專利名稱：一種低功耗的光模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖通信領域，尤其是一種低功耗的光模塊。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，很多光模塊都采用集成芯片來實現(xiàn)激光器的驅動、使能信號、告警信號、自適應功率控制等功能，雖然集成化的芯片帶來了很多便利性，但是有一些特殊的應用環(huán)境，功能要求簡單，但對模塊功耗要求很嚴格。這個時候功能集成度很高的激光驅動芯片會增加一些不必要的功耗，有可能不能嚴格的滿足功耗要求。比如在電力等系統(tǒng)中，光模塊密集度比較高，如果模塊功耗過大，發(fā)熱量就比較多，一旦散熱系統(tǒng)不好或者失效的時候， 系統(tǒng)就容易出現(xiàn)故障。如圖1所示的現(xiàn)有技術中的光模塊方案示意圖，其控制電路包括光發(fā)射接口組件、集成激光驅芯片、接口電路、限幅放大單元、光接收接口組件，上述光發(fā)射接口組件通過集成激光驅芯片和接口電路連接，上述光接收接口組件通過限幅放大單元連接接口電路，上述集成激光驅芯片集成了激光器的驅動、使能信號、告警信號、自適應功率控制等功能，采用激光驅動芯片實現(xiàn)激光器的驅動、使能信號、告警信號、自適應功率控制等。

實用新型內容針對現(xiàn)有技術中的方案在特定應用環(huán)境中不能滿足功耗要求的問題，本實用新型提供一種低功耗的光模塊。本實用新型公開了一種低功耗的光模塊，包括接口電路、激光驅動芯片、光發(fā)射接口組件、控制電路，所述接口電路依序連接驅動芯片、光發(fā)射接口組件、控制電路，所述光發(fā)射接口組件包括激光器。優(yōu)選地，上述控制電路包括第一運放電路。優(yōu)選地，上述述光模塊包括第一反相電路，所述接口電路通過第一反相電路連接控制電路。優(yōu)選地，上述光模塊包括第二運放電路和第二反相電路，所述第二運放電路連接第二反相電路。綜上上述，由于采用了上述技術方案，本實用新型具有以下有益效果在光模塊外部設置控制電路，本實用新型中的驅動芯片只需要一個能實現(xiàn)基本激光器驅動功能的芯片就可以，不需要實現(xiàn)其他的功能，如自適應功率控制等，這樣的基本芯片其功能單一，其功耗明顯降低。在其光模塊外圍增加控制電路來實現(xiàn)自適應功率控制，控制電路本身功耗很小。經(jīng)過多次測試，使用本實用新型的低功耗光模塊和現(xiàn)有技術中指標和功能基本相同的光模塊相比，可以減少20毫安以上的總電流，其總體功耗明顯降低，特別適合運用于如電力系統(tǒng)等對功耗要求比較苛刻的環(huán)境中，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本實用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中[0010]圖1為現(xiàn)有技術中的光模塊控制電路示意圖。圖2為本實用新型的光模塊控制電路示意圖。圖3為本實用新型的控制電路的其中一種具體實現(xiàn)結構。圖4為實現(xiàn)使能信號的電路結構的其中一種具體實現(xiàn)結構。圖5為實現(xiàn)告警信號的電路結構的其中一種具體實現(xiàn)結構。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其它等效或具有類似目的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。如圖2所示的本實用新型的光模塊的控制電路示意圖，包括接口電路、激光驅動芯片、光發(fā)射接口組件、控制電路，所述接口電路依序連接驅動芯片、光發(fā)射接口組件、控制電路，所述光發(fā)射接口組件包括激光器，所述控制電路用于根據(jù)激光器出光功率的變化控制激光器的偏置電流。圖3為本實用新型的控制電路的其中一種具體實現(xiàn)結構其包括接口電路、激光驅動芯片、光發(fā)射接口組件、第一運放電路、第一三極管、第一磁珠、第二磁珠、 第一電阻、第二電阻，上述光發(fā)射接口組件通過激光驅動芯片和接口電路連接，上述光發(fā)射接口組件包括激光器，上述激光器連接第一運放電路，上述第一運放電路的輸出端通過第二電阻連接第一三極管的基極，上述第一三極管的射極接地，上述第一三極管的集電極通過第一磁珠連接激光器的負極，上述激光器的正極通過第二磁珠連接系統(tǒng)電源，上述激光器檢測發(fā)光強度的管腳通過第一電阻接地。通過調節(jié)第二電阻的阻值使第一三極管始終工作在放大狀態(tài)。本實用新型的驅動芯片只需要一個能實現(xiàn)基本激光器驅動功能的芯片就可以，不需要實現(xiàn)其他的控制，如自適應功率控制等，這樣的基本芯片其功能單一，其功耗明顯降低。在其光模塊外圍增加控制電路來實現(xiàn)自適應功率控制，控制電路本身功耗很小。經(jīng)過多次測試，使用本實用新型的光模塊控制電路和現(xiàn)有技術中的同類光模塊相比，可以減少20毫安以上的總電流，其總體功耗明顯降低，特別適合運用于如電力系統(tǒng)等對功耗要求比較苛刻的環(huán)境中，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本實用新型中的光模塊還包括光接收接口組件，光接收接口組件的結構和連接方式同現(xiàn)有技術中的結構一樣，在此不再贅述。上述第一運放電路輸入端的負極和激光器的光電二極管腳連接，上述第一運放電路輸入端的正極連接參考電壓。