本公开涉及共阴极激光器驱动电路。
背景技术：
光纤通信是使用光纤作为通信信道从源(发射器)向目的地(接收器)传送信息的新兴方法。WDM-PON(波分多路复用无源光网络)是用于接入网路和回程网络的光学技术。WDM-PON在包含无源光学组件的物理点对多点光纤基础设施上使用多种不同的波长。使用不同的波长允许在相同的物理光纤内实现业务分离。其结果是通过物理点对多点网络拓扑提供逻辑点对点连接的网络。WDM-PON允许运营者在长距离上为多个端点提供高带宽。PON通常包括位于服务提供者中心局(例如中枢)的光线路终端，通过馈线光纤连接到中心局的远程节点，以及靠近终端用户的多个光网络单元或光网络终端。远程节点将来自中心局的光信号解复用，并将解复用后的光信号沿相对应的分配光纤分配给多个光网络终端。时分多路复用(TDM)是通过使用不同的、不重叠的时隙在公共信号路径上传送和接收独立信号的方法。时分波分多路复用(TWDM)使用时间维度和波长维度二者来复用信号。基于可调谐激光器和合适驱动拓扑结构的无色光网络单元(ONU)是灵活的WDM/TWDM-PON系统架构的关键组件。ONU中的激光器驱动电路是生成上行光信号的组件。为了满足WDM/TWDM-PON系统要求，驱动电路必须保证光输出不仅具有足够的功率和调制幅度，还要有短的猝发开关时间和最小的波长漂移。
技术实现要素：
本公开的一个方面提供了一种用于通过共阴极激光器驱动电路在猝发开启状态和猝发关断状态期间偏置和调制可调谐激光器的方法。该方法包括由激光器驱动电路将偏置电流和调制电流输送到设置在激光器的共用衬底上的增益区段二极管的阳极，并且在激光器驱动电路处接收指示猝发开启状态或猝发关断状态的猝发模式信号。当猝发模式信号指示猝发关断状态时，该方法包括由激光器驱动电路从增益区段二极管的阳极处的偏置电流中抽取灌电流。灌电流小于输送到增益区段二极管的阳极的偏置电流。当猝发模式信号从猝发关断状态转变为指示猝发开启状态时，该方法包括由激光器驱动电路停止从输送到增益区段二极管的阳极的偏置电流中抽取灌电流，以及由激光器驱动电路向增益区段二极管的阳极输送过冲电流，以加速加热增益二极管。
本公开的实施方式可以包括以下可选特征中的一个或多个。在一些实施方式中，当猝发模式信号指示猝发关断状态时，增益区段二极管接收等于偏置电流减去灌电流的二极管电流。该方法可以进一步包括激光器驱动电路从激光器驱动电路的抽取级接收灌电流调整。灌电流调整可以被配置为调整灌电流。在一些示例中，抽取级包括第一和第二金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的差分对，每个MOSFET连接到猝发模式信号源。第一MOSFET可以连接到与电压源连接的电阻器，并且第二MOSFET可以连接到与增益区段二极管的阳极连接的电感器。在一些配置中，当猝发模式信号指示猝发关断状态时，第一MOSFET被断开并且第二MOSFET被接通以从增益区段二极管的阳极抽取灌电流。另一方面，当猝发模式信号指示猝发开启状态时，第一MOSFET可接通且第二MOSFET可断开以停止从增益区段二极管的阳极抽取灌电流。
在一些示例中，该方法进一步包括：在猝发开启状态开始之后，由激光器驱动电路将过冲电流输送到增益区段二极管的阳极达转变时间段。在这些示例中，转变时间段小于与猝发开启状态的持续时间相对应的猝发开启时间段。换言之，在没有过冲电流的情况下，转变时间段可以在猝发开启状态的持续时间的一部分(即，在猝发沿处)上发生。激光器驱动电路可以包括与增益区段二极管的阳极电容性耦合的加热级，以将过冲电流输送到增益区段二极管的阳极。加热级可以包括连接到猝发模式信号源的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)以及第一电阻器和第二电阻器，其中第一电阻器和第二电阻器的比率与过冲电流的幅值成比例。
在一些实施方式中，当猝发模式信号指示猝发开启状态时，该方法还包括由激光器驱动电路通过以下来调制激光器：激光器驱动电路的调制级，其电容耦合到增益区段二极管的阳极的从而产生交流(AC)调制电流。在一些示例中，调制级包括第一MOSFET和第二MOSFET的差分对，每个MOSFET连接到猝发模式信号源和数据信号源。第一MOSFET可连接到第一电阻器，该第一电阻器连接到电压源，第二MOSFET可通过电容器连接到增益区段二极管的阳极。在一些示例中，第二MOSFET连接到与可变电压源连接的第二电阻器。激光器可以包括多区段分布布拉格反射器(DBR)激光器或任何多区段可调谐激光器。
本公开的另一方面提供了用于在猝发开启状态和猝发关断状态期间偏置和调制可调谐激光器的共阴极激光器驱动电路。激光器驱动电路包括具有与激光器共用的衬底的增益区段二极管和被配置为接收偏置电流和调制电流的阳极。激光器驱动电路进一步包括抽取级，抽取级被配置为接收指示猝发开启状态或猝发关断状态的猝发模式信号。当猝发模式信号指示猝发关断状态时，激光器驱动电路被配置成从增益区段二极管的阳极抽取灌电流。灌电流小于增益区段二极管的阳极所接收的偏置电流。当猝发模式信号指示猝发开启状态时，抽取级被配置成停止从增益区段二极管的阳极抽取灌电流。激光器驱动电路进一步包括加热级，该加热级被配置为当猝发模式信号指示猝发开启状态时，向增益区段二极管的阳极输送过冲电流以加速加热增益区段二极管。
这方面可能包括一个或多个以下可选特征。在一些实施方式中，当猝发模式信号指示猝发关断状态时，增益区段二极管接收等于偏置电流减去灌电流的二极管电流。在一些示例中，抽取级包括第一MOSFET和第二MOSFET的差分对，每个MOSFET连接到猝发模式信号源。第一MOSFET可连接到电阻器，该电阻器连接到电压源，第二MOSFET可连接到电感器，该电感器连接到增益区段二极管的阳极。在一些配置中，当猝发模式信号指示猝发关断状态时，第一MOSFET被断开并且第二MOSFET被接通以从增益区段二极管的阳极抽取灌电流。另一方面，当猝发模式信号指示猝发开启状态时，第一MOSFET被接通并且第二MOSFET被断开以停止从增益区段二极管的阳极抽取灌电流。
在一些示例中，在猝发开启状态开始后，加热级将过冲电流输送到增益区段二极管的阳极达转变时间段。在这些示例中，转变时间段小于与猝发开启状态的持续时间相对应的猝发开启时间段。加热级可以电容耦合到增益区段二极管的阳极，以将过冲电流输送到增益区段二极管的阳极。加热级可以包括连接到猝发模式信号源的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)以及第一电阻器和第二电阻器，其中第一电阻器和第二电阻器的比率与过冲电流的幅值成比例。
