專利名稱：脈沖和連續(xù)模式發(fā)射機的雙激光功率級控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及固態(tài)激光驅(qū)動器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
各種設(shè)計的激光驅(qū)動器在本領(lǐng)域中是公知的。這樣的設(shè)備被用于驅(qū)動光發(fā)射機中的固態(tài)激光器來通過光纖線進行數(shù)據(jù)的光傳輸。這些設(shè)備具有高數(shù)據(jù)傳輸速率的能力，因此，在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中找到的應(yīng)用越來越多。然而，在此類應(yīng)用中，必須考慮固體固態(tài)激光器具有各種特性。其中ー個特性在于至少對于具有高數(shù)據(jù)傳輸速率，因為在激光器從完全關(guān)閉到恢復(fù)產(chǎn)生激光條件需要時間，所以固態(tài)激光器在開啟和關(guān)閉條件之間不進行操作。 因此，對于高數(shù)據(jù)傳輸速率，此類激光器一般在作為ー個數(shù)據(jù)狀態(tài)的高光功率級和第二數(shù)據(jù)狀態(tài)的低得多的功率級之間進行操作。為了這里的目的，假設(shè)高光功率級將表示邏輯1， 并且低光功率級將表示邏輯0。高光功率級的P1和低光功率級Ptl的光功率級之間的比稱作消光比(P1AV。通常使用激光驅(qū)動器的用戶(即，光發(fā)射機的制造商)希望設(shè)置且控制消光比和平均功率。此外，激光驅(qū)動器輸出確保激光器以產(chǎn)生激光模式操作的DC電流rtias 和定義邏輯1光功率級和邏輯0光功率級的調(diào)制AC電流Imod。光發(fā)射器一般存在兩種類型連續(xù)的和時分復(fù)用的，諸如無源光網(wǎng)絡(luò)(PON)。PON 系統(tǒng)需要控制信號，脈沖使能(BEN)，其通過一次僅使能一個發(fā)射機來管理在共享相同波長的相同光纖上的多個發(fā)射機。在BEN對于特定發(fā)射機低時由于缺乏數(shù)據(jù)，脈沖模式操作增添了控制環(huán)路操作的復(fù)雜性?？刂骗h(huán)路必須具有在脈沖時間開時間期間收斂或者在兩個脈沖之間保存環(huán)路狀態(tài)的能力。由于最小脈沖開時間處于幾百納秒數(shù)量級，并且典型的環(huán)路時間常數(shù)至少是更大的數(shù)量級，在脈沖開時間期間收斂通常是不可行的。理想地，該環(huán)路狀態(tài)應(yīng)該被保持在在動態(tài)凍結(jié)模式，其中凍結(jié)數(shù)字狀態(tài)(例如本文后邊描述的值レ、I” Ibias, Imod)，但是模擬信號(例如本文后邊描述的本發(fā)明中到Filterin和Filterref的輸入信號)優(yōu)選是活躍的以使用當(dāng)前數(shù)據(jù)輸入或者(如果正常數(shù)據(jù)不可用)正常數(shù)據(jù)的近似值將本發(fā)明的Vin和Vref保持在最后的已知操作點處。每個光發(fā)射機通常包含接收一部分發(fā)射ニ極管發(fā)射的光的監(jiān)視ニ極管來提供發(fā)射激光二極管的光功率測量。然而，這種監(jiān)視ニ極管和它們的關(guān)聯(lián)電路不具有發(fā)射ニ極管的高頻能力，并且因此，這種監(jiān)視ニ極管和它們的關(guān)聯(lián)電路具有關(guān)于監(jiān)視ニ極管可以完成什么的實際限制。特別地，當(dāng)需要非常小的帶寬感測平均功率(Pi+Po)/〗時，監(jiān)視ニ極管可以容易地這樣做，但是通常不能感測到P1或Ptl,除非首先施加足夠的連續(xù)相同數(shù)字(CID)， 其表示用于感測P1的所有1的傳輸和用于感測Ptl的所有0的傳輸。當(dāng)這些可以被完成的時候，它具有要求通常周期性地這樣做的劣勢，使得溫度的改變不使任何值脫離控制。這當(dāng)然提供不期望的數(shù)據(jù)傳輸中斷。替代地，當(dāng)在數(shù)據(jù)流中檢測到足夠數(shù)量的CID吋，可以實現(xiàn)使能針對感測ル或P1的CID檢測器。這對于實現(xiàn)是昂貴的并且對于可靠跟蹤激光器行為可能導(dǎo)致太少的更新。這種CID數(shù)據(jù)流的適時發(fā)生由于傳輸數(shù)據(jù)的隨機性質(zhì)而是非確定性的。需要CID的周期性發(fā)生的系統(tǒng)是實際的。另ー種已經(jīng)使用的方法是將相對低的頻率疊加在偏置電流Ibias或調(diào)制電流 Imod上或者疊加在兩者上來檢測光功率曲線的斜率。所檢測的激光的斜率與目標(biāo)消光比、 目標(biāo)平均光功率和隨后的操作平均光功率的測量一起可以被用來控制Ibias和Imod的值， 以獲得ル和P1的期望的值。然而問題在于光功率對發(fā)射ニ極管電流不是線性的，從而應(yīng)用固定的斜率最多是實際激光器行為的相對粗略的近似。在該點上，P1的值中的合理誤差是可以容忍的。然而相同數(shù)量級的ル的值誤差無法被容忍，因為ル通常終究是一個這樣的小值。ル中同樣的誤差可以引起消光比的非常大的改變，并導(dǎo)致rtias值處于激光器閾值以下，這引起激光弛豫振蕩(relaxation oscillation)和不可接受的發(fā)射激光二極管的性能。圖1是來自美國申請公開號2002/0027690的圖6的副本，闡述了控制P。和P1不同的方式。在這個圖中，在線120和122上的輸出是到激光驅(qū)動器的激光偏置控制和激光調(diào)制控制。在這個圖中，利用感測監(jiān)視ニ極管輸出中的峰值的峰值檢測器204和感測監(jiān)視ニ極管輸出的最低值得谷檢測器206，通過跨導(dǎo)倒數(shù)(transimpedance)放大器200將來自監(jiān)視 ニ極管的、在線117中的電流轉(zhuǎn)換為電壓。這些峰值和谷被當(dāng)作Pt^PP1的測量，處理之后， 該測量提供激光調(diào)制和激光偏置控制信號。雖然該系統(tǒng)提供閉環(huán)控制，但是其高度依賴于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)模式，以及依賴于在采樣時間內(nèi)包含所有的1和所有的0的有效(significant) 串的數(shù)據(jù)。在每ー個控制路徑中，其還依賴于的DC偏移量，這樣可以大體上特定地與P。的值相比較。美國專利號5，974，063在某些方面和該系統(tǒng)相似?，F(xiàn)有技術(shù)的其他示例可以在美國專利號5，502，298、5，535，038、5，850，409、 6,414，974,6，807，209,6，829，267,6，859，473,6，907，055,6，928，094,6，993，459, 7,088，752,7, 142，574,7, 245,828 和 7，349，454 以及美國專利申請公開號 2005/0226292 和2009/0310961中找到。同樣，用于測量或感測功率級的設(shè)備可也可從商業(yè)上獲得，諸如 Agilent數(shù)字通信分析儀和光學(xué)采樣示波器(86100A/B/C、86106B、86107A、86119A)以及 Agilent 多通道功率計(N7751A、N7752A、N7761A、N7762A、N7764A)。


