专利名称：一种激光二极管实时发送光功率监控电路及其监控方法
技术领域：
本发明涉及一种监控电路及其监控方法，尤其是涉及一种激光二极管实时发送光功率监控电路及其监控方法。
背景技术：
结合了成熟的以太网技术和无源光网络技术的EPON (以太网无源光网络)系统由于具有传输带宽宽、对业务透明、易于维护和管理、升级便利、成本较低等优点成为了主流的光纤宽带接入技术方案。该系统由OLT (光线路终端一Optical Line Termination)和ONU (光网络单元一Optical Network Unit)和光纤配线单元组成。本发明所涉及的是属于ONU光电信号转换模块的发射部分，发射部分负责发出作为上行传输的突发式光信号，主要由激光二极管与激光二极管驱动器组成。
现今大多数的EPON ONU光收发模块都包含了数据诊断监控接口(DMI)，该接口中最主要的参数即五个实时监控量，发送光功率便是其中之一。传统的单芯片方案要么无法实现DMI功能，要么要搭配其他芯片实现该功能，既增加了成本又影响了光收发模块的面积，本发明所提出的方法使得实时监控发送光功率功能成为一个可以高度集成的方案，既不增加光模块的布板面积，也不增加成本。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种高度集成，既不增加光模块的布板面积，也不增加成本的一种激光二极管实时发送光功率监控电路及其监控方法。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种激光二极管实时发送光功率监控电路，其特征在于，包括一电流比较器Al 用于比较监控二极管产生的监控电流Isffi与内部设定的发送光功率对应的电流初设值
ITXPDAC ;—与电流比较器Al输出端连接的迟滞电压比较器A2 :用于比较电流比较器的输出电压与内部设定的参考电压值VSET，A2输出一个指示电平C0MP，供数字模块使用；一与迟滞电压比较器A2输出端连接的数字模块A3，用于对指示电平COMP的状态进行判断；一与电流比较器Al输入端连接的开关电流源模块A4，包括至少一个支路的模拟开关电流，所述模拟开关电流包括依次串联的一个断路器和一个电流源；断路器由电流初设值ITXPD。来控制，所述数字模块A3的输出还与开关电流源模块A4的输入端连接。在上述的一种激光二极管实时发送光功率监控电路，所述开关电流源模块A4包括八个支路的模拟开关电流，每个模拟开关电流依次并联后与电流比较器Al输入端连接。一种采用激光二极管实时发送光功率监控电路的监控方法，包括以下步骤步骤I，监控二极管产生的监控电流Isffi进入电流比较器Al与内部设定的发送光功率对应的电流初设值Itxpm进行比较，所述该电流初设值ΙΤΧΡ·等于数字模块A3中的TXPDAC的初设值与开关电流源模块Α4中每一个电流源对应的电流值的乘积；步骤2，针对Iffil和Itxpdac的比较结果选择执行以下步骤选择步骤2. I:步骤2. 11，当IM>ITXPDAC时，电流比较器Al输出为一个高电位，进入电压迟滞比较器Α2进行比较后输出逻辑电平为I的COMP指示信号，该指示信号进入数字模块A3，实现对TXPDAC的加法，即增大Ιτχ_该Itxpdac再与Im进行比较；
步骤2. 12，重复步骤2. 11直至COMP输出逻辑低电平0，锁定此时的Itxpdac，即为激光二极管实时发送光功率对应的光电流；选择步骤2. 2 步骤2. 21，当IM〈ITXPDAC时，电流比较器Al输出为一个低电位，进入电压迟滞比较器A2进行比较后输出逻辑电平为O的COMP指示信号，该指示信号进入数字模块A3，实现对TXPDAC的减法，即减小
ITXPDAC， 该Iotdc再与Imd进行比较；步骤2. 22，重复步骤2. 22直至COMP输出逻辑高电平1，锁定此时的Itxpdac，即为激光二极管实时发送光功率对应的光电流。因此，本发明具有如下优点高度集成，既不增加光模块的布板面积，也不增加成本。
图I为本发明的电路结构示意图。图2为数字模块A3的实现流程图。图3为开关电流源A4的电路结构示意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例首先，介绍一下本发明的电路构造，包括一电流比较器Al :用于比较监控二极管产生的监控电流I 与内部设定的发送光功率对应的电流初设值 Itxpdac 一与电流比较器Al输出端连接的迟滞电压比较器A2 :用于比较电流比较器的输出电压与内部设定的参考电压值VSET，A2输出一个指示电平C0MP，供数字模块使用；一与迟滞电压比较器A2输出端连接的数字模块A3，用于对指示电平COMP的状态进行判断，当COMP为高电平时，往上调整数字模块中的TXPDAC值，当COMP为低电平时，往下调整TXPDAC值。TXPDAC值是一个8位的寄存器，其结果会反馈到开关电流源模块A4,用作相应电流支路的开关。一与电流比较器Al输入端连接的开关电流源模块A4，包括八个支路的模拟开关电流，受TXPDAC值控制，各支路的和作为电流比较器Al的其中一个输入；其中，每个模拟开关电流依次并联后与电流比较器Al输入端连接，其中，每个模拟开关电流包括依次串联的一个断路器和一个电流源；断路器由电流初设值ITXPD。来控制，所述数字模块A3的输出还与开关电源模块A4的输入端连接。如图I，激光二极管在模拟模块AO的作用下发光，模拟模块AO包含宽带宽调制线路与驱动线路，用于产生调制电流与驱动电流，从而产生监控电流。监控电流是激光二极管发送光功率的一个直接反映，Im=P M*PATC，因此对监控电流进行实时指示即是对发送光功率的实时指示。根据不同激光二极管的发光条件，要求调制级能提供O-SOmA的调制电流，同时要能处理满足EPON系统的I. 25Gbps信号速率与PECL信号幅度；驱动级提供O-IOOmA的驱动电流。本发明是针对激光二极管发光后产生的监控电流，因此有了的本发明。本发明的监控方法，包括以下步骤步骤1，监控二极管产生的监控电流1 进入电流比较器Al与内部设定的发送光功率对应的电流初设值Itxpm进行比较，所述该电流初设值ΙΤΧΡ·等于数字模块A3中的TXPDAC的初设值与开关电流源模块Α4中每一个电流源对应的电流值的乘积；
