于该“虚拟地”电压较供电“参考地”OV电压高，因此EA偏置电压可由比“虚拟地”电位低的正电压来实现，即相对于“虚拟地”电位，EA偏置电压为负电压，同样，通过取样电阻R4(参考图1)将EML的背光监控PD引出脚PDA连接到“参考地”的方式，也保证了背光监控H)处于反向偏置状况，且取样电阻上的电压为正电压，可直接输入到ADC采样。通过引入“虚拟地”，流过EML内部激光器LD的偏置电流Il并没有直接返回到“参考地”，而是流入到“虚拟地” VDC，给“虚拟地” VDC充电。同时，由于EAM吸收LD发出的一部分光转换成电流，形成吸收电流12，在“虚拟地”VDC的偏置作用下，经MODA引脚流出，最终返回到“参考地”。显然，Il总是大于12。
[0058]在上述的EML驱动方法中，要求“虚拟地”VDC连接到TEC的某一端，而TEC的另一端连接到另一路受MCU的DAC控制的输出电压可调的DC/DCADJ的输出。需根据实际使用的EML和DC/DCADJ，DC/DCFIX的特性来决定是连接到TEC-端或是TEC+端。
[0059]在上述的EML驱动方法中，要求采用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。假设标称电压为3.3V的主供电电压允许的变化范围为+/-7.5%，即最低电压为3.052V;假设当流过激光器的偏置电流为130mA时，最坏情况下在激光器上的压降为1.45V;假设“虚拟地” VDC的电压为1.35V，则激光器偏置功能装置允许的压降最大为3.052-1.45-1.35=0.252V，显然，这不是常规的激光器偏置电流的功能装置所能实现的。本实用新型中所述的低压降的激光器偏置电流功能装置能较容易实现低于0.15V的压降，它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，并由这三部分按照某种顺序串联来完成。
[0060]在上述的EML驱动方法中，要求采用实现低压降的EA偏置电压调节功能的装置。根据不同厂家的各类EML和EML个体间的差异，其要求的EA反向偏置电压大约为0.3V到1.2V之间，由于“虚拟地” VDC的电压较低，假设为1.35V，则最差情况下EA偏置电压调节功能装置的压降可能仅有1.35-1.2=0.15V，因此，利用常规的EA偏置电压调节功能装置难以满足这种极限情况下的要求，本实用新型中所述的低压降的EA偏置电压调节功能装置，可采用如下方式来实现:可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来实现(最低压降大约为0.4V)，可采用可更换的固定电阻来实现(O欧姆电阻可实现零压降)，也可采用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)，还可采用ADC和受DAC控制的N型MOSFET来实现(可实现0.0IV以下压降)。
[0061 ]在上述的EML驱动方法中，Η)电流检测装置原理上可简化为单个取样电阻。
[0062]在上述的EML驱动方法中，在得到准确的激光器的当前工作温度信息时要求获得当前“虚拟地” VDC的电压值。这是因为EML内的激光器温敏电阻Rth和外部分压电阻是跨接在“虚拟地”VDC和“参考地”之间的，而VDC电压是通过开关电源DC/DCFIX得到的，VDC的电压可能有+/-3%的变化。本实用新型中所述的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；
[0063]在上述的EML驱动方法中，要求APC和ATC功能都是通过M⑶采用数字算法来实现的。在本实用新型所述的驱动方法中，大量的使用了MCU内的ADC，DAC等片内资源，采用软件来实现相关功能，既提高了设计的灵活性，也有利于降低驱动电路的成本和实现驱动电路的小型化。
[0064]在上述的EML驱动方法中，假设VDC连接到TEC-端，以图4为参考，来分析“虚拟地”的电流情况。
[0065]当模块处于高温下时，TEC处于制冷模式，VADJ电源流出的电流Iadj通过TEC后流入到VDC，因此，流入到DC/DCFIX开关电源输出端的电流为Ifix=Iadj+Il-12，该能量直接通过开关电源馈回3.3V供电端。
[0066]当模块处于低温下时，TEC处于加热模式，流经TEC的电流为Iadj=Ifixj+11-12，也就是说，电流11-12对TEC电流具有贡献，且该能量还再通过开关电源DC/DCAD J馈回3.3V供电端。
[0067]显然，相比前述的典型的EML驱动电路，本实用新型中的吸收电流12完全由激光器LD的偏置电流Il中的一部分来实现，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，随着EML驱动电路功耗的降低，模块的发热量也相应的减少，高温下需要的TEC制冷电流也大大地减小，形成良性循环，这进一步降低了模块的最大功耗。尤其是在高温极限散热情况下，在同样的DC/DC开光转换效率情况下，相比典型的EML驱动设计方法，采用本实用新型所述方法设计的模块的功耗有较大的降低。
[0068]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种低功耗EML驱动电路，包括电吸收调制激光器EML，其特征在于:还包括开关电源DC/DCFIX和开关电源DC/DCADJ，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，将该直流电压输出端VDC电压作为所述电吸收调制激光器EML的“虚拟地”；所述电吸收调制激光器EML的激光器LD通过低压降偏置电流电路串接在所述“虚拟地”与主输入供电之间；所述电吸收调制激光器EML的EA端通过高频扼流choke和低压降的EA偏置电压调节装置反向偏置在上述“虚拟地”与参考地之间；上述“虚拟地”直接与所述电吸收调制激光器EML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与所述电吸收调制激光器EML的制冷器TEC的另一端连接。2.根据权利要求1所述的低功耗EML驱动电路，其特征在于:所述直流电压输出端VDC的输出电压介于1.1V至1.7V之间。3.根据权利要求1所述的低功耗EML驱动电路，其特征在于:在模块主供电和电吸收调制激光器EML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、监视和禁止功能的装置。4.根据权利要求3所述的低功耗EML驱动电路，其特征在于:所述实现低压降的激光器偏置电流的产生、调节、监视和禁止功能的装置主要由电流取样电阻、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，并由这三部分按照顺序串联ntjD5.根据权利要求1所述的低功耗EML驱动电路，其特征在于: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和低压降的EA偏置电压调节装置。6.根据权利要求1所述的低功耗EML驱动电路，其特征在于:所述电吸收调制激光器EML的H)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。7.根据权利要求1所述的低功耗EML驱动电路，其特征在于: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。
【专利摘要】本实用新型提供了一种低功耗EML驱动电路，包括电吸收调制激光器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。本实用新型的有益效果是：功耗较低。
【IPC分类】H01S5/042
【公开号】CN205319508
【申请号】CN201620082940
【发明人】吴帅, 张华安
【申请人】深圳市极致兴通科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月27日