圖1是美國專利申請公開號2002/0027690的圖6的副本。圖2示出了脈沖模式/連續(xù)監(jiān)視ニ極管跟蹤環(huán)路(MDTL或者動態(tài)差分閉環(huán)估計器)O圖3示出了 MDTLBW匹配。圖4示出了 MDTL偏移校正。圖5示出了 MDTL環(huán)路濾波器。圖6示出了 TOSA的虛擬地。圖7示出了系統(tǒng)校準(zhǔn)。圖8示出了可以與圖9和圖10的實施例一起使用的電路元件。
圖9利用圖8的電路來實質(zhì)上復(fù)制圖2的電路。圖10使用圖8的電路但是在本發(fā)明的不同的實施例中。圖11示出了用于感測隨機數(shù)據(jù)中的期望的串的快速峰值檢測器的添加。圖12示出了圖11的快速峰值檢測器的使用。
具體實施例方式現(xiàn)在參考圖2，可以看到本發(fā)明的一個實施例的框圖。假設(shè)脈沖使能BEN開啟的瞬間。相應(yīng)地輸入數(shù)據(jù)DATAin通過復(fù)用器Ml和AND (與)門施加到跨導(dǎo)放大器OUT和時間延遲電路、。該跨導(dǎo)放大器OUT的輸出連接到包括激光二極管LD (系統(tǒng)的發(fā)射機激光二極管)的外部電路。激光二極管LD所發(fā)出光的一部分耦合到監(jiān)視ニ極管MD，其提供與其耦合的光成比例的監(jiān)視ニ極管輸出電流。這提供到可編程的増益級跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/V的輸入作為到標(biāo)記為MDTLs的塊(監(jiān)視ニ極管跟蹤環(huán)路)的輸入。同時，時間延遲h的輸出通過復(fù)用器M2被施加到跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/VDm。跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/VDm放大時間延遲的 DATAin信號來提供依賴于被反饋回到這里的I1和Iq值的輸出電壓，如由DATAin信號的狀態(tài)來確定。平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)作為到系統(tǒng)的輸入而被提供，尤其提供給標(biāo)記為APC 和ERC的塊。像上文所解釋，這些塊更新激光偏置電流Ibias和調(diào)制電流Im。d，，并將這兩個電流提供到跨導(dǎo)倒數(shù)放大器OUT來驅(qū)動激光二極管LD。這些電流基于監(jiān)視ニ極管跟蹤環(huán)路 (MDTL)的輸出被調(diào)整。監(jiān)視ニ極管MDTL (也被稱作動態(tài)差分閉環(huán)估計器)的目的是提供監(jiān)視ニ極管輸出的測量以使發(fā)射激光二極管LD的控制能夠達到目標(biāo)平均光功率和消光比。這是通過為監(jiān)視ニ極管MD的輸出提供第一信號路徑和為延遲的DATAin信號提供第二路徑來完成的，諸如信號Vin和Vref的信號波形互相匹配。如上所述，監(jiān)視ニ極管輸出具有比激光二極管LD低得多的寬度，當(dāng)然也比DATAin信號低得多。因此為了波形的匹配，提供了 Filterin和Filterref。 在一個優(yōu)選的實施例中，這些濾波器是可編程模擬濾波器。Filterin和Filterref具有非常不同的轉(zhuǎn)移函數(shù)，F(xiàn)ilterin優(yōu)選地具有將監(jiān)視ニ極管MD信號的滾降(rolloff)延伸到較高頻率的某些重點，而Filterref提供滾降使得對DATAin信號的Filterref的頻率響應(yīng)輸出與如通過Filterin提供的激光二極管LD、監(jiān)視ニ極管MD以及關(guān)聯(lián)電路的頻率響應(yīng)相同。同樣在優(yōu)選的實施例中，F(xiàn)ilterin和Filterref都是可編程濾波器，通過配備有匹配BW代碼自適應(yīng)電流對它們編程，以及另外該適配電路感測兩個信號的頻率內(nèi)容并且因而調(diào)整濾波器以匹配兩個路徑的頻率內(nèi)容。差分頂部峰值檢測器檢測Vin和Vref兩個信號的每ー個的峰值(上振幅)，并基于這兩個低值的比較提供輸出信號ERIV類似地，差分底部峰值檢測器檢測Vin和VMf兩個信號的每ー個的低峰值(下振幅)，并基于這兩個峰值的比較提供信號ERR115如圖2中所示，該差分頂部峰值檢測器被標(biāo)記“0”Det并且該差分底部峰值檢測器由“l(fā)”Det標(biāo)識，由于跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/V和I/VDm使信號反轉(zhuǎn)，所以相當(dāng)于與地相反的VCC感測峰值，并且因而該峰值檢測器被標(biāo)記為與期望的相反。該峰值檢測器的輸出被累積在環(huán)路濾波器中并被反饋以控制針對跨導(dǎo)倒數(shù)放大器i/vDm的電流I1和レ。因此，被反饋回到跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/VDm的值Itl和I1將穩(wěn)定 (settle out)在如下值處，差分頂部峰值檢測器和差分底部峰值檢測器針對該值感測在Vin和相等時的對應(yīng)峰值。實際控制兩個值的該反饋環(huán)路在此將被稱作I1, Itl環(huán)路。在這種情況下，那些反饋電流I1和Itl是對應(yīng)于發(fā)射激光二極管LD的光功率輸出Pl和PO的現(xiàn)有監(jiān)視ニ極管MD輸出的良好測量。因而，被標(biāo)記為AVG的電路可以平均I1和Itl的多個值以確定并提供用于系統(tǒng)跟蹤的監(jiān)視ニ極管輸出MD1-MDqij這些是多位形式的數(shù)字輸出。然后，與P1和Ptl成比例的電流I1和Ici被反饋到APC和ERC塊以便與平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)相比較。假設(shè)I1, Itl環(huán)路已經(jīng)安定在不符合平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)的 I1和Itl的平均值上，在Ibias和Imod上進行計算調(diào)整。這改變了激光二極管LD上的驅(qū)動， 并且因此改變了監(jiān)視ニ極管MD的輸出，這要求先前描述的I1, Itl環(huán)路安定在新的I1和Itl的值。