在一些实施方式中，激光器驱动电路进一步包括调制级，该调制级电容耦合到增益区段二极管的阳极，该调制级被配置成当猝发模式信号指示猝发开启状态时，利用交流(AC)调制电流来调制增益区段二极管的阳极。在一些示例中，调制级包括第一MOSFET和第二MOSFET的差分对，每个MOSFET连接到猝发模式信号源和数据信号源。第一MOSFET可以连接到第一电阻器，第一电阻器连接到电压源，第二MOSFET通过电容器连接到增益区段二极管的阳极。在一些示例中，第二MOSFET连接到与可变电压源连接的第二电阻器。激光器可以包括多区段可调谐激光器，例如但不限于多区段分布布拉格反射器(DBR)激光器。
在附图和下面的描述中阐述了本公开的一个或多个实施方式的细节。其他方面、特征和优点将根据说明书和附图以及权利要求书而显而易见。
附图说明
图1是示例通信系统的示意图。
图2是通信系统的示例密集型波分多路复用架构的示意图。
图3A和图3B是被配置为当在猝发开启状态与猝发关断状态操作之间切换时抑制波长漂移的光网络单元的示意图。
图3C是示例多区段可调谐激光器的示意图。
图4是用于全可调谐光网络单元(ONU)的示例共阴极激光器驱动电路的示意图。
图5示出了描绘针对由图4的激光器驱动电路施加的不同灌电流幅值的、基于激光器的光功率的猝发开启状态和猝发关断状态时间的曲线图。
图6示出了描绘在具有和不具有用于图4的激光器驱动电路的增益区段二极管的加速加热的情况下的、基于激光器的光功率的猝发开启状态和猝发关断状态时间的曲线图。
图7是通过共阴极激光器驱动电路在猝发开启状态和猝发关断状态期间对可调谐激光器进行偏置的方法的操作的示例布置的示意图。
图8是可以用来实现本文中描述的系统和方法的示例计算设备的示意图。
在各个附图中相似的附图标记指示指示的元素。
具体实施例
参照图1，光通信系统100通过在容纳于中心局(CO)130的光线路终端(OLT)120和与用户150、150a-n(也称为客户或订户)相关联的光网络单元(ONU)140、140a-n(例如，双向光收发器)之间的通信链路110、112、112a-n(例如，光纤或直视视线(line-of-sight)自由空间光通信)输送通信信号102(例如光信号)。ONU 140、140a-n通常位于用户150、150a-n的房屋152、152a-n处。
客户房屋设备(CPE)是位于用户150的房屋152处并且在分界点(“demarc”)处连接到运营者电信信道C的任何终端和相关联的设备。在所示的示例中，ONU 140是CPE。分界点是在屋宅、建筑物或建筑群中建立的一个点，用于将客户设备与服务提供者设备分开。CPE通常指代使得用户150能够访问通信服务提供者的服务并经由局域网(LAN)将它们分布在用户150的房屋152周围的诸如电话、路由器、交换机、家庭网关(RG)、机顶盒、固定移动融合产品、家庭网络适配器或互联网接入网关等设备。
在一些实施方式中，光通信系统100实现例如用于接入和移动前传/回程网络的光接入网络105，诸如无源光网络(PON)105。在一些示例中，光通信系统100实现具有直接连接的点对点(pt-2-pt)PON，诸如光学以太网，其中家用光链路110、112(例如光纤)一直延伸回到CO 130处的OLT 120并且每个客户150、150a-n以单独的OLT 120a-n作终点。在其他示例中，光通信系统100实现点对多点(pt-2-multi-pt)PON，其中共享OLT 120服务多个客户150、150a-n。
例如，CO 130包括将光接入网络105连接到互联网协议(IP)、异步传输模式(ATM)或同步光网络(SONET)骨干的至少一个OLT120。因此，每个OLT 120是PON 105的端点，并且在由服务提供者设备使用的电信号与由PON 105使用的光信号102之间进行转换。每个OLT 120、120a-n包括至少一个收发器122、122a-n，取决于光接入网络105的实施方式。OLT 120经由对应的收发器122通过馈线光纤110将光信号102发送到远程节点(RN)170，远程节点(RN)170包括频带复用器160，该频带复用器160被配置为解复用光信号102并且将解复用的光信号104沿着对应的分配光纤112、112a-n分配给多个用户150、150a-n。用于复用/解复用的频带复用器160可以是作为无源光学器件的阵列波导光栅180(AWG)。在一些示例中，每个CO 130包括多个OLT 120、120a-n，并且每个OLT 120被配置为服务一组用户150。另外，每个OLT 120可以被配置为在不同的服务中提供信号，例如一个OLT 120可以在1G-PON中提供服务，而另一个OLT 120在10G-PON中提供服务。
如图1所示，CO 130多路复用从诸如视频媒体分发源132、互联网数据源134、和语音数据源136的若干源接收的信号，并且在通过馈线光纤110发送多路复用的光信号到RN 170之前将接收的信号多路复用为一个多路复用的信号102。多路复用可以由OLT 120或位于CO 130的宽带网络网关(BNG)执行。通常，服务在分组层上时分多路复用。
时分多路复用(TDM)是通过使用不同的、不重叠的时隙在公共信号路径上传送和接收独立信号的方法。波分多路复用(WDM)使用多个波长λ来实现PON 105中的点对多点通信。OLT 120通过一根光纤110将多个波长派发到RN 170处的频带复用器160，该频带复用器160复用/解复用在OLT 120与多个ONU 140、140a-n之间的信号。多路复用组合了若干输入信号并输出组合的信号。时分波分多路复用(TWDM)使用时间和波长维度二者来多路复用信号。
对于WDM和密集型WDM(DWDM)，OLT 120包括多个光收发器122、122a-n。每个光收发器122以一个固定波长λD(称为下行波长)发射信号，并以一个固定波长λU(称为上行波长)接收光信号102。下行波长λD和上行波长λU可以相同也可以不同。此外，信道C可以定义一对下行波长λD和上行波长λU，并且可以为对应的OLT 120的每个光收发器122、122-n指派唯一的信道Ca–n。