步骤2，针对Iffil和Itxpdac的比较结果选择执行以下步骤选择步骤2. I 步骤2. 11，当IM>ITXPDAC时，电流比较器Al输出为一个高电位，进入电压迟滞比较器Α2进行比较后输出逻辑电平为I的COMP指示信号，该指示信号进入数字模块A3，实现对TXPDAC的加法，即增大Ιτχ_该Itxpdac再与Im进行比较；步骤2. 12，重复步骤2. 11直至COMP输出逻辑低电平0，锁定此时的Itxpdac，即为激光二极管实时发送光功率对应的光电流；选择步骤2. 2 步骤2. 21，当IM〈ITXPDAC时，电流比较器Al输出为一个低电位，进入电压迟滞比较器A2进行比较后输出逻辑电平为O的COMP指示信号，该指示信号进入数字模块A3，实现对TXPDAC的减法，即减小
I TXPDAc，该 Itxpdac 再与Im进行比较；步骤2. 22，重复步骤2. 22直至COMP输出逻辑高电平1，锁定此时的Itxpdac，即为激光二极管实时发送光功率对应的光电流。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求
1.一种激光二极管实时发送光功率监控电路，其特征在于，包括一电流比较器Al :用于比较监控二极管产生的监控电流Im与内部设定的发送光功率对应的电流初设值Itxpdac ； 一与电流比较器Al输出端连接的迟滞电压比较器A2 :用于比较电流比较器的输出电压与内部设定的参考电压值VSET，A2输出一个指示电平COMP，供数字模块使用； 一与迟滞电压比较器A2输出端连接的数字模块A3，用于对指示电平COMP的状态进行判断； 一与电流比较器Al输入端连接的开关电流源模块A4，包括至少一个支路的模拟开关电流，所述模拟开关电流包括依次串联的一个断路器和一个电流源；断路器由电流初设值ITXPDA。来控制，所述数字模块A3的输出还与开关电流源模块A4的输入端连接。
2.根据权利要求I所述的一种激光二极管实时发送光功率监控电路，其特征在于，所述开关电流源模块A4包括八个支路的模拟开关电流，每个模拟开关电流依次并联后与电流比较器Al输入端连接。
3.—种根据权利要求I所述的一种激光二极管实时发送光功率监控电路的监控方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1，监控二极管产生的监控电流Im进入电流比较器Al与内部设定的发送光功率对应的电流初设值ITXPD。进行比较，所述该电流初设值ITXPDA。等于数字模块A3中的TXPDAC的初设值与开关电流源模块A4中每一个电流源对应的电流值的乘积； 步骤2，针对Im和ITXPDA。的比较结果选择执行以下步骤 选择步骤2. I 步骤2. 11，当IM>ITXPDC时，电流比较器Al输出为一个高电位，进入电压迟滞比较器A2进行比较后输出逻辑电平为I的COMP指示信号，该指示信号进入数字模块A3，实现对TXPDAC的加法，即增大Ιτχ_该Itxpdac再与Im进行比较； 步骤2. 12，重复步骤2. 11直至COMP输出逻辑低电平0，锁定此时的Itxpdac，即为激光二极管实时发送光功率对应的光电流； 选择步骤2. 2 步骤2. 21，当Im〈ITXPDAC时，电流比较器Al输出为一个低电位，进入电压迟滞比较器A2进行比较后输出逻辑电平为O的COMP指示信号，该指示信号进入数字模块A3，实现对TXPDAC的减法，即减小 I TXPDAc，该 Itxpdac 再与Im进行比较； 步骤2. 22，重复步骤2. 22直至COMP输出逻辑高电平1，锁定此时的Itxpdac，即为激光二极管实时发送光功率对应的光电流。
全文摘要
本发明涉及一种激光二极管实时发送光功率监控电路及其监控方法，包含电流比较器、迟滞电压比较器、开关电流源以及实现发送光功率实时指示的数字模块。当激光二极管在驱动电流BIAS与调制电流MOD的驱动下发光时，监控二极管会产生相应的监控电流IMD，监控电流会与内部设定的发送光功率对应的电流初设值进行比较，电流比较器的输出电压进入迟滞电压比较器，与内部设定的参考电压VSET进行比较，输出一个为0或者为1的逻辑电平COMP，把COMP送入数字模块，通过数字模块算法实现对TXPDAC值的调整，TXPDAC反馈到开关电流源。因此，本发明具有如下优点高度集成，既不增加光模块的布板面积，也不增加成本。
文档编号H04B10/07GK102882593SQ201210372118
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者詹伟, 程妮, 陈卫洁, 方海燕 申请人:武汉昊昱微电子股份有限公司