因為激光器的光電二極管腳(PD腳)通過第一電阻接地，激光器PD腳的電流會隨跟激光器的輸出光功率變化而變化，通過第一電阻接地在PD腳上形成一個跟激光器輸出光功率相關的電壓(激光器輸出光功率增加，PD腳上的電壓增加；激光器輸出光功率減小，PD腳上的電壓減?。?。在激光器功率增加的時候，相應的PD上的電壓增加，而PD和參考電壓的差值就相應減少，所以運放輸出電壓就會減小，而相應的第一三極管的基極電壓就會變小，這就會導致第一三極管流過的偏置電流減小，偏置電流減少就意味著激光器功率減小，從而實現(xiàn)了抑制功率增加的作用。在激光器功率減少的時候， 相應的PD上的電壓減少，而PD和參考電壓的差值就相應增加，所以運放輸出的電壓就會增加，而相應的第一三極管的基極電壓會增加，這就會導致第一三極管流過的偏置電流增加，偏置電流增加就意味著激光器功率會增加，從而實現(xiàn)了抑制功率減小的作用。優(yōu)選地，上述光模塊的控制電路包括第一反相電路，上述接口電路通過第一反相電路連接第一三極管的基極。通過第一反相電路實現(xiàn)在上位機輸入高電平的時候關斷光模塊的發(fā)光功能，實現(xiàn)光模塊的使能信號傳輸。優(yōu)選地，圖4為實現(xiàn)使能信號的電路結構的其中一種具體實現(xiàn)結構。上述第一反相電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第二三極管，上述第三電阻連接系統(tǒng)電源，上述第四電阻連接第三電阻、第二三極管的基極，上述第四電阻通過第五電阻接地，上述第二三極管的射極接地，上述第二三極管的集電極連接第一三極管的基極。上位機的使能信號傳輸給第四電阻，通過調節(jié)上述電阻的阻值來實現(xiàn)在使能低電平的范圍內，第二三極管截止， 即確保最高的低電平使能信號時第二三極管仍然截止。第二三極管截止時，相當于它的集電極懸空，對第一三極管基極不造成影響，光模塊正常發(fā)光。調節(jié)電阻也能實現(xiàn)在使能信號高電平范圍內保證第二三極管導通，即最低的高電平使能信號也能導通第二三極管，第二三極管導通的時候，第一三極管基極被置成零電平，即偏置電流斷開，因此激光器被關斷，不發(fā)光。優(yōu)選地，圖5為實現(xiàn)告警信號的電路結構的其中一種具體實現(xiàn)結構。上述光模塊的控制電路包括第二運放電路和第二反相電路，上述第二運放電路連接第二反相電路。所述第二反向電路通過第三三極管實現(xiàn)。通過第二運放電路實現(xiàn)在光模塊正常工作的時候， 第二運放電路輸出高電平，即輸出的電平能使第二反相電路導通，此時，上位機接口接收到的告警信號就是低電平，就表示模塊處在正常發(fā)光狀態(tài)。用系統(tǒng)的參考電壓VREF通過分壓電阻調節(jié)電壓后接到運放的負極，PD腳接到運放的正極，通過調節(jié)運放負極的電壓，使模塊正常發(fā)光范圍內，運放輸出高電平，即輸出的電平能使反相三極管導通。此時，上位機接口會接收到的Fault信號就是低電平，就表示模塊處在正常發(fā)光狀態(tài)。優(yōu)選地，上述第一運放電路和第二運放電路集成在一個雙運放的芯片中，最大限度地降低功耗，提高電路的集成性。優(yōu)選地，上述第一反相電路和第二反相電路集成在一個雙三極管芯片中，也最大限度地降低功耗，提高電路的集成性。本實用新型還公開了一種光模塊的方案，其具體包含以下步驟在激光器輸出光功率變化時，其光電二極管腳上的電壓也相應變化，其光電二極管腳連接第一運放電路輸入端的負極，第一運放電路輸入端的正極連接參考電壓，運放電路正負極電壓的差值隨著激光器輸出光功率的變化而變化，相應地，第一三極管基極的電壓也相應發(fā)生變化，從而流過第一磁珠的偏置電流改變，影響激光器的輸出光功率。優(yōu)選地，上述激光器輸出光功率增加時，偏置電流減小，從而實現(xiàn)抑制激光器輸出光功率增加的作用。優(yōu)選地，上述激光器輸出光功率減小時，偏置電流增加，從而實現(xiàn)印制激光器輸出光功率減小的作用。本實用新型并不局限于前述的具體實施方式
。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組
I=I O
權利要求1.一種低功耗的光模塊，其特征在于包括接口電路、激光驅動芯片、光發(fā)射接口組件、 控制電路，所述接口電路依序連接驅動芯片、光發(fā)射接口組件、控制電路，所述光發(fā)射接口組件包括激光器。
2.如權利要求1所述的光模塊，其特征在于所述控制電路包括第一運放電路。
3.如權利要求1所述的光模塊，其特征在于所述光模塊包括第一反相電路，所述接口電路通過第一反相電路連接控制電路。
4.如權利要求1所述的光模塊，其特征在于所述光模塊包括第二運放電路和第二反相電路，所述第二運放電路連接第二反相電路。
專利摘要本實用新型涉及光纖通信領域，本實用新型公開了一種低功耗的光模塊。本實用新型通過控制電路實現(xiàn)了一個低功耗的自適應功率控制方案，此方案可以實現(xiàn)對激光器的自適應功率控制。同時通過此方案還可以實現(xiàn)使能控制和告警輸出的功能。這也擴大了激光驅動芯片的選擇范圍，進而可以選擇功耗更低的芯片。使用本實用新型的光模塊方案可以比同類模塊的常規(guī)方案減少50毫安以上的總電流，其總體功耗明顯降低，特別適合運用于如電力系統(tǒng)等對功耗要求比較苛刻的環(huán)境中。
文檔編號H04B10/24GK202178766SQ20112024838
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者趙家闖, 陳剛, 黃曉雷 申請人:成都新易盛通信技術有限公司