調(diào)整發(fā)射激光二極管LD驅(qū)動的、包括值I1和Ici的反饋的環(huán)路在此被稱作rtias，Imod 環(huán)路。如所要求的那樣，在將rtias，Imod環(huán)路安定在新的值上以后，從AVG塊到APC和ERC 塊的反饋再次與根據(jù)平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)所確定的值進行比較以進一步調(diào)整Ibias 和Imod的值。因此，系統(tǒng)將以Ibias和Imod的初始值開始，然后允許I1, I。環(huán)路穩(wěn)定在反饋到I/ Vdupl跨導(dǎo)倒數(shù)放大器的I1和Itl的穩(wěn)定值或者平均值，在那之后，那些些值或ー些與其成比例的值被反饋在rtias，Imod環(huán)路中，從而與由平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)輸入所確定的值相比較，根據(jù)該比較，基于期望的計算調(diào)整、使用針對rtias和Imod的新的值來重復(fù)全部序列，以最佳地修正反饋信號來匹配由平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)所確定的對應(yīng)信號。因此，特別地通過使用多位信號，在不測量實際的P1和Ptl的值的情況下實現(xiàn)系統(tǒng)到命令的平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)的收斂。因此，從上述特定優(yōu)選實施例中可以看到，根據(jù)信號Vin和Vref的波形匹配，通過反饋I1和Itl到放大器I/VDm，可以使信號的相對高和低相等，使Ibias和Imod的值保持固定。然后這些值直接或間接地被用來與根據(jù)平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)確定的值進行比較以更新Ibias和Imod值，從而調(diào)整激光二極管LD的驅(qū)動并且重復(fù)該過程。在一個實施例中，一旦I1, I。環(huán)路安定，就在其輸出被反饋到rtias，Imod環(huán)路之前對它的輸出多次采樣并平均。同樣如將在下文更詳細地描述的那樣，對數(shù)據(jù)的某些監(jiān)測被高效地完成，使得使用一些所選特性的數(shù)據(jù)串來完成I1, Itl環(huán)路的重復(fù)安定，或者通過給予更多的權(quán)重到更多“有利的”數(shù)據(jù)串來完成，因為到1和O交替的數(shù)據(jù)串的監(jiān)視ニ極管輸出的振幅可能將不足以提供好的結(jié)果。同樣，隨后I1和Itl的電流值被保持在脈沖之間并且在每個脈沖后被恢復(fù) (reinstate)，使得在重復(fù)短脈沖的情況下，I” Itl環(huán)路的任何ー個安定實際上可以跨越或延伸至多個脈沖。再次參考圖2，在脈沖之間的時間期間，如果DATAin處的外部數(shù)據(jù)不可用，那么通過復(fù)用器M2向跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/VDm并且通過開關(guān)向跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/V的輸出提供空閑模式。這使得兩個放大器都具有相同的輸出，這繼而允許使用傳統(tǒng)的偏移修正技術(shù)來對信號路徑中的偏移歸零。它同樣在脈沖返回時針對快速恢復(fù)的活躍狀態(tài)中維持模擬電路， 尤其是對Filterin和Filterref和所得Vin和VMf信號的輸入。同樣在圖2中示出的是連接到發(fā)射ニ極管LD和監(jiān)視ニ極管MD的ー些外部電路，這可能隨激光二極管的類型而變化。然而，它的功能是在激光二極管LD和監(jiān)視ニ極管MD之間的共同的連接處提供虛擬接地，使得對激光二極管的電驅(qū)動不耦合到監(jiān)視ニ極管以給出光碰撞在其上的假指示。同樣如圖2所示的是模擬輸出MD·，其反映供用戶用來調(diào)諧該系統(tǒng)的監(jiān)視ニ極管輸出。
因此，如果P1和Ptl已知，則除了 Km、激光二極管LD和監(jiān)視ニ極管MD之間的光耦合之外都是已知的。生成與P1成比例的I1和與Ptl成比例的Itl的跟蹤環(huán)路提供利用最小數(shù)據(jù)脈沖保持準(zhǔn)確的結(jié)果。針對每個發(fā)射機發(fā)光組件類型來優(yōu)化外部無源網(wǎng)絡(luò)。好的光發(fā)射機輸出和監(jiān)視ニ極管反饋可以通過將MDot作為可觀測信號而同時實現(xiàn)。還提供內(nèi)置的校準(zhǔn)鉤子(諸如在圖2中所示的校準(zhǔn)模式生成器)以顯著的減少制造成本。在圖7中進ー 步描述的自動校準(zhǔn)使能消光比校準(zhǔn)而不需要昂貴的采樣示波器，在生產(chǎn)環(huán)境中，特別在PON 標(biāo)準(zhǔn)所要求的非常高的消光比下，采樣示波器引入附加的誤差(由于光電轉(zhuǎn)化器単元中的偏移)。取決于使用的激光二極管類型和監(jiān)視ニ極管類型，所需的匹配BW的代碼可以隨溫度變化，盡管覆蓋任何傳統(tǒng)溫度范圍所需的代碼數(shù)量將非常受限并且溫度溫度查找表將不要求針對使用相同類型的激光二極管和監(jiān)視ニ極管的獨立模塊而改變。而且，并且可能是最重要的，校準(zhǔn)可以僅僅在ー個溫度處和足夠的性能下完成，該足夠的性能在具有在獨立發(fā)射機光組件基礎(chǔ)上所要求的溫度范圍上不校準(zhǔn)的相當(dāng)寬的操作溫度范圍上實現(xiàn)。因此可以在一次的基礎(chǔ)上完成光發(fā)射機組件類型的表征并且可以在產(chǎn)生單個溫度處的校準(zhǔn)中充分使用?，F(xiàn)在參考圖3，可以看到某種程度上更詳細示出的圖2的一部分。該電路的目的并且尤其是濾波器Filterin和Filtei^ef是使Vin和VMf具有相同的瞬態(tài)行為。由于不存在對于開放數(shù)據(jù)眼的需要，因此存在不止ー個自由度來優(yōu)化信干比。Fzero級可以是在0和對于 fp。le的全補償值(監(jiān)視ニ極管電容Cmd和MDin等效輸入電阻Req)之間的任何值，而高階極 (fhop)被用來移除高階失配分量。自適應(yīng)可以被用來補償電壓和溫度變化，即使不使用，匹配的BW代碼也可以被直接用來控制fh。p和fZCT。/fp。le。輸入和參考路徑以及關(guān)聯(lián)的濾波器的互導(dǎo)倒數(shù)級可以以各種組合實現(xiàn)。在圖4中更詳細地示出了偏移修正。這里，示出了兩階段動態(tài)差分偏移修正，即， 調(diào)零(nulling)和跟蹤。