一种光接收机的制作方法

本技术涉及光通信，尤其涉及一种光接收机。

背景技术：

1、凭借超高带宽、低电磁串扰等优势，光通信网络被大规模部署。在光通信网络中，各光通信设备主要通过光接收机实现对光信号的接收。

2、然而，由于光通信设备通常处于复杂的电磁辐射环境中，导致光接收机对光信号进行处理的过程中存在电磁串扰。如何降低光接收机中存在的电磁串扰信号，具有研究意义。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光接收机，用以提供一种可以降低光接收机电磁串扰的技术方案，从而可以提升光接收机对光信号的接收性能，保障信号传输的准确性。

2、第一方面，提供一种光接收机，包括：光电检测器、跨阻放大器；所述跨阻放大器包括第一差分支路、第二差分支路和差分放大器。所述第一差分支路包括第一电容和第一跨阻放大单元；所述第一电容的输入端接收来自光电检测器的电源端的输入信号，所述第一电容的输出端耦合至所述第一跨阻放大单元的输入端；所述第一跨阻放大单元的输出端耦合至所述差分放大器的第一输入端。所述第二差分支路包括第二跨阻放大单元；所述第二跨阻放大单元的输入端耦合至所述光电检测器的输出端，所述第二跨阻放大单元的输出端耦合至所述差分放大器的第二输入端。其中，所述第一差分支路，用于对所述输入信号进行放大，输出参考信号；所述第二差分支路，用于对所述光电检测器输出的电信号进行放大；所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同、或信号特征值差小于第一差值；所述差分放大器，用于对所述参考信号和所述放大后的电信号进行差分放大处理。

3、本技术提供的光接收机中，为了实现对由于电磁串扰导致的干扰信号的消除，本技术实施例提供的光接收机通过将可能的干扰信号分为两路，分别传输到差分放大器，从而可以在差分放大器实现对两路差模干扰信号的抵消，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。

4、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：第一稳压器；所述第一稳压器的输出端耦合至所述光电检测器的输入端与所述第一电容之间；或者，所述光接收机还包括：第二稳压器；所述第二稳压器的输出端耦合至所述光电检测器的输入端。其中，所述第一稳压器或所述第二稳压器，用于为所述光电检测器提供偏置电压。

5、该设计中，由于电磁串扰等因素导致的干扰信号可能来自跨阻放大器的外部，也可能来自跨阻放大器的内部，无论为光电检测器提供偏置电压的稳压器置于跨阻放大器的内部还是置于跨阻放大器的外部，均可以通过本技术提供的设计思想实现将干扰信号分为两路，分别输入到差分放大器中。

6、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：第二电容；所述第二电容的输入端耦合至所述光电检测器的输入端与所述第一电容之间，所述第二电容的输出端耦合至参考平面；或者，所述光接收机还包括：第三电容，所述第三电容的输入端耦合至所述第一稳压器与所述光电检测器之间，或者耦合至所述第二稳压器与所述光电检测器之间，所述第三电容的输出端耦合至参考平面。其中，所述第二电容或所述第三电容，用于对来自所述第一稳压器或所述第二稳压器的部分干扰进行滤除；其中，所述第二电容或所述第三电容大于预设电容阈值。其中，所述参考平面例如可以为地线或者与所述第一稳压器或所述第二稳压器不同的电源端。

7、该设计中，为了提升光接收机对干扰信号进行消除的效率，通过在光电检测器的输入端之前，耦合连接参考平面的电容，可以实现部分干扰信号通过该电容被滤除，从而可以减少信号传输过程中包含的干扰信号，降低干扰信号对光信号的接收影响，保障光接收机对光信号的接收性能。

8、在一种可能的设计中，还包括：共模滤波器；所述共模滤波器的输入端耦合至所述差分放大器的输出端。其中，所述共模滤波器，用于对差分放大处理后的电信号中包含的共模干扰信号进行滤除。

9、该设计中，除了在差分放大器中可以实现对干扰信号的差模部分的抵消，为了避免干扰信号的共模部分对后续信号传输过程中产生干扰，还可以在差分放大器之后的位置通过共模滤波器实现对干扰信号的共模部分的消除，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。

10、在一种可能的设计中，所述共模滤波器设置于所述跨阻放大器的芯片中、或者设置于所述跨阻放大器与下一级单元之间的传输链路中、或者设置于所述下一级单元的输入级中；其中，所述下一级单元为缓冲器或放大器。

11、在一种可能的设计中，所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同、或信号特征值差小于第一差值，具体为：所述第一电容和所述光电检测器的寄生电容的值相同、或差值小于第二差值；且，所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元的放大倍数相等、或放大倍数之差小于第三差值。

