033]图9是本实用新型一种低功耗EML驱动电路的EA偏置电压调节装置的实现方案四的示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0035]为了降低EML驱动电路的功耗，本实用新型实施例提供了一种低功耗EML驱动电路和方法。
[0036]如图1所示，本实用新型实施例提供的一种低功耗EML驱动电路，包括电吸收调制激光器EML(简称为EML)，固定输出的开关电源DC/DCFIX的直流电压输出端VDC与所述电吸收调制激光器EML的地信号连接，也就是将该VDC电压作为EML组件的“虚拟地”；EML组件的激光器LD通过低压降偏置电流电路串接在上述“虚拟地”与主输入供电(标称值为3.3V)之间；EML组件的EA通过choke和低压降偏压调节电路反向偏置在上述“虚拟地”与参考地之间；上述“虚拟地”也直接与EML组件的制冷器TEC的某一端连接;输出电压可调的开关电源DC/DCADJ的输出端VADJ与所述EML的制冷器TEC的另一端连接。
[0037]如图1所示，所述直流电压输出端VDC的输出电压介于1.1V至1.7V之间。
[0038]如图1所示，所述电吸收调制激光器EML的调制引脚M0DA、参考地之间连接有高频扼流choke 2，所述高频扼流choke连接有低压降的EA偏置电压调节装置3。
[0039]如图1所示，所述电吸收调制激光器EML的PD光电二极管的引出脚PDA连接有取样电阻R4，所述取样电阻R4接地。
[0040]如图1所示，所述开关电源DC/DCFIX的直流电压输出端VDC与所述电吸收调制激光器EML的制冷器TEC某端连接，所述开关电源DC/DCADJ的输出端VADJ与所述电吸收调制激光器EML的制冷器TEC的另一端连接。
[0041]如图1所示，所述电吸收调制激光器EML的LD正端连接有低压降的激光器偏置电流调节装置3。
[0042]本实用新型实施例提供的一种低功耗EML驱动方法，包括如下步骤:
[0043]A、通过开关电源DC/DCFIX产生一路输出电压在1.1V到1.7V之间的固定的直流电压VDC;并将该直流电压VDC连接到电吸收调制激光器EML的地信号，也就是将该VDC电压作为电吸收调制激光器EML的“虚拟地”；
[0044]B、将“虚拟地”连接到电吸收调制激光器EML组件中的制冷器TEC某端，而制冷器TEC的另一端则连接到另一路输出电压受MCU的DAC控制的开关电源DC/DCADJ的输出；
[0045]C、在主输入供电(标称值为3.3V)和电吸收调制激光器EML组件的激光器阳极之间，接入实现低压降的激光器偏置电流的产生、调节、监视和禁止等功能的激光器偏置电流调节装置3;
[0046]D、在电吸收调制激光器EML组件的调制引脚MODA和“参考地”之间接入高频扼流choke 2和实现低压降的EA偏置电压调节功能的EA偏置电压调节装置3，其实现方式不需要负电源供电，EA偏置电压由比“虚拟地”电位低的正电压来实现，即由于实际EA偏置电压比“虚拟地”电压(即VDC)低，相对于“虚拟地”电位，EA偏置电压为负电压；
[0047]E、PD电流检测装置原理上简化为单个取样电阻R4，检测PD电流时，不需要负电源供电，用于发射光功率监控的PD电流检测电路原理上可简化为单个取样电阻，而不需要常规EML驱动电路中的负电源供电和将流向负电源的电流换向或转换成正电压等电路；
[0048]F、激光器的当前工作温度信息需要由当前激光器温度监视ADC的采样值和VDC电压的ADC采样值的信息，并结合分压电阻R3的阻值和电吸收调制激光器EML内部温敏电阻Rth的特性，通过MCU内的软件计算来确定；
[0049]G、APC和ATC功能都是通过MCU采用数字算法来实现的，不同于传统的模拟控制方式，上述APC和ATC功能是通过ADC采样输入量，经过MCU的软件计算，最后通过DAC来控制相应硬件的反馈控制方式来实现的。
[0050]假设某厂家某型电吸收调制激光器EML的EA反向偏置电压为0.3V到0.7V，激光器的最大工作偏置电流为120mA，假设高温时制冷电压最大为1.5V，低温加热时最大电压为
0.7V，根据本实用新型方法其实施的框图可如图5。