因為在調(diào)零(發(fā)生在脈沖之間并且在脈沖期間規(guī)則發(fā)生)期間兩個路徑具有相同的輸入，誤差ERRtl和ERR1可以在前置放大器的輸入處被檢測到，包括該前置放大器本身的偏移，并且可以在跟蹤階段期間被移除。在調(diào)零階段期間，空閑或調(diào)零數(shù)據(jù)模式保持所有環(huán)路活躍并且動態(tài)地以最后已知條件平衡，在此期間，抵償所有的偏移。雖然示出了輸出存儲，但是也可以使用輔助輸入存儲。如上所指出的，在脈沖關(guān)狀態(tài)中，保存系統(tǒng)狀態(tài)(I” I。、Ibias和Imod)，等待下ー個脈沖?，F(xiàn)在參考圖5，可以對系統(tǒng)進行進ー步增強。ー種增強是使用具有CID(連續(xù)相同數(shù)字)檢測器的加權(quán)移動平均(WMA)來基于感測到的發(fā)射信號的CID來控制加權(quán)。可以基于輸入統(tǒng)計和匹配帶寬來優(yōu)化權(quán)重。ー個CID加權(quán)的示例是對于Wi的0-2位CID ；對于Wj 的3位CID ；對于Wk的6位CID。最簡單的加權(quán)形式是Wk = Wj = Wi-未加權(quán)的，因此不存在對于CID檢測器的需要。當(dāng)脈沖使能BEN關(guān)閉吋，不能做數(shù)據(jù)和更新。替代地，出于該目的可以使用特別放入的長CID，盡管因為其使用一些專用傳輸時間而不是優(yōu)選的。圖6示出了虛擬地的調(diào)諧。MD-連同光輸出眼可用于調(diào)諧每個TOSA配置(不是針對每個獨立的T0SA)的多個外部部件。濾波部件不在片上實現(xiàn)以為不同的TOSA配置提供調(diào)諧靈活性。該虛擬地將在激光二極管LD上的監(jiān)視ニ極管MD電容的負(fù)載最小化，該虛擬地也將從激光二極管LD到監(jiān)視ニ極管MD信號路徑的電干涉最小化。示出一種允許獨立調(diào)諧陽極和陰極來補償TOSA的內(nèi)部電感的可能配置。
圖7示出在ー個溫度處不具有昂貴設(shè)備的完整校準(zhǔn)系統(tǒng)。僅僅需要DC光功率計。 PRBS(偽隨機位序列)輸入模式可以在芯片上生成。集成的/基于控制器的測試系統(tǒng)可以被用來執(zhí)行寫/讀操作和用于校準(zhǔn)的基礎(chǔ)計算。該校準(zhǔn)由兩個階段組成平均功率校準(zhǔn)和消光比校準(zhǔn)?？删幊淘鲆娲a和平均功率目標(biāo)，連同DC功率計一起被用于完成平均功率校準(zhǔn)。該平均功率校準(zhǔn)過程如下1)使能校準(zhǔn)模式；2)寫入平均功率和消光比目標(biāo)；3)啟動 APC和ERC環(huán)路；以及4)讀取光功率計輸出Pavg,meas并調(diào)整可編程增益代碼和平均功率目標(biāo)來實現(xiàn)所需的Pavg, meas。消光比校準(zhǔn)過程在圖2和圖10的實施例之間略微不同。對于圖2 和圖9中的第一實施例，該過程如下1)在平均功率校準(zhǔn)的結(jié)尾處，停止APC和ERC環(huán)路，因此將Ibias和Imod凍結(jié)在它們當(dāng)前的值上；2)讀取MDtl和MD1目標(biāo)值MDtl, target和MD1, target 并存儲；3)輸入PRBS/系統(tǒng)測試模式并讀取MDq和MD1 ；以及4)調(diào)整匹配BW代碼直到MDtl 和MD1匹配MDtlitoget和MDlitogett5對于圖10的實施例，過程如下1)在平均功率校準(zhǔn)的結(jié)尾處，停止APC和ERC環(huán)路，因此將Ibias和Imod凍結(jié)在它們當(dāng)前的值；2)切換圖10中的復(fù)用器 Ml 以將 IM0 和 IM1 路由到 IQ,IN 和 Ι1>ΙΝ ；3)讀取 MDtl 和 MD1 目標(biāo)值 MDQ,target 和 MDlitarget ； 4)輸入PRBS/系統(tǒng)測試模式并且讀取MDtl和MD1 ；以及5)調(diào)整匹配BW代碼直到MDtl和MD1 匹配MDtl, target和MDしtogrt。消光比校準(zhǔn)可能被完全片上執(zhí)行或借助于串行接口和控制器或 PC執(zhí)行。這樣，平均功率和消光比在沒有使用外部示波器時被校準(zhǔn)。現(xiàn)在參考圖8，可以看到可以與圖9和圖10的實施例一起使用的電路元件。這基本是虛線內(nèi)的圖2的一部分，盡管在圖2中被標(biāo)記為MDot的監(jiān)視ニ極管輸出的模擬輸出被有效的標(biāo)記為MDmik，因為在可編程增益級I/V中從鏡像中提供監(jiān)視ニ極管輸出。類似地，圖 2中針對匹配帶寬代碼的輸入被標(biāo)記為BW胃，并且圖2中針對跨導(dǎo)倒數(shù)放大器I/VDm的電流源的I1和Itl被標(biāo)識為I1i1n和Itl,IN，同時由信號CKm對鎖存I1和Itl計時。圖9利用圖8的電路來大體上復(fù)制圖2中的電路。然而圖10通過不同的方式使用圖8中的電路。特別地，如可以在此看到的，平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)兩者都被提供給生成塊，該生成塊根據(jù)如下方程生成/產(chǎn)和/氣Jf = ERxJf
「 ^ Ttgt 2 χ AP=-
10 ER + 1在脈沖期間，這些目標(biāo)值通過復(fù)用器M3作為輸入I1, IN和Itl, IN而被提供。因為這些電流被目標(biāo)值有效地強制，所以信號Vin和Vref (圖8)將不匹配直到電流rtias和Imod 匹配目標(biāo)值這樣的時間。因此信號ERRtl和ERR1通過環(huán)路濾波器累積并且通過鎖存器BIAS 和MOD而被應(yīng)用，這驅(qū)動Ibias和Imod到Ibias和Imod的目標(biāo)值。因此，在這個實施例中， 僅存在調(diào)整兩個參數(shù)Ibias和Imod的有效的單個環(huán)路來實現(xiàn)平均功率目標(biāo)和消光比目標(biāo)。 如上所述，在脈沖之間凍結(jié)或存儲Ibias和Imod的值，使得在下一個脈沖開始，系統(tǒng)被恢復(fù)到上ー個脈沖的結(jié)尾狀態(tài)。關(guān)于先前的實施例，Ibias和Imod可以被用戶或系統(tǒng)讀出，并且也可以被強制為外部特定值或由系統(tǒng)強制。在前邊提及一些數(shù)據(jù)的監(jiān)視被有效的完成，使得使用一些選擇的特性的數(shù)據(jù)串或不同權(quán)重的數(shù)據(jù)串來完成I1, Itl環(huán)路的重復(fù)安定，因為監(jiān)視ニ極管輸出到1和O交替數(shù)據(jù)串的振幅在高數(shù)據(jù)速率上將不足以提供良好的結(jié)果。類似地，不同于依賴于所有O和所有1 的長串來測量Ptl和P1的某些現(xiàn)有技木，本發(fā)明對將通常具有更多有限“連續(xù)”數(shù)據(jù)串的隨