OLT 120复用/解复用其光收发器122、122a-n的信道C、Ca–n，以通过馈线光纤110传输光信号102。而RN 170处的频带复用器160复用/解复用在OLT 120与多个ONU 140、140a-n之间的光信号102、104、104-n。例如，对于下行通信，频带复用器160将来自OLT 120的光信号102解复用成针对每个对应ONU 140、140a-n的ONU光信号104、104a-n，即下行光信号104d。对于上行通信，频带复用器160将来自每个对应的ONU 140、140a-n的ONU光信号104、104a-n——即上行光信号104u——多路复用到光信号102中，以供输送到OLT 120。为了使传送成功，OLT 120的光收发器122、122a-n逐一匹配ONU 140、140a-n。换言之，去往和来自给定ONU 140的相应下行光信号104d和上行光信号104u的下行波长λD和上行波长λU(即，信道C)匹配对应的光收发器122的下行波长λD和上行波长λU(即通道C)。
在一些实施方式中，每个ONU 140、140a-n包括对应的可调谐ONU收发器142、142a-n(例如，包括激光器或发光二极管)，其可以调谐到由对应的OLT 120在接收端使用的任何波长λ。ONU 140可自动将可调谐ONU收发器142调谐到波长λ，其在对应OLT 120与ONU 140之间建立通信链路。每个光收发器122、142可包括数据处理硬件124、144(例如，控制硬件、电路、现场可编程门阵列(FPGA等)以及与数据处理硬件124、144通信的存储器硬件126、146)。存储器硬件126、146可以存储指令(例如，经由固件)，该指令在数据处理硬件124、144上执行时使得数据处理硬件124、144执行用于自动调谐光收发器122、142的操作。在一些配置中，可调谐ONU收发器142包括激光器驱动电路400(图4)，该激光器驱动电路400被配置成在猝发开启状态(图3A)和猝发关断状态(图3B)下向可调谐激光器310持续地提供电流。ONU 140可以包括光电检测器，该光电检测器将光波转换为电形式。可以将电信号进一步向下解复用到子组件(例如，通过网络的数据，使用麦克风将声波转换为电流并使用扬声器转换回其原始物理形式，使用视频相机将图像转换为电流并且使用电视将其转换回其有形形式(physical form))。在2016年11月17日提交的美国专利申请15/354,811中可以找到关于自动调谐ONU 140与对应的OLT120通信的其他细节，该申请的全部内容以引用的方式并入到本文中。
图2图示了促进用户聚合到单股光纤110、112、112a-n上的通信系统100的示例DWDM架构200。可以用作频带复用器160的示例性阵列波导光栅180(AWG)被光学地耦合到OLT 120和多个ONU 140、140a-n。AWG 180可以用于通过馈线光纤110将来自OLT 120的光信号102解复用为针对每个对应的ONU 140、140a-n的若干不同波长λ的下行ONU光信号104d，104da-104dn。AWG 180可以将来自每个ONU 140的不同波长λ的上行ONU光信号104u、104ua-104un互补地多路复用到单个光学馈线光纤110内，由此OLT 120通过馈线光纤110接收多路复用的光信号104。AWG 180包括光学耦合到OLT 120的多路复用端口210和多个解复用端口220、220a-n。每个解复用端口220光学地耦合到多个ONU 140、140a-n中的对应的ONU 140。在一些示例中，AWG 180设置在RN 170处。在其他示例中，AWG 180设置在OLT 120处，或者更具体地，与OLT 120共同位于CO 130处。
AWG 180本质上是周期性的。AWG 180的波长复用和解复用性质在称为自由频谱范围(FSR)的波长周期内重复。以FSR分开的多个波长从每个解复用端口220通过AWG 180传递到多路复用端口210。在所示的示例中，FSR的多个波长λ中的每一个以大约100千兆赫(GHz)分开，其中波长通带204约40GHz。例如，第一波长λa、第二波长λb和第三波长λc均以100GHz分开，并与约40GHz的对应的波长通带204，204a-c相关联。然而，在其他配置中，波长通带204可以大于或等于40GHz。与波长λa相关联的波长通带204a由下波长限λ1和上波长限λ2限定，与波长λb相关联的波长通带204b由上波长限λ3和下波长限λ4限定，与波长λc相关联的波长通带204c由上波长限λ5和下波长限λ6限定。波长通带204可以以与阻带相关联的一定波长范围分开。在所示的示例中，一个阻带被限定在波长通带204a的上波长限λ2与波长通带204b的下波长限λ3之间，而另一个阻带限定在波长通带204b的上波长限λ4与波长通带204c的下波长限λ5之间。
在一些实施方式中，AWG 180的每个解复用端口220、220a-n与波长通带204、204a-n中的对应波长通带相关联。这里，AWG 180被配置为允许具有在与对应的解复用端口220相关联的波长通带204内的波长的每个上行光信号104u经其通过。然而，对于波长在与对应的解复用端口220相关联的波长通带204之外的任何上行光信号104u，AWG 180被配置为阻止那些上行光信号104u经其通过。在所示的示例中，ONU 140a的ONU收发器142a发射在对应的解复用端口220a的波长通带204a内的波长处的对应的光信号104ua。例如，光信号104ua的波长大于波长通带204a的下波长限λ1且小于波长通带204a的上波长限λ2。类似地，ONU 140b-n的每个ONU收发器142b-n发射与对应的解复用端口220b-n相关联的波长通带204b-n内的对应波长处的对应的光信号104ub-104un。
通常，为了避免在OLT 120处的串扰，一次只有一个ONU 140向OLT 120发射上行光信号104u。ONU收发器142包括发射器310(图3A和3B)，通常为半导体激光器，被配置为在猝发开启状态下向OLT 120发射上行光信号104u。关断激光器310以在不使用时停止将光信号104u发射到OLT 120导致激光器310的温度冷却。激光器310在开启时再次被加热以发射随后的上行光信号104u。每次激光器被开启时，反复加热和冷却致使的热波动导致波长漂移。在一些示例中，光信号104u的波长漂移出与频带复用器160、180相关联的波长通带204，由此导致频带复用器160、180阻止光信号104u通过其向OLT 120的通路。
参照图3A和3B，在一些实施方式中，通信系统100的ONU 140、140a的ONU收发器142、142a包括用于可调谐激光器310的激光器驱动电路400，其被配置为当在猝发开启状态(图3A)与猝发关断状态(图3B)之间切换时抑制波长漂移。参照图3A，示意图300a示出ONU 140在猝发开启状态期间调谐可调谐激光器310，来以频带复用器160(例如，AWG 180)的波长通带204、204a内的发射波长λTx发射光信号104u。频带复用器160被配置为允许发射波长λTx的光信号104u经其通过。