[0051 ]本实用新型方法实施例的原理详细阐述如下:开关电源DC/DCFIX产生一路固定输出电压为1.35V的直流电压VDC，并将该VDC连接到EML的地信号，也就是将该VDC电压作为EML的“虚拟地”，并通过MCU的ADC监视该VDC的实际准确电压值。将“虚拟地”VDC连接到EML组件中的TEC-端。TEC+端连接到另一路输出电压受MCU的DAC控制的开关电源DC/DCADJ的输出VADJ上。通过采样VDC电压监视点和激光器温度监视点的电压值，并结合分压电阻的阻值和EML内部温敏电阻Rth的特性，通过软件计算，可获得激光器的当前温度值。将该值与设置值相比较，通过软件算法得到M⑶的DAC控制值，调节DC/DCADJ的输出电压，从而实现TEC+和TEC-两端的电压差的调节。通过上述反馈控制，实现保持激光器温度稳定在设置点的ATC功能。
[0052]本实用新型提供了一种低功耗EML(外调制激光器)驱动电路和方法，通过开关电源DC/DCFIX产生一路输出电压在1.1V到1.7V之间的固定的直流电压VDC，并将该VDC连接到EML的地信号，也就是将该VDC电压作为EML的“虚拟地”；同时，该“虚拟地”连接到EML组件中的TEC某端，而TE C的另一端则连接到另一路输出电压受MCU的DAC控制的开关电源DC/DCADJ的输出；在主输入供电(标称值为3.3V)和EML组件的激光器阳极之间，接入实现低压降的激光器偏置电流的产生、调节、监视和禁止等功能的装置;在EML组件的调制引脚MODA和“参考地”之间接入choke和实现低压降的EA偏置电压调节功能的装置;PD电流检测电路原理上可简化为单个取样电阻R4;激光器的当前工作温度信息需要由当前激光器温度监视ADC的采样值和VDC电压的ADC采样值的信息，并结合分压电阻R3的阻值和EML内部温敏电阻Rth的特性，通过MCU内的软件计算来确定;APC和ATC功能都是通过MCU采用数字算法来实现的。
[0053]本实用新型中EA偏置电压产生的吸收电流12完全由激光器LD的偏置电流Il中的一部分来产生，而偏置电流Il的剩下部分要么直接通过开关电源馈回3.3V供电端，要么先充当实际TEC电流的一部分后再通过开关电源馈回3.3V供电端，总体上都大大提高了 EML驱动电路的电源使用效率，从而降低了EML驱动电路的功耗。此外，由于EML驱动电路功耗的降低，发热量的减少，高温下需要的TEC制冷电流也大大地减小，形成良性循环，这进一步降低了 EML驱动电路的最大功耗。
[0054]本实用新型中EML驱动的设计方法中，由于“虚拟地”的引入，无需传统EML驱动电路中的负压产生电路，整个驱动都处于正电压下工作，能够直接利用MCU的DAC和ADC等片内外设，有利于降低驱动电路的成本和实现驱动电路的小型化。
[0055]如图5所示，本实用新型方法实施例中的低压降的激光器偏置电流调节装置I，它实现激光器偏置电流的产生、调节、监视和禁止功能，由低阻值的电流取样电阻和电流传感放大器，受MCU的DAC控制的低饱和压降的PNP三级管，开关这三部分构成，即使输出电流为150mA时，其压降也能低于0.15V。背光PD上的电流由电阻R4取样后送入ADC采样，M⑶软件将该值与设置值相比较，通过软件算法得到MCU的偏置电流调节DAC的新的控制值，通过激光器偏置电流变化从而影响背光PD上的电流，通过上述反馈控制，实现保持发射光功率稳定的APC功能。
[0056]如图5所示，本实用新型方法实施例中的低压降的EA偏置电压调节装置3，根据选用的EML对EA反向偏置电压的要求，采用具有大电流输出能力的轨至轨I/O的低电压供电的运放和MCU的DAC(见图6)来实现就够用了。如果要求EA偏置电压调节装置的压降更低，可采用本实用新型中所述的其他方式，例如图7至9中的方式，图7中的方式采用可更换的固定电阻来实现(O欧姆电阻可实现零压降)，图8中的方式采用ADC和受DAC控制的低饱和压降的NPN三极管来实现(可实现0.05V以下压降)，图9中的方式可采用ADC和受DAC控制的N型MOSFET来实现(可实现0.0lV以下压降)。图8、9中的方式中的RC滤波可省略也可增加更多滤波元件，这两种方式本质上都是通过ADC获取EA点的当前电压值，和设置电压值比较，然后通过某种软件算法后得到新的调节DAC值去调节一个受控的等效电阻，通过反馈控制方式使EA点电压稳定在设置电压值附近！
[0057]在上述的EML驱动方法中，引入了“虚拟地”，由