12機數(shù)據(jù)最佳地響應(yīng)。特別地，在一個實施例中，附加峰值檢測器被與圖2，4和8的頂部和底部峰值檢測器并聯(lián)使用，即如在圖11中所示的“快速”峰值檢測器，并且可以被連接至Vin 信號或信號。這些峰值檢測器比前邊描述的峰值檢測器快(響應(yīng)于較高頻率，即，較高數(shù)據(jù)速率的頻率)，因此它們將所有0和所有1的短串比與其并聯(lián)的較慢峰值檢測器響應(yīng)得快。因此，通過將兩個頂部峰值檢測器的輸出進行比較并且將兩個底部峰值檢測器的輸出進行比較，就可以檢測到0和1的短串。在圖11中，快速頂部峰值檢測器和快速底部峰值檢測器使用Vref作為它們的輸入，而分別將快速頂部峰值檢測器和快速底部峰值檢測器的輸出與針對Vref信號的頂部峰檢測器和底部峰值檢測器的輸出進行比較。替代地，快速頂部峰值檢測器和快速底部峰值檢測器可以使用Vin作為它們的輸入，而將快速頂部峰值檢測器和快速底部峰值檢測器的輸出分別與頂部峰檢測器和底部峰值檢測器的輸出針對Vin 信號進行比較。CID長串符不是必需的；僅需要高“平均”值或低“平均”值來限定采樣。這被示出在圖12中，圖12示出了建立系統(tǒng)所需的頂部峰值檢測器的響應(yīng)中的差的閾值以響應(yīng)于峰值檢測器輸出。相同的概念被應(yīng)用到底部峰值檢測器，Q0和Q1提供已經(jīng)符合閾值的指示 (資格)，使得系統(tǒng)可以響應(yīng)于對應(yīng)的信號ERRtl和ERR115注意，如先前所述，MD輸入和峰值檢測器信號之間的倒轉(zhuǎn)。如在圖11中可以看到，通過設(shè)置帶寬比BW比可以設(shè)置峰值檢測器的響應(yīng)的差。在一個實施例中，限定器和時鐘為320MHz速率，而更新時鐘是IOMHz速率。在這里已經(jīng)描述的用于脈沖模式和連續(xù)模式的發(fā)射機的雙激光功率級控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)，其使用可以在ー個或兩個閉環(huán)中被稱作估計器的事物來基于監(jiān)視ニ極管的輸出和平均功率級和消光比的控制輸入估計和設(shè)置用于發(fā)射激光的PO和Pl功率級。該估計器不要求輸入數(shù)據(jù)模式的任何特定形式，但是卻可以使用NRZ編碼的傳輸數(shù)據(jù)來連續(xù)地估計和修正激光的PO和Pl功率級。對于脈沖模式操作，雙激光功率級控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)的狀態(tài)被保持在脈沖之間，并且另外，該估計器用空閑模式保持活躍，以使在脈沖的開始處的安定基本上是立即的。監(jiān)視ニ極管的輸出包括四條信息，即，正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、監(jiān)視ニ極管帶寬、發(fā)射ニ 極管的高或P1功率級和發(fā)射ニ極管的低或PO功率級。在估計器中，監(jiān)視ニ極管輸出在第一信號路徑中被處理，并且輸入數(shù)據(jù)在第二信號路徑中被處理。監(jiān)視ニ極管具有比發(fā)射ニ 極管低(和正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù))低得多的帶寬，盡管兩個信號路徑的每個都包含濾波器，使得在兩個信號路徑中的信號的帶寬在濾波器之后是相同的(但比數(shù)據(jù)本身的低)。差分峰值檢測器檢測在這兩個信號路徑中的信號的頂部峰值的差以提供第一誤差信號(ERR0),并且第二差分峰值檢測器檢測在兩個信號中的底部峰值的差以提供第二誤差信號(ERR1)。這些差分峰值檢測器在感測中是動態(tài)的，在感測中，它們連續(xù)比較峰值并且響應(yīng)于該比較來提供誤差信號，而不論峰值的量級如何。因此，動態(tài)差分峰值檢測器連續(xù)操作，將發(fā)射信號數(shù)據(jù)與監(jiān)視ニ極管信號相比較，這兩個都是有源信號，這與根據(jù)用于與DC參考相比較的任意 CID(連續(xù)相同數(shù)字)是相反的?？臻e模式被用來維持在缺少輸入數(shù)據(jù)期間的動態(tài)操作點， 并且提供偏移修正以修正否則將產(chǎn)生比較誤差的偏移。在一個實施例中，誤差信號通過環(huán)路濾波器并且被反饋到估計器的數(shù)據(jù)信號路徑中的跨導(dǎo)倒數(shù)放大器以根據(jù)反饋到其的值來提供跨導(dǎo)倒數(shù)放大器的輸出電壓，如由DATAin 信號的狀態(tài)來確定。這形成第一或內(nèi)部反饋環(huán)路。
當(dāng)?shù)谝环答伃h(huán)路安定吋，反饋信號與發(fā)射ニ極管功率級成比例，并且耦合(或其平均或加權(quán)的平均被耦合)至電路，該電路基于平均功率值和消光比的輸入來將反饋信號和相應(yīng)的計算的所需發(fā)射ニ極管功率級進行比較。這形成了第二或外部反饋環(huán)路。如果發(fā)射ニ極管不操作在所計算的功率級上，則該發(fā)射ニ極管功率級被調(diào)整，并且通過讓第一反饋環(huán)路在此安定于監(jiān)視ニ極管輸出的新值等來重復(fù)該過程。在另ー個實施例中，基于平均功率級和消光比的輸入與所需功率級成比例的計算的值被提供給估計器的數(shù)據(jù)信號路徑中的跨導(dǎo)倒數(shù)放大器，從而設(shè)置數(shù)據(jù)信號路徑中的所需功率級，并且將所得的誤差信號耦合至環(huán)路濾波器，并且然后用于調(diào)整發(fā)射ニ極管的功率級。因此在這個實施例中，存在安定到所需發(fā)射ニ極管功率級的單個反饋環(huán)路。當(dāng)然在任何的實施例中，可以進行明顯小的改變以適應(yīng)定義除平均功率和消光比之外的所需功率級的輸入，諸如，通過舉例的方式，是所需功率級本身的輸入指示。這里所述的優(yōu)選的實施例已經(jīng)關(guān)于將激光二極管用作發(fā)射ニ極管而被描述，盡管可以使用任何光發(fā)射機，激光二極管僅僅是光發(fā)射機的ー個例子。因此，本發(fā)明具有多個方面，可以根據(jù)需要獨立地或以各種組合來實現(xiàn)這些方面。 