12、该设计中，通过设置第一电容与光电探测器的寄生电容相同或相近、且设置所述第一跨阻放大单元的放大倍数和所述第二跨阻放大单元的放大倍数相同或相近，可以实现输入到差分放大器中的两路干扰信号相同或相近，从而可以在差分放大器实现对两路干扰信号的抵消，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。

13、在另一种可能的设计中，所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同、或信号特征值差小于第一差值，包括但不限于以下方式中的一种或组合：调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数；调整所述第二跨阻放大单元的放大倍数。

14、该设计中，还可以通过自适应调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数和/或所述第二跨阻放大单元的放大倍数，以达到所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同或相近的目的，从而也可以在差分放大器实现对两路干扰信号的抵消，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。

15、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：增益控制单元；所述增益控制单元的输入端耦合至所述差分放大器的输入端或输出端，输出端耦合至所述第一跨阻放大单元的输入端、或耦合至所述第二跨阻放大单元的输入端、或分别耦合至所述第一跨阻放大单元的输入端和所述第二跨阻放大单元的输入端。所述增益控制单元，用于获取所述参考信号的第一信号特征值和放大后的电信号中包含的干扰信号的第二信号特征值；以及，所述增益控制单元，还用于根据所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值，调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数、或调整所述第二跨阻放大单元的放大倍数、或分别调整所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元的放大倍数。

16、该设计中，通过在所述跨阻放大器中设置增益控制单元，从而可以实现所述跨阻放大器自动地根据两路差分支路中的干扰信号的信号特征值之间的关系，进行自适应的调整，以达到所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同或相近的目的，从而也可以在差分放大器实现对两路干扰信号的抵消，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。

17、在一种可能的设计中，所述增益控制单元，用于根据所述第一信号特征和所述第二信号特征之间的差值，调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数、或调整所述第二跨阻放大单元的放大倍数、或分别调整所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元的放大倍数，具体用于：增大或减小所述第一跨阻放大单元的放大倍数，以使所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值小于所述第四差值；或者，增大或减小所述第二跨阻放大单元的放大倍数，以使所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值小于所述第五差值；或者，分别增大或分别减小所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元各自的放大倍数，以使所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值小于所述第六差值。

18、在一种可能的设计中，通过以下方式但不限于以下方式中的至少一种获取所述第一信号特征值或所述第二信号特征值：信号峰值检测、信号均方根值检测、信号直流电平值检测。该设计中，具体实现时，可以根据实际场景选择合适的信号特征值进行增益控制，从而可以保障光接收机对干扰信号的消除效果，保障光接收机的接收性能。

19、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：上电检测单元和电源模块；所述上电检测单元的输入端耦合至所述电源模块的输出端，输出端耦合至所述增益控制单元。其中，所述上电检测单元，用于检测所述跨阻放大器的上电信号；以及，所述上电检测单元，还用于从检测到上电信号开始的预设时长内，控制所述增益控制单元进行工作。

20、在一种可能的设计中，所述光接收机还包括：控制电路；所述控制电路分别连接所述光电检测器和所述跨阻放大器的电源模块。其中，所述控制电路，用于在所述光电检测器工作之前、或接收到光信号之前，控制所述跨阻放大器的电源模块上电。

21、该设计中，通过控制电路可以实现在光接收机正常工作之前实现对所述第一跨阻放大单元和/或所述第二跨阻放大单元的放大倍数，以达到所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同或相近的目的，从而也可以在差分放大器实现对两路干扰信号的抵消，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。这样不仅可以实现对光接收机的干扰信号的抵消，还可以避免对正常光信号的接收过程产生影响。

22、第二方面，还提供另一种光接收机，包括：光电检测器、跨阻放大器；所述跨阻放大器包括第一差分支路、第二差分支路和共模滤波器；所述第一差分支路包括第一电容和第一跨阻放大单元；所述第一电容的输入端接收来自光电检测器的电源端的输入信号，所述第一电容的输出端耦合至所述第一跨阻放大单元的输入端；所述第一跨阻放大单元的输出端耦合至所述共模滤波器的第一输入端；所述第二差分支路包括第二跨阻放大单元；所述第二跨阻放大单元的输入端耦合至所述光电检测器的输出端，所述第二跨阻放大单元的输出端耦合至所述共模滤波器的第二输入端。其中，所述第一差分支路，用于对所述输入信号进行放大，输出参考信号；所述第二差分支路，用于对所述光电检测器输出的电信号进行放大；所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同、或信号特征值差小于第一差值；所述共模滤波器，用于对所述参考信号和所述放大后的电信号进行滤波处理。

23、该光接收机中，为了实现对可能的电磁串扰信号的消除，本技术实施例提供的光接收机通过将可能的干扰信号分为两路，分别传输到共模滤波器，从而可以在共模滤波器实现对两路共模干扰信号的抵消，进而可以提升光接收机的接收性能，增加传输信号的信噪比。