频带复用器160可以包括AWG 180，其具有与由上波长限λ1与下波长限λ2限定的波长通带204、204a相关联的对应解复用端口220、220a。ONU收发器142还包括跨阻放大器(TIA)322，该跨阻放大器(TIA)322被配置为通过光电二极管320从OLT 120接收已由频带复用器160解复用的下行光信号104d。ONU 140的数据处理硬件(例如，控制硬件)144、144a实现具有交流(AC)耦合的共阴极激光器驱动电路400，该交流耦合将电信号电耦合到可调谐激光器310以实现在猝发开启状态与猝发关断状态之间的快速切换并使波长漂移最小。例如，激光器驱动电路400可以将猝发开启电流350、350a输送到可调谐激光器310以使激光器310在猝发开启状态下操作，并且可以将猝发关断电流350、350b输送到可调谐激光器310以使可调谐激光器310在猝发关断状态下操作。在一些配置中，可调谐激光器310包括多区段结构，其中每个区段/结构共用单个衬底。例如，激光器310可以包括可调谐分布式布拉格反射器(DBR)激光器，其具有在同一衬底上的DBR区段、相位区段和增益区段。每个区段在共用的N掺杂的InP衬底上具有P掺杂的磷化铟(InP)区域，其形成具有共阴极的对应二极管(D0,D1,D2)。这些二极管可以由对应的注入电流(IGAIN,IPHASE,IDBR)驱动。激光器310不限于DBR激光器，并且可以对应于任何多区段可调谐激光器310。增益区段二极管D0 402被配置为接收二极管电流ID1、ID2(例如注入电流350、350a-b)，以用于将激光器310偏置到由DBR区段和相位区段处的电流幅值(IDBR,IPHASE)确定和调谐的波长。
在一些示例中，激光器驱动电路400接收指示猝发开启状态的猝发模式信号(BurstEn)330以将猝发开启电流350a输送到可调谐激光器310(即，将第一二极管电流ID1输送到增益区段二极管D0 402的阳极)。猝发开启电流350a可偏置可调谐激光器310来以频带复用器160的波长通带204内的发射波长λTx发射光信号104u。猝发开启电流350a可对应于偏置电流(IBIAS)和交流(AC)调制电流(IMOD)。
参照图3B，示意图300b示出了ONU 140a将处于猝发关断状态的可调谐激光器310调谐成停止向OLT 120发射光信号104u。在处于猝发关断状态时，激光器310不发激光或者仅产生不足以用在OLT 120处的接收器灵敏度接收的低幅值的光功率输出。在一些实施方式中，激光器驱动电路400接收指示猝发关断状态的猝发模式信号(BurstEn)330以输送猝发关断电流350b到可调谐激光器310。猝发关断电流350b小于猝发开启电流350a，并且可以偏置可调谐激光器310以停止以波长通带204内的发射波长λTx发射光信号。
在猝发关断状态期间，激光器驱动电路400将猝发关断电流350b输送到可调谐激光器310(即，将第二二极管电流ID2输送到增益区段二极管D0 402的阳极)以在猝发关断状态期间保持激光器温热。这里，猝发关断电流350b(即，输送到增益区段二极管D0 402的阳极的第二二极管电流ID2)对应于偏置电流(IBIAS)与灌电流(ISINK)之间的差，灌电流(ISINK)从增益区段二极管D0 402的阳极抽取IBIAS的一部分。因此，在猝发关断状态期间，激光器310被降低的猝发关断电流350b(即IBIAS和ISINK之间的差)连续加热。因此，并非通过抽取所有的偏置电流(IBIAS)或者将增益区段二极管D0 402的阳极接地到0来使激光器310完全断电以停止将光信号104u发射到OLT 120，并且由此致使激光器310冷却，增益区段二极管D0 402被配置成接收猝发关断电流350b以加热可调谐激光器310，同时停止向OLT 120发射光信号104u。在处于猝发关断状态的同时，由猝发关断电流350b来连续加热可调谐激光器310减小了激光器310处的热波动，并且从而基本上抑制当ONU 140被命令随后发射光信号104u中的数据供OLT 120接收时发生大的波长漂移。
图3C提供了用于WDM-PON应用中的猝发模式操作的示例完全可调谐激光器310。激光器310可以包括具有增益区段、DBR区段和相位区段的多区段结构。通常，波长调谐是通过调整DBR区段处的DBR注入电流(IDBR)，而利用布拉格反射器的折射率变化。相位区段可以提供可调整的相移，以用于通过相位注入电流(IPHASE)微调波长。在一些实施方式中，温度控制也可以用来微调波长。
增益区段可以提供两个功能：(1)生成合适的光功率以实现光信号104u到OLT 120的传输距离；以及生成波长携载的信息。驱动电路400可以通过实现偏置电流和调制电流来提供这些功能，在所示的示例中标示为IGAIN。偏置电流产生输出功率，并且调制电流将信息加到载波波长上。
在所示的示例中，每个区段具有以N掺杂(InP N+)共用衬底作为阴极的P掺杂阳极(InP P+)，该阴极通常在应用期间接地。DBR可调谐激光器310的二极管(D0,D1,D2)全部共享用于电路行为的相同的阴极。虽然低速可编程数字模拟转换器(DAC)可以提供IDBR和IPHASE，但是激光器驱动电路400被用于通过共阴极拓扑来提供IGAIN，其中能够提供偏置电流和高速调制电流二者。WDM-PON需要激光器310在猝发操作期间具有稳定的波长和快速的ON_OFF时间。采用改进的激光器驱动电路设计而不是光学技术改进来减少波长漂移并加速猝发操作，降低了成本。
图4提供了用于完全可调谐ONU 140的共阴极激光器驱动电路400的示意图。电路400被配置为将第一二极管电流ID1或第二二极管电流ID2输送到增益区段二极管D0 402的阳极，该增益区段二极管D0 402设置于多区段可调谐激光器310的共用衬底上。增益区段二极管D0 402的阴极侧接地，而增益区段二极管D0 402的阳极侧连接到电压源VCC，该电压源VCC将偏置电流IBIAS输送到增益区段二极管D0 402的阳极。这里，输送到二极管D0 402的IBIAS的幅值确定用于在猝发开启状态下以波长通带204内的发射波长λTx发射光信号104u的激光器310的光功率。电路400包括一对限幅放大器(LA1,LA2)404、404a-b，高速逻辑门406、406a-b，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)408、408a-e，电感器(L1,L2)410、410a-b，电容器(C1,C2)412、412a-b，电阻器(R1–R5)414、414a-e，以及二极管(D1,D2)416、416a-b。二极管(D1,D2)416、416a-b可以由低速DAC驱动。在一些实施方式中，电路400可以使用双极结型晶体管(BJT)而不是MOSFET 408来执行开关操作。