雖然已經(jīng)出于示范而不是限制的目的在此公開并描述了本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可以在其中進行形式和細節(jié)上的各種改變而不脫離如ー些權(quán)利要求書的全部廣度所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制光發(fā)射機的功率級的方法，包括提供第一信號路徑，用于接收和過濾發(fā)射信號，所述發(fā)射信號還用于控制所述光發(fā)射機，所述第一信號路徑包括第一放大器，所述第一放大器響應(yīng)于所述發(fā)射信號和第一級控制信號提供表示第一邏輯狀態(tài)的第一輸出，以及響應(yīng)于所述發(fā)射信號和級控制信號提供表示第二邏輯狀態(tài)的第二輸出；提供第二信號路徑，用于接收和過濾來自于監(jiān)視所述光發(fā)射機的發(fā)射的監(jiān)視ニ極管的信號；如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號跟蹤如在所述第二信號路徑中過濾的監(jiān)視ニ極管信號的頻率響應(yīng)；差分地比較第一差分峰值檢測器的輸出、如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號和如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的上振幅，以產(chǎn)生第一誤差信號，并且差分地比較第二差分峰值檢測器的輸出、如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號和如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的下振幅，以產(chǎn)生第二誤差信號；使用所述第一誤差信號和所述第二誤差信號來調(diào)整所述光發(fā)射機的高光功率級和低功率級以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中組合如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述上振幅與如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的上振幅之間的多個比較和如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的下振幅與如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的下振幅之間的多個比較以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中基于不同的數(shù)據(jù)串給予某些比較比其他比較更多的權(quán)重。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中不同數(shù)據(jù)串由連續(xù)相同數(shù)字檢測器檢測。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述連續(xù)相同數(shù)字檢測器分離地檢測第一邏輯狀態(tài)的所述連續(xù)相同數(shù)字和第二邏輯狀態(tài)的連續(xù)相同數(shù)字。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其中通過以下內(nèi)容來檢測所述數(shù)據(jù)串將如由所述第一差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的所述上振幅與具有比所述第一差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)的第三峰值檢測器的輸出相比較，所述第三峰值檢測器檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述上振幅；以及將如由所述第二差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的所述下振幅與具有比所述第 ニ差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)的第四峰值檢測器的輸出相比較，所述第四峰值檢測器檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述下振幅；或者將如由所述第一差分峰值檢測器輸出的所述監(jiān)視ニ極管信號的所述上振幅與具有比所述第一差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)的第三峰值檢測器的輸出相比較，所述第三峰值檢測器檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述上振幅；以及將如由所述第二差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的所述下振幅與具有比所述第 ニ差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)的第四峰值檢測器的輸出相比較，所述第四峰值檢測器檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述下振幅。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其中通過以下內(nèi)容來檢測所述數(shù)據(jù)串將如由所述第一差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的所述上振幅與具有比所述第一差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)的第三峰值檢測器的輸出相比較，所述第三峰值檢測器檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述上振幅；以及將如由所述第二差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的所述下振幅與具有比所述第 ニ差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)的第四峰值檢測器的輸出的相比較，所述第四峰值檢測器檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述下振幅。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述上振幅與如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的所述上振幅的比較的測量以及如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的所述下振幅和如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的所述下振幅的比較的測量作為反饋信號反饋到所述第一信號路徑中的所述第一放大器作為所述第一和第二級控制信號。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，進ー步包括響應(yīng)于所述反饋信號來監(jiān)視信號輸出，所述反饋信號是所述光發(fā)射機的所述高光功率級和所述低光功率級的指示。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中響應(yīng)于所述反饋信號的信號還用于設(shè)置所述光發(fā)射機的功率級。