交流耦合電容的輸出端與限幅放大器的輸入端連接，用于隔離跨阻放大器輸出端和限幅放大器輸入端的直流電壓，并且通過調(diào)節(jié)交流耦合電容的電容值可以調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)恢復時間；可以放大直流信號的限幅放大器的輸出端用于輸出突發(fā)的差分電壓信號。圖2是本發(fā)明具體實施方式
中應(yīng)用于萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)的一種10GEP0N(10G 以太無源光網(wǎng)絡(luò))突發(fā)光信號接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，一種10GEP0N突發(fā)信號接收裝置，包括雪崩二極管電壓偏置電路、光接收組件、限幅放大電路單元，光接收組件進一步包括IOG雪崩二極管、IOG跨阻放大器、直流電流偏置電路和禁止去直流電路一，限幅放大電路單元進一步包括交流耦合電容、IOG限幅放大器和禁止去直流電路二。具體連接關(guān)系是雪崩光電二極管偏置電壓電路的輸出端與IOG雪崩二極管的電源輸入端連接，產(chǎn)生IOG雪崩二極管所需的偏置電壓；IOG雪崩二極管的輸出端與IOG跨阻放大器的輸入端連接，用于將接收到的10GEP0N上行突發(fā)光信號轉(zhuǎn)換為突發(fā)電流信號，并送到IOG跨阻放大器；禁止去直流電路一的輸出端與IOG跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端連接， 在本實施例中將IOG跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端接地，就可以禁止IOG跨阻放大器的去直流功能，需要說明的是如果不禁止該功能，直流電流偏置電路無法正常工作。直流電流偏置電路的輸出端與IOG跨阻放大器的直流電流偏置輸入端連接，用于把IOG跨阻放大器的輸入的直流電流偏置到適當?shù)墓ぷ鼽c，進而拓寬輸入光功率的動態(tài)范圍，在本實施例中可以通過電阻來調(diào)節(jié)IOG跨阻放大器的輸入的直流偏置電流，該電阻阻值小于10ΚΩ，本實施例中，該電阻采用1ΚΩ、5ΚΩ、10ΚΩ均可以實現(xiàn)本發(fā)明的目的。通常情況下最佳直流電流偏置處于IOG跨阻放大 器的線性放大區(qū)的起始端附近，該直流偏置電流值與所述跨阻放大器的線性放大區(qū)的起始端電流值之差不超過0. 5mA，在本實施例中，該直流偏置電流為-400 μ A。IOG跨阻放大器的輸出端與交流耦合電容的輸入端連接，用于將接收到的電流信號轉(zhuǎn)換為差分的電壓信號，發(fā)送給IOG限幅放大器做后級放大。交流耦合電容的輸出端與IOG限幅放大器的輸入端連接，用于隔離IOG跨阻放大器輸出端和IOG限幅放大器輸入端的直流電壓，并且通過調(diào)節(jié)交流耦合電容的電容值可以調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)恢復時間，該交流耦合電容為2個電容器，每個電容器電容值大于100pF，小于 4. 7nF，在實施例中，電容的取值分別采用100pF、1000pF、4. 7nF，均可以實現(xiàn)本發(fā)明的效果。 在本實施例中電容和IOG限幅放大器的輸入電阻組成了 RC充放電電路，該電路的充放電時間也就決定了本實施例的數(shù)據(jù)恢復時間。禁止去直流電路二的輸出端與IOG限幅放大器的去直流功能的使能輸入端連接，用于禁止IOG限幅放大器的去直流功能，在本實施例中將 IOG限幅放大器的去直流功能的使能輸入端接地，就可以禁止IOG限幅放大器的去直流功能。IOG限幅放大器的輸出端用于輸出10GEP0N的突發(fā)差分電壓信號到后級的突發(fā)式時鐘數(shù)據(jù)恢復器件。下面具體描述該10GEP0N突發(fā)光信號接收裝置的工作流程10EP0N上行突發(fā)光信號由IOG雪崩二極管轉(zhuǎn)化成突發(fā)電流信號，該電流信號與直流電流偏置電路控制的直流偏置電流相疊加后被IOG跨阻放大器放大成差分電壓信號，該電壓信號經(jīng)過交流耦合電容后去掉了直流電壓成分后繼續(xù)由IOG限幅放大器放大成符合一定數(shù)字電平幅度要求的差分電壓信號從10GEP0N突發(fā)光信號接收裝置輸出。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于包括光電探測器；帶有去直流功能的使能輸入端和直流電流偏置輸入端的跨阻放大器；一組交流耦合電容；和限幅放大器；所述光電探測器的輸出端與所述跨阻放大器的輸入端連接；所述跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端設(shè)置為禁止去直流功能開啟；所述跨阻放大器的直流電流偏置輸入端通過電阻接地；所述交流耦合電容一端分別與所述跨阻放大器輸出端連接；所述交流耦合電容的另一端分別與所述限幅放大器的輸入端連接；所述限幅放大器的輸出端輸出突發(fā)的差分電壓信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述光電探測器為光電二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述光電二極管為雪崩光電二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述直流偏置電路設(shè)置的直流偏置電流值與所述跨阻放大器的線性放大區(qū)的起始端電流值之差不超過0. 5mA。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述的一組交流耦合電容為2個電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述電容器的電容大于 IOOpF,小于 4. 7nF。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述電阻小于IOkQ。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述跨阻放大器的去直流功能的使能輸入端設(shè)置為禁止去直流功能開啟的連接方式，為將所述去直流功能的使能輸入端接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述限幅放大器同時放大交流信號和直流信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的突發(fā)光信號接收裝置，其特征在于所述限幅放大器帶有去直流功能使能輸入端，且將所述去直流功能使能輸入端設(shè)置為禁止去直流功能開啟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種突發(fā)光信號接收裝置，包括光接收組件、限幅放大電路單元，光接收組件進一步包括光探測器、跨阻放大器、禁止去直流電路一和直流電流偏置電路，限幅放大電路單元進一步包括一組交流耦合電容、限幅放大器和禁止去直流電路二。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以在較快的時間內(nèi)，把一定動態(tài)范圍的輸入突發(fā)光信號恢復成可用的突發(fā)電信號。本發(fā)明的技術(shù)方案可以應(yīng)用在萬兆以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(10GEPON)的突發(fā)光信號接收機中。
文檔編號H04B10/69GK102347794SQ20101024484
公開日2012年2月8日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者董軻 申請人:成都優(yōu)博創(chuàng)技術(shù)有限公司