第一限幅放大器(LA1)404a接收提供来自数据信号源420的数据信息的输入数据信号DAT+、DAT-，并放大输入数据信号DAT+、DAT-。在所示的示例中，LA1 404a对应于差分输入差分输出限制放大器，用于在猝发开启模式下放大来自数据信号源420的差分输入数据信号DAT+、DAT-。在猝发关断模式中，输入数据信号DAT+、DAT-被高速逻辑门406、406a-b阻挡，使得调制级424被禁用。第二限制放大器(LA2)404b从猝发模式信号源422接收指示猝发开启状态(图3A)或猝发关断状态(图3B)的猝发模式信号(BurstEN)330，并放大BurstEN 330。在示出的示例中，LA2 404b对应于用于放大来自猝发模式信号源422的BurstEN 330的单端输入差分输出限制放大器。
高速逻辑门406a-b各自连接到限幅放大器LA1 404a、LA2 404b的输出，并被配置为输出控制信号以控制调制级424。基于BurstEN 330，激光器驱动电路400的调制级424可以将电信号电容耦合至增益区段二极管D0 402的阳极/从增益区段二极管D0 402的阳极去耦合。在所示的示例中，逻辑门406a包括具有与从来自LA1 404a输出的数据信号DAT+相关联的第一输入，与从LA2 404b输出的BurstEN(+)相关联的第二输入以及连接到第一MOSFET(M1)408a的输出。输入到AND门406a的BurstEN(+)输入在BurstEN指示猝发开启状态时为真，并且在BurstEN指示为猝发关断状态时为假。因此，AND门406a在BurstEN(+)为真时将与输入数据信号DAT+相关联的正调制数据信号传递到M1 408a，从而指示数据信号源420正在提供数据信息以及猝发模式信号330指示猝发开启状态。当猝发模式信号330指示猝发关断状态时，从LA2 404b输出的BurstEN(+)为逻辑低，并且与输入数据信号DAT+相关联的正调制数据信号被AND门406a旁路。第一M1 408a也连接到第一电阻器R1 414a，并且第一电阻器R1 414a连接到电压源VCC。
此外，逻辑门406b包括两个高速反相器和高速NAND(INV+NAND)门，其具有与从LA1404a输出的输入数据信号DAT-相关联的第一输入，与从LA2 404b输出的BurstEN(-)相关联的第二输入，以及连接到第二MOSFET(M2)408b的输出。输入到INV+NAND门406b的BurstEN(-)在BurstEN 330指示猝发关断状态时为真，而在BurstEN 330指示猝发开启状态时为假。因此，当BurstEN(-)为假时，INV+NAND门406b可将与输入数据信号DAT-相关联的负调制数据信号传递到M2 408b，由此指示数据信号源420正提供数据信息以及猝发模式信号330指示猝发开启状态。当猝发模式信号330指示猝发关断状态时，从LA2 404b输出的BurstEN(-)在通过门406b的INV之后为逻辑低，并且与输入数据信号DAT+相关联的负调制数据信号被门406b的NAND旁路。第二M2 408b还通过第一电容器C1 412a经由第一传输线TL1电容性地连接到增益区段二极管D0 402的阳极。在一些示例中，第二M2 408b也连接到第三电阻器R3414c，并且第三电阻器R3 414c连接到稳压源(VREG)。
激光器驱动电路400进一步包括抽取级426，该抽取级426包括各自连接到猝发模式信号源422的第三MOSFET M3 408c和第四M4 408d的差分对。第三M3 408c连接到第二电阻器R2 404b，并且第二电阻器R2 414b连接到电压源VCC。第四M4 408d连接到第一电感器L1410a，第一电感器L1 410a经由第二传输线TL2连接到增益区段二极管D0 402的阳极。
当BurstEN 330指示猝发开启状态(即，BurstEN(+)为真且BurstEN(-)为假)时，第三M3 408c被接通，第四M4 408d被断开。在这种情景下，抽取级426不抽取任何电流，并且增益区段二极管D0 402接收等于输送到增益区段二极管D0 402的阳极侧的偏置电流IBIAS的第一二极管电流ID1。第一二极管电流ID1可以对应于输送到激光器310以用于以发射波长λTx发射光信号104u的猝发开启电流350a(图3A)的平均值，并且从而设置ONU 140的发射光功率(例如，输出功率)。偏置电流IBIAS被实现为具有可编程能力，以提供调整ONU 140的输出功率的灵活性。在一些示例中，第二电感器L2 410b屏蔽来自偏置电流IBIAS的寄生损耗。
而且，当BurstEN 330指示猝发开启状态时，调制级424电容耦合到增益区段二极管D0 402的阳极。调制级424被配置为用调制电流IMOD来调制增益区段二极管D0 402，该调制电流IMOD包括与输入数据信号DAT+、DAT-相关联的数据信息。调制电流IMOD被实现为具有可编程能力，以提供调整输出光信号104u的幅值的灵活性。具体而言，当第二M2 408b通过第一电容器C1 412a电容性地连接到增益区段二极管D0 402的阳极时，从调制级424输出的调制电流IMOD(MOD+)被交流耦合到增益区段二极管D0 402的阳极，使得激光器310的光功率仅基于偏置电流IBIAS的幅值。通过将调制电流IMOD(MOD+)交流耦合到增益区段二极管D0402的阳极，ONU 140的光功率仅取决于偏置电流IBIAS，并且从而简化了在批量生产ONU140模块时的光功率校准过程。在一些示例中，为了高速调制应用中的信号整合考虑，传输线TL1被设置在调制级424与增益区段二极管D0 402的阳极之间。在一些示例中，VREG被优化以设置调制级424输出(MOD+)的DC电压，以在猝发开启状态期间和猝发关断状态期间使第一电容器C1412a的电压最小化。因此，VREG可以减小由第一电容器C1 412a的电压稳定时间致使的猝发开启时间和猝发关断时间。