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中響應(yīng)于所述反饋信號的平均的信號還用于設(shè)置所述光發(fā)射機的功率級。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其中響應(yīng)于反饋信號的所述平均的信號被用于相對于根據(jù)目標(biāo)平均光功率級和消光比的輸入計算的光發(fā)射機功率級的值來調(diào)整將提供給所述光發(fā)射機的功率級。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其中響應(yīng)于所述反饋信號的信號被用于相對于根據(jù)目標(biāo)平均光功率級和消光比的輸入計算的光發(fā)射機功率級的值來調(diào)整將提供給所述光發(fā)射機的功率級。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在脈沖之間，保持之前脈沖結(jié)尾處的所述光發(fā)射機功率級以在下一個脈沖的開始處使用。
15.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在脈沖之間，保持所述反饋值以在下ー個的脈沖開始處使用。
16.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在脈沖之間，當(dāng)不提供數(shù)據(jù)時，向所述第一和第二信號路徑提供空閑模式。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一和第二級控制信號響應(yīng)于目標(biāo)光發(fā)射機功率級。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中在脈沖之間，保持在之前脈沖結(jié)尾處的所述光發(fā)射機功率級以在下一個脈沖的開始處使用。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中在脈沖之間，當(dāng)不提供數(shù)據(jù)時，相所述第一和第二信號路徑提供空閑模式。
20.如權(quán)利要求1所述的方法，進ー步包括在各自的環(huán)路濾波器中過濾所述第一和第二誤差信號；以及使用所述環(huán)路濾波器的輸出來調(diào)整所述光發(fā)射機的高光功率級和低功率級以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比。
21.如權(quán)利要求1所述的方法，進ー步包括提供第一校準(zhǔn)模式來控制光發(fā)射機，使用DC光功率計測量所述光發(fā)射機的平均功率并調(diào)整可編程增益代碼和平均功率目標(biāo)來實現(xiàn)所需的所測量的平均光功率。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述第一校準(zhǔn)模式和所述環(huán)路濾波器的輸出的平均針對給定的消光比目標(biāo)提供激光消光比的測量。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，進ー步包括提供外部校準(zhǔn)模式以通過匹配所測量的所述環(huán)路濾波器的輸出的平均值與來自所述第一校準(zhǔn)模式的存儲的值來校準(zhǔn)所述消光比。
24.如權(quán)利要求1所述的方法，進ー步包括通過過濾為連接所述光發(fā)射機和所述監(jiān)視ニ極管的共有節(jié)點提供虛AC接地。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，進ー步包括響應(yīng)于所述監(jiān)視ニ極管的模擬輸出來提供輸出，用于針對每個發(fā)射機光組件配置調(diào)諧多個外部部件。
26.一種用于控制光發(fā)射機的功率級的裝置包括第一信號路徑，包括第一放大器和濾波器，用于接收并過濾發(fā)射信號，所述發(fā)射信號還用于控制所述光發(fā)射機，所述第一放大器響應(yīng)于所述發(fā)射信號和第一級控制信號提供表示第一邏輯狀態(tài)的第一輸出，以及響應(yīng)于所述發(fā)射信號和第二級控制信號提供表示第二邏輯狀態(tài)的第二輸出；第二信號路徑，包括第二放大器和濾波器，用于接收并過濾自監(jiān)視所述光發(fā)射機發(fā)射的監(jiān)視ニ極管的信號；在所述第一和第二信號路徑中的所述濾波器提供具有相似頻率響應(yīng)的過濾信號；第一差分峰值檢測器，用于提供到第一和第二比較器的輸出以便比較如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號和如在所述第二信號路徑中過濾的監(jiān)視ニ極管信號的上振幅以及比較如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號和如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的下振幅；以及電路，用于基于所述第一差分峰值檢測器的輸出來調(diào)整所述光發(fā)射機的高光功率級和低光功率級以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比。
27.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其中用于基于所述第一差分峰值檢測器的輸出來調(diào)整所述光發(fā)射機的高光功率級和低光功率級以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比的電路包括如下電路，該電路用于組合如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號和如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的上振幅之間的多個比較和如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號和如在所述第二信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的下振幅之間的多個比較以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中用于組合多個比較的電路包括用于基于不同的數(shù)據(jù)串給予ー些比較比其他比較更多權(quán)重的電路。
29.如權(quán)利要求觀所述的裝置，其中用于基于不同的數(shù)字串給予ー些比較比其他比較更多權(quán)重的電路包括比所述第一差分峰值檢測器更快的第二和第三峰值檢測器。