24、在一种可能的设计中，所述共模滤波器设置于所述跨阻放大器的芯片中、或者设置于所述跨阻放大器与下一级单元之间的传输链路中、或者设置于所述下一级单元的输入级中；其中，所述下一级单元为缓冲器或放大器。

25、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：第一稳压器；所述第一稳压器的输出端耦合至所述光电检测器的输入端与所述第一电容之间；或者，所述光接收机还包括：第二稳压器；所述第二稳压器的输出端耦合至所述光电检测器的输入端。其中，所述第一稳压器或所述第二稳压器，用于为所述光电检测器提供偏置电压。

26、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：第二电容；所述第二电容的输入端耦合至所述光电检测器的输入端与所述第一电容之间，所述第二电容的输出端耦合至参考平面；或者，所述光接收机还包括：第三电容，所述第三电容的输入端耦合至所述第一稳压器与所述光电检测器之间，或者耦合至所述第二稳压器与所述光电检测器之间，所述第三电容的输出端耦合至参考平面。其中，所述第二电容或所述第三电容，用于对来自所述第一稳压器或所述第二稳压器的部分干扰进行滤除；其中，所述第二电容或所述第三电容大于预设电容阈值。其中，所述参考平面例如可以为地线或者与所述第一稳压器或所述第二稳压器不同的电源端。

27、在一种可能的设计中，所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同、或信号特征值差小于第一差值，具体为：所述第一电容和所述光电检测器的寄生电容的值相同、或差值小于第二差值；且，所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元的放大倍数相等、或放大倍数之差小于第三差值。

28、在另一种可能的设计中，所述参考信号与放大后的电信号中包含的干扰信号的信号特征值相同、或信号特征值差小于第一差值，包括但不限于以下方式中的一种或组合：调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数；调整所述第二跨阻放大单元的放大倍数。

29、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：增益控制单元；所述增益控制单元的输入端耦合至所述共模滤波器的输入端或输出端，输出端耦合至所述第一跨阻放大单元的输入端、或耦合至所述第二跨阻放大单元的输入端、或分别耦合至所述第一跨阻放大单元的输入端和所述第二跨阻放大单元的输入端。所述增益控制单元，用于获取所述参考信号的第一信号特征值和放大后的电信号中包含的干扰信号的第二信号特征值；以及，所述增益控制单元，还用于根据所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值，调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数、或调整所述第二跨阻放大单元的放大倍数、或分别调整所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元的放大倍数。

30、在一种可能的设计中，所述增益控制单元，用于根据所述第一信号特征和所述第二信号特征之间的差值，调整所述第一跨阻放大单元的放大倍数、或调整所述第二跨阻放大单元的放大倍数、或分别调整所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元的放大倍数，具体用于：增大或减小所述第一跨阻放大单元的放大倍数，以使所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值小于所述第四差值；或者，增大或减小所述第二跨阻放大单元的放大倍数，以使所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值小于所述第五差值；或者，分别增大或分别减小所述第一跨阻放大单元和所述第二跨阻放大单元各自的放大倍数，以使所述第一信号特征值和所述第二信号特征值之间的差值小于所述第六差值。

31、在一种可能的设计中，通过以下方式但不限于以下方式中的至少一种获取所述第一信号特征值或所述第二信号特征值：信号峰值检测、信号均方根值检测、信号直流电平值检测。

32、在一种可能的设计中，所述跨阻放大器还包括：上电检测单元和电源模块；所述上电检测单元的输入端耦合至所述电源模块的输出端，输出端耦合至所述增益控制单元。其中，所述上电检测单元，用于检测所述跨阻放大器的上电信号；以及，所述上电检测单元，还用于从检测到上电信号开始的预设时长内，控制所述增益控制单元进行工作。

33、在一种可能的设计中，所述光接收机还包括：控制电路；所述控制电路分别连接所述光电检测器和所述跨阻放大器的电源模块。其中，所述控制电路，用于在所述光电检测器工作之前、或接收到光信号之前，控制所述跨阻放大器的电源模块上电。

34、第三方面，本技术实施例还提供一种光通信设备，可以包括如第一方面或第一方面中任一可能的设计所介绍到的光接收机、或者可以包括如第二方面或第二方面中任一可能的设计所介绍到的光接收机，一个或多个处理器。其中，所述一个或多个处理器用于接收来自所述光接收机传输的数据报文并处理。

35、其中，第二方面中包含的任一可能的设计的有益效果可参阅第一方面中各个设计的光接收机。以及，由于上述第三方面中的光通信设备包括上述第一方面中各个设计的光接收机，因此也具有上述第一方面中各个设计可以带来的技术效果，这里不再重复赘述。