另一方面，当BurstEN 330指示猝发关断状态(即，BurstEN(+)为假并且BurstEN(-)为真)时，第三M3 408c被断开并且第四M4 408d被接通。这里，抽取级426被配置成从增益区段二极管D0 402的阳极处的偏置电流IBIAS中抽取灌电流ISINK(SINK+)。在一些示例中，出于高速调制时的信号整合考虑，传输线TL2设置在抽取级426与增益区段二极管D0 402的阳极之间。因此，增益区段二极管D0 402接收等于偏置电流IBIAS减去灌电流ISINK的第二二极管电流ID2。当第二二极管电流ID2小于第一二极管电流ID1时，激光器310的光功率降低，从而偏置激光器310以停止将光信号104u发射到OLT 120，同时在激光器310上施加热。电流ISINK可以是可编程的，以在输出功率与加热强度之间提供协调灵活性。
此外，高速逻辑门406a-b(例如，AND和INV+NAND门)被配置为当BurstEN 330指示猝发关断状态(即，BurstEN(+)为假且BurstEN(-)为真)时通过将调制级424从增益放大器D0 402的阳极去耦合来禁用与输入数据信号DAT+、DAT-相关联的数据信息。相应地，随着抽取级426在猝发关断阶段期间经由第二传输线TL2从增益区段二极管D0 402抽取灌电流ISINK(SINK+)，调制级424从增益区段二极管D0 402的阳极去耦合，并且因此不在AC耦合点经由第一传输线TL1向IBIAS提供任何调制电流IMOD(MOD+)。
在一些实施方式中，当BurstEN 330从猝发关断状态的指示转变到猝发开启状态的指示时，激光器驱动电路400通过将第三M3 408c接通并将第四M4 408d断开而停止从增益区段二极管D0 402的阳极抽取电流ISINK(SINK+)。在转变期间，激光器驱动电路400还可以向增益区段二极管D0 402的阳极输送过冲电流IOVER，以加速加热增益区段二极管D0 402。在所示的示例中，激光器驱动电路400由电容耦合到增益区段二极管D0 402的阳极的加速加热级428来输送过冲电流IOVER。在一些实施方式中，加热级428包括第五MOSFET(M5)408e，其经由LA2 404b连接到猝发模式信号源422并且沿着第三传输线TL3通过第二电容器C2 412b连接到增益区段二极管D0 402的阳极。第五M5 408e还连接到第四电阻器R4 414d和第五电阻器R5 414e。第四电阻器R4 414d连接到电压源VCC，并且第五电阻器R5 414e连接到地。过冲电流IOVER在猝发沿(例如，当BurstEN 330从低转变为高/从高转变为低时)产生并且沿着耦合到增益区段二极管D0 402的阳极的第三传输线TL3通过第二电容器C2 412b传送。在一些示例中，第四电阻器R4 414d和第五电阻器R5 414e的比率与过冲电流IOVER的幅值成比例。由加速加热级428产生的过冲被配置为加速激光温度稳定过程，并且因此缩短猝发开启时间和猝发关断时间。
二极管D1 416a、D2 416b连接到电压源VCC，并且可以平衡调制级424中的MOSFET M1408a、M2 408b差分对的输出处的直流(DC)电压以及在抽取级426中的MOSFET M3 408c、M4408d差分对的输出。
抽取级426被配置为在猝发模式周期期间缩短猝发开启状态与猝发关断状态之间的转变时间以加速波长稳定。图5图示了曲线图500，其描绘了针对在猝发关断状态期间的不同幅值的灌电流ISINK的、基于激光器310的光功率(OP)的猝发开启状态时间和猝发关断状态时间。x轴描绘了时间。廓线502描绘了指示猝发关断状态(OFF)或猝发开启状态(ON)的猝发模式信号(Burst Enable)330。廓线504描绘针对第一幅值的灌电流ISINK1的激光器310的OP，而廓线506描绘针对小于灌电流ISINK1的第一幅值的第二幅值的灌电流ISINK2的激光器310的OP。廓线504和506的y轴描绘了光功率。
在示例曲线图500中，灌电流ISINK1的第一幅值被设置为基本接近输送到增益区段二极管D0 402的阳极的偏置电流IBIAS的值。结果，输送到增益区段二极管D0 402的第二二极管电流ID2(即，偏置电流IBIAS减去灌电流ISINK1)在猝发关断状态期间接近零。在从猝发关断状态到猝发开启状态的转变期间，增益区段二极管D0 402的阳极从接近零的第一电压充电，直到由廓线504描绘的激光器310的OP在第一起燃(burn-on)时间tON1达到稳定的OP。这里，稳定的OP对应于激光器310适合于从ONU 140向OLT 120以发射波长λTx发射光信号的光功率，该光功率由IBIAS和IMOD的幅值确定。在从猝发开启状态转变回到猝发关断状态期间，增益区段二极管D0 402的阳极放电回到接近零的第一电压，以在第一止燃(burn-off)时间tOFF1将由廓线504描绘的激光器310的OP减小。
另一方面，灌电流ISINK2的第二幅值被设定为小于ISINK1的值，从而在猝发关断状态期间将大于零的第二二极管电流ID2(即，偏置电流IBIAS减去灌电流ISINK2)输送到增益区段二极管D0 402的阳极。结果，当猝发模式信号330指示猝发关断状态时，由廓线506描绘的在第二幅值ISINK2的灌电流下的激光器310的OP大于在由廓线504描绘的第一幅值ISINK1的灌电流下的激光器310的OP。在一些示例中，灌电流的第二幅值ISINK2是可调谐的，以在止燃状态期间提供稍微小于增益区段二极管D0 402的阈值电流的电流。因此，在猝发关断状态期间施加到激光器310的热量可以被最大化的同时，同时地停止光信号104u到OLT 120的发射。这里，猝发开启状态与猝发关断状态之间的温差可以最小化以使波长漂移最小化。
在从猝发关断状态到猝发开启状态的转变期间，增益区段二极管D0 402的阳极从大于第一电压的第二电压充电，直到由廓线506所描绘的激光器310的OP在第二起燃时间tON2达到稳定的OP。与灌电流的第二幅值ISINK2相关联的第二起燃时间tON2短于与灌电流的第一幅值ISINK1相关联的第一起燃时间tON1，因为它从更高的初始电压充电。在从猝发开启状态转变回到猝发关断状态期间，增益区段二极管D0 402的阳极放电回到第二电压，以将由廓线506描绘的激光器310的OP在第二止燃时间里tOFF2降低到幅值稍微小于阈值OP的幅值。这里，与灌电流第二幅值ISINK2相关联的第二止燃时间tOFF2短于与灌电流的第一幅值ISINK1相关联的第一止燃时间tOFF1，因为它不必放电至零电压。