30.如權(quán)利要求觀所述的裝置，其中用于給予一些比較比其他比較更多權(quán)重的電路包括數(shù)據(jù)串檢測器，具有第二和第三峰值檢測器，每個都具有比所述第一差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)； 第三和第四比較器； 耦合所述第三比較器以比較a)如由所述第一差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的上振幅和檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的上振幅的所述第二峰值檢測器的輸出；以及耦合所述第四比較器以比較b)如由所述第一差分峰值檢測器輸出的所述發(fā)射信號的下振幅和檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的下振幅的所述第三峰值檢測器的輸出；或者耦合所述第三比較器以比較a)如在所述第一信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的上振幅和檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的上振幅的所述第二峰值檢測器的輸出；以及耦合所述第四比較器以比較b)如在所述第一信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管的下振幅和檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述監(jiān)視ニ極管信號的下振幅的所述第三峰值檢測器的輸出。
31.如權(quán)利要求觀所述的裝置，其中用于給予一些比較比其他比較更多權(quán)重的電路包括數(shù)據(jù)串檢測器，具有；第二和第三峰值檢測器，每個都具有比所述第一差分峰值檢測器更高的頻率響應(yīng)； 第三和第四比較器； 耦合所述第三比較器以比較a)如由所述第一差分峰值檢測器的輸出的所述發(fā)射信號的上振幅和檢測如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號的上振幅的所述第二峰值檢測器的輸出；以及耦合所述第四比較器以比較b)如由所述第一差分峰值檢測器的輸出的所述發(fā)射信號的下振幅和檢測所述如在所述第一信號路徑中過濾的所述發(fā)射信號下振幅的所述第三峰值檢測器的輸出。
32.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述第一差分峰值檢測器的輸出被耦合回到在所述第一信號路徑中的所述第一放大器作為所述第一和第二級控制信號。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，進ー步包括用于在脈沖之間保持所述第一和第二級控制信號的電路。
34.如權(quán)利要求32所述的裝置，進ー步包括當(dāng)不提供數(shù)據(jù)時，在脈沖之間向所述第一和第二信號路徑提供空閑模式。
35.如權(quán)利要求32所述的裝置，其中所述第一差分峰值檢測器的輸出通過環(huán)路濾波器被耦合回到所述第一信號路徑中的所述放大器作為所述第一和第二級控制信號。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，用于調(diào)節(jié)基于所述第一差分峰值檢測器的輸出來調(diào)整所述光發(fā)射機的高光功率級和低光功率級以實現(xiàn)目標(biāo)平均光功率級和消光比的電路包括響應(yīng)于所述第一和第二級控制信號以控制所述光發(fā)射機的功率級的電路。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，進ー步包括響應(yīng)于所述第一和第二級控制信號以及目標(biāo)平均光功率和消光比的輸入來控制所述光發(fā)射機的功率級的電路。
38.如權(quán)利要求35所述的裝置，進ー步包括模擬所述光發(fā)射機的控制的模式生成器；以及用于提供所述環(huán)路濾波器的輸出的平均輸出來校準(zhǔn)所述光發(fā)射機増益的電路；由此所述光發(fā)射機的増益可以被校準(zhǔn)。
39.如權(quán)利要求沈所述的裝置，進ー步包括，響應(yīng)于所述第一差分峰值檢測器的輸出的監(jiān)視信號輸出，作為所述光發(fā)射機的所述高光功率級和所述低功率級的指示。
40.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其中所述第一和第二級控制信號是目標(biāo)光發(fā)射機功率級的計算值。
41.如權(quán)利要求40所述的裝置，進ー步包括當(dāng)不提供數(shù)據(jù)時，在脈沖之間向所述第一和第二信號路徑提供空閑模式。
42.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其中在脈沖之間，在之前脈沖的結(jié)尾處保持所述光發(fā)射機功率級以在下一個脈沖的開始處使用。
43.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其中在所述第二信號路徑中的所述第二放大器具有可編程增益。
44.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其中在所述第一和第二信號路徑中的濾波器是可編程濾波器。
45.如權(quán)利要求44所述的裝置，進ー步包括自適應(yīng)電路，其感測所述第一信號和第二信號路徑中的濾波器的輸出中的頻率內(nèi)容以及因而調(diào)整所述濾波器以匹配兩個濾波器的輸出的頻率內(nèi)容。
46.如權(quán)利要求沈所述的裝置，進ー步包括，用于響應(yīng)于所述監(jiān)視ニ極管的模擬輸出提供輸出以便針對每個發(fā)射機光組件配置調(diào)諧多個外部部件。
全文摘要
脈沖和連續(xù)模式發(fā)射機的雙激光功率級控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)。第一信號路徑接收發(fā)射信號，該信號還驅(qū)動發(fā)射激光，并且第二信號路徑接收監(jiān)視二極管的輸出。所述第一和第二信號路徑包括過濾，使得兩個信號路徑具有類似的頻率響應(yīng)。比較兩個信號路徑的上和下振幅，基于這些比較來調(diào)整光發(fā)射機的功率級。公開了具有一個控制環(huán)路和兩個控制環(huán)路的實施例。
文檔編號H04B10/17GK102594459SQ201110461309
公開日2012年7月18日 申請日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者J·C·阮, J·菲利普, M·C·拉瓦 申請人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司