如同抽取级426一样，加速加热级428(即，加热级428)也被配置为在猝发模式工作周期期间缩短猝发开启状态与猝发关断状态之间的转变时间以加速波长稳定。图6示出了曲线图600，其描绘了在具有和不具有增益区段二极管D0 402的加速加热的情况下的、基于激光器310的光功率(OP)的猝发开启状态和猝发关断状态时间。x轴描绘了时间。廓线602描绘了指示猝发关断状态(OFF)或猝发开启状态(ON)的猝发模式信号(Burst Enable)330。廓线604描绘了在激光器驱动电路400的加热级428未被使用时的猝发期间激光器310的OP推进(setup)过程，因此没有过冲电流IOVER被添加到增益区段二极管D0 402的阳极。廓线606描绘了当激光器驱动电路400的加热级428将过冲电流IOVER输送到增益区段二极管D0 402的阳极以加速增益区段二极管D0 402的加热时激光器310的OP。廓线604和606的y轴描绘光功率。
在没有经由激光器驱动电路400的第三传输线TL3输送AC耦合过冲电流IOVER的情况下，由廓线604描绘的激光器310的OP在从猝发关断状态向猝发开启状态进行猝发模式转变期间花费第一猝发开启时间tON1来增加到阈值光功率。稳定的OP对应于激光器310适合于从ONU 140向OLT 120以发射波长λTx发射光信号104u的光功率。在猝发模式从猝发开启状态转变回到猝发关断状态期间，激光器310的OP花费第一猝发关断时间tOFF1来从阈值光功率减小。
当加热级428通过第二电容器C2 412b电容耦合到增益区段二极管D0 402的阳极以将过冲电流IOVER输送到增益区段二极管D0 402时，由廓线606描绘的激光器310的OP 606在从猝发关断状态向猝发开启状态的猝发模式转变期间花费第二猝发开启时间tON2来增加到稳定的OP。在一些示例中，在猝发开启状态开始之后，加热级428将过冲电流IOVER输送到增益区段二极管D0 402的阳极达转变时间段。该转变时间段小于与猝发开启状态的持续时间相对应的猝发开启时间段。换言之，转变期间的过冲电流IOVER的输送发生在猝发开启状态的持续时间的一部分(即，在猝发沿处)上。由于与通过交流耦合的过冲电流IOVER的输送的加速加热相关联的第二起燃时间tON2比没有加速加热的第一起燃时间tON1更短，因此从猝发关断状态到猝发开启状态的转变时间缩短。在从猝发开启状态转变回到猝发关断状态期间，由廓线606描绘的激光器310的OP在比第一止燃时间tOFF1更短的第二止燃时间tOFF2内从阈值光功率减小。当第二止燃时间tOFF2短于第一止燃时间tOFF1时，加热级428的电容耦合减少了从猝发开启状态到猝发关断状态的转变时间。过冲电流产生的额外热量加速了温度稳定过程，并且缩短了猝发时间。
图7是通过共阴极激光器驱动电路400在猝发开启和关闭状态期间对可调谐激光器310进行偏置的示例方法700的流程图。流程图开始于操作702，其中激光器驱动电路400将偏置电流IBIAS输送到设置在多区段可调谐激光器310的共用衬底上的增益区段二极管D0402的阳极。连接到电感器L2 410b的电压源VCC可以将偏置电流IBIAS输送到增益段极管D0402的阳极。在操作704处，方法700包括在激光器驱动电路400处接收指示猝发开启状态或猝发关断状态的猝发模式信号330。
在操作706，当猝发模式信号330指示猝发关断状态时，方法700包括通过激光器驱动电路400从增益区段二极管D0 402的阳极抽取灌电流ISINK。这里，灌电流ISINK小于偏置电流IBIAS，以将偏置电流IBIAS的一部分从增益区段二极管D0 402抽取以停止光信号104u的发射，而同时在激光器310不工作时将热量施加到激光器310。因此，增益区段二极管D0 402接收等于IBIAS减去ISINK的二极管电流ID2。
在操作708，当猝发模式信号330从猝发关断状态转变为指示猝发开启状态时，方法700包括由激光器驱动电路400停止从增益区段二极管D0 402的阳极抽取灌电流ISINK。因此，增益区段二极管D0 402接收等于IBIAS的二极管电流ID1。在一些示例中，激光器驱动电路400通过将电路400的调制级424电容耦合到增益区段二极管D0 402的阳极而产生交流(AC)调制电流IMOD，来调制激光器310。例如，调制级424可以在调制电流IMOD内提供数据信息，并将IMOD交流耦合到增益区段二极管D0 402的阳极，使得激光器的光功率基于IBIAS的幅值。
而且，在操作710中，当猝发模式信号330从猝发关断状态转变为指示猝发开启状态时，方法700还包括通过激光器驱动电路400将过冲电流IOVER输送到增益区段二极管D0402的阳极以加速加热增益区段二极管D0 402。在一些示例中，在猝发开启状态开始后，激光器驱动电路400将过冲电流IOVER输送到增益区段二极管D0 402的阳极达转变时间段。在这些示例中，转变时间段小于与猝发开启状态的持续时间相对应的猝发开启时间段。换言之，转变时间段可以仅在猝发开启状态的持续时间的一部分(即，在猝发沿处)上发生。激光器驱动电路400可以包括通过电容器C2 412b电容耦合到增益区段二极管D0 402的阳极的加速加热级428，以将过冲电流IOVER输送到增益区段二极管D0 402的阳极。加热级428可以包括第一电阻器R4 414d和第二电阻器R5 414e，并且第一电阻器R4 414d与第二电阻器R5 414e的比率可以与过冲电流IOVER的幅值成比例。
图8是示例计算设备800的示意图，该示例计算设备800可以用于实现和控制本文中描述的系统和方法，例如，对IMOD、ISINK、VREG的幅值进行编程或者控制BurstEn、DAT+、DAT-信号等。计算设备800旨在表示各种形式的数字计算机，诸如膝上型计算机、台式计算机、工作站、个人数字助理、服务器、刀片服务器、大型机以及其他适当的计算机。这里示出的组件，它们的连接和关系以及它们的功能仅意味着示例性的，并不意味着限制本文中所描述和/或要求保护的实用新型的实施方式。
计算设备800包括处理器810、存储器820、存储设备830、连接到存储器820和高速扩展端口880的高速接口/控制器840以及连接到低速总线870和存储设备830的低速接口/控制器860。组件810、820、830、840、850和860中的每一个使用各种各个互连，并且可以安装在公共母板上或视情况以其他方式安装。处理器810可以处理用于在计算设备800内执行的指令，包括存储在存储器820中或存储设备830上、以在诸如耦合到高速接口840的显示器880的外部输入/输出设备)上显示图形用户界面(GUI)的图形信息的指令。在其他实施方式中，视情况可以使用多个处理器和/或多个总线以及多个存储器和多种类型的存储器。而且，可以连接多个计算设备800，其中每个设备提供必要操作的一部分(例如，作为服务器组，刀片服务器的群组或多处理器系统)。
存储器820非暂时性地在计算设备800内存储信息。存储器820可以是计算机可读介质、易失性存储器单元或非易失性存储器单元。非暂时存储器820可以是用于暂时或永久地存储供计算设备800使用的程序(例如，指令序列)或数据(例如，程序状态信息)的物理设备。非易失性存储器的示例包括但不限于闪存和只读存储器(ROM)/可编程只读存储器(PROM)/可擦除可编程只读存储器(EPROM)/电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)(通常用于固件，如启动程序)。易失性存储器的示例包括但不限于随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、相变存储器(PCM)以及磁盘或磁带。
存储设备830能够为计算设备800提供大容量存储。在一些实施方式中，存储设备830是计算机可读介质。在各种不同的实施方式中，存储设备830可以是软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备；闪存或其他类似的固态存储设备；或者设备阵列，包括在存储区域网络或其他配置中的设备。在另外的实施方式中，计算机程序产品有形地体现在信息载体中。计算机程序产品包含在被执行时实施一种或多种方法(例如上面描述的那些)的指令。信息载体是计算机或机器可读介质，诸如存储器820、存储设备830、或处理器810上的存储器。
高速控制器840管理计算设备800的带宽密集型操作，而低速控制器860管理较低带宽密集型操作。这样的功能分配只是示例性的。在一些实施方式中，高速控制器840耦合到存储器820、显示器880(例如，通过图形处理器或加速器来耦合)并且耦合到高速扩展端口850，该高速扩展端口850可以接受各种扩展卡(未示出)。在一些实施方式中，低速控制器860耦合到存储设备830和低速扩展端口870。可以包括各种通信端口(例如，USB、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口870，可以耦合到一个或多个输入/输出设备——诸如键盘、指示设备、扫描仪，或例如通过网络适配器耦合到诸如交换机或路由器的联网设备。
如图所示，计算设备800可以以多种不同的形式来实现。例如，其可以被实现为标准服务器800a或者在这样的服务器800a的群组中作为膝上型计算机800b或者作为机架服务器系统800c的一部分被多次实现。
可以在数字电子和/或光学电路、集成电路、专门设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中实现本文描述的系统和技术的各个实施方式。这些各个实施方式可以包括在可编程系统上可执行和/或可解释的一个或多个计算机程序中的实施方式，该可编程系统包括至少一个可编程处理器、至少一个输入设备、和至少一个输出设备，该可编程处理器可以是专用的或通用的，被耦合以从存储系统接收数据和指令和向存储系统传送数据和指令。
这些计算机程序(也称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级过程性和/或面向对象的编程语言和/或以汇编/机器语言实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指代任何计算机程序产品、非暂时性计算机可读介质，装置和/或设备(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件(PLD))，其用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据，包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”指代用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以一个或多个可编程处理器执行，该可编程处理器执行一个或多个计算机程序的以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行功能。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路来执行，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。作为示例，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备——例如磁盘、磁光盘或光盘，或者可操作地耦合以从大容量存储设备接收数据或向大容量存储设备传输数据，或者既接收数据也传输数据。但是，电脑并非必需要有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，例如包括半导体存储设备，例如EPROM，EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路。
为了提供与用户的交互，本公开的一个或多个方面可以在计算机上实现，该计算机具有例如CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)监视器或触摸屏以用于向用户显示信息的显示设备，以及可选地具有用户可以用来向计算机提供输入的键盘和指示设备，例如鼠标或轨迹球。其他类型的设备也可以用来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以接收来自用户的任何形式的输入，包括声、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从该设备接收文档来与该用户交互；例如通过响应于从用户的客户端设备上的web浏览器接收到的请求，而将网页发送到web浏览器。
已经描述了许多实施方式。然而，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此，其他实施方式在权利要求书的范围内。