專利名稱：光信號(hào)傳輸裝置和光信號(hào)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光信號(hào)傳輸裝置、一種光信號(hào)傳播裝置和光信號(hào)傳輸方法，更確切地說(shuō)，涉及一種將多個(gè)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并通過光纖成批發(fā)送這些光信號(hào)的光信號(hào)傳輸裝置、光信號(hào)傳播裝置和光信號(hào)傳輸方法。
下面參照

圖1描述一例傳統(tǒng)的光信號(hào)傳輸裝置。圖1中，標(biāo)號(hào)1表示由CMOS、Bi-CMOS、雙極性、GaAs等組成的傳輸側(cè)大規(guī)模集成電路(LSI)，它是公開處理多個(gè)電信號(hào)的邏輯電路。標(biāo)號(hào)11表示對(duì)傳輸側(cè)LSI 1的輸出電信號(hào)進(jìn)行放大的激光驅(qū)動(dòng)器。標(biāo)號(hào)12表示激光電二極管或激光電二極管陣列，產(chǎn)生與該輸出的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的光信號(hào)，輸出的電信號(hào)受激光驅(qū)動(dòng)器11放大的輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)。標(biāo)號(hào)13表示光連接器。標(biāo)號(hào)3表示光纖或光纖帶。激光電二極管12通過光連接器13與光纖3光耦合。激光電二極管12產(chǎn)生的光信號(hào)通過光纖3傳送到外部。
標(biāo)號(hào)2表示由CMOS、Bi-CMOS、雙極性、GaAs等組成的接收機(jī)側(cè)LSI，它是一個(gè)分開處理多個(gè)電信號(hào)的邏輯電路。這里，標(biāo)號(hào)22表示光電二極管(photodiode)或光電二極管陣列。標(biāo)號(hào)23表示接收機(jī)側(cè)光連接器。光電二極管22通過光連接器23與光纖3光耦合。光電二極管22將通過光纖3從外部傳送的光信號(hào)光電轉(zhuǎn)換成與原始的電信號(hào)對(duì)應(yīng)的電信號(hào)。光電二極管22的輸出電流信號(hào)被提供到電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21，該電路21將光電二極管22的輸出電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。標(biāo)號(hào)24表示比較器。從電流電壓轉(zhuǎn)換電路21輸出的電壓信號(hào)被提供到比較器24的一個(gè)輸入端。參考電壓Vref加到比較器24的另一輸入端。
正如已經(jīng)說(shuō)明的那樣，當(dāng)信號(hào)從傳輸側(cè)LSI 1通過光纖傳送到接收機(jī)側(cè)LSI 2時(shí)，傳輸側(cè)LSI 1的輸出電信號(hào)被輸人到激光驅(qū)動(dòng)器11。激光電二極管12響應(yīng)于傳輸側(cè)LSI 1的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。光電二極管22通過接收機(jī)側(cè)光連接器23接收通過光連接器13和光纖3傳送的光信號(hào)。光電二極管22接著產(chǎn)生電流信號(hào)脈沖。電流電壓轉(zhuǎn)換電路21將由光電二極管22產(chǎn)生的電流信號(hào)脈沖轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。比較器24接著將電壓信號(hào)與參考電壓Vref比較。電壓信號(hào)隨后作為邏輯信號(hào)輸入到接收機(jī)側(cè)LSI 2。
這里，激光電二極管12的驅(qū)動(dòng)電流-發(fā)射功率特性易隨溫度而變。具體說(shuō)來(lái)，激光電二極管12的發(fā)射功率強(qiáng)度隨激光電二極管12的周圍溫度和自身產(chǎn)生的熱量的變化而變化。發(fā)射功率強(qiáng)度的變化使得傳輸信號(hào)的定時(shí)精度劣化。激光電二極管12的電源電壓的變化也使得定時(shí)精度劣化。
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述問題的光信號(hào)傳輸裝置和光信號(hào)傳輸方法。本發(fā)明的目的能夠通過組合本發(fā)明獨(dú)立權(quán)利要求中描述的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的從屬權(quán)利要求進(jìn)一步限定本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明提供并行的光信號(hào)傳輸裝置，該傳輸裝置具有激光電二極管和光電二極管，抑制電源噪聲、漂移和溫度變化所產(chǎn)生的定時(shí)顫動(dòng)和漂移，從而解決了上述問題。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供的一種光信號(hào)傳輸裝置具有放大要傳送的電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器和根據(jù)電信號(hào)輸出光信號(hào)的光信號(hào)激光電二極管。該光信號(hào)傳輸裝置具有一參考電流源，它輸出電信號(hào)中預(yù)定比例的最大電流值作為參考電流；光信號(hào)傳輸裝置還包括一參考激光電二極管，它產(chǎn)生受參考電流驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)參考光。
按照本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供如本發(fā)明第一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳輸裝置，它具有多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器，并行輸出多個(gè)電信號(hào)。
按照本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供如本發(fā)明第一個(gè)或第二個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳輸裝置，使得激光電二極管和參考激光電二極管構(gòu)成激光電二極管陣列。
按照本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供如本發(fā)明第一到第三個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳輸裝置，使得參考電流源輸出電信號(hào)的最大電流值的近似1/2作為參考電流。
按照本發(fā)明的第五個(gè)方面，提供如本發(fā)明第一到第四個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳輸裝置，使得參考激光電二極管恒定輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光。
按照本發(fā)明的第六個(gè)方面，提供的一種光信號(hào)傳播裝置具有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并發(fā)送該光信號(hào)的傳輸單元，它具有放大電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器、根據(jù)激光驅(qū)動(dòng)器所放大的電信號(hào)輸出光信號(hào)的光信號(hào)激光電二極管、輸出電信號(hào)的最大電流值的預(yù)定部分作為傳輸側(cè)參考電流的參考電流源，以及根據(jù)傳輸側(cè)參考電流輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光的參考激光電二極管。該光信號(hào)傳播裝置還具有傳播光信號(hào)的光纖、接收通過光纖傳播的光信號(hào)的接收單元。接收單元具有接收通過光纖傳送的光信號(hào)并將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)的電流信號(hào)光電二極管、接收通過光纖傳送的標(biāo)準(zhǔn)參考光并將標(biāo)準(zhǔn)參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流的參考電流光電二極管、分別將電流信號(hào)和接收機(jī)側(cè)參考電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和參考電壓的電流電壓轉(zhuǎn)換電路，和將電壓信號(hào)和參考電壓比較的比較器。
按照本發(fā)明的第七個(gè)方面，提供如本發(fā)明第六個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得傳輸單元具有多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器，并行輸出多個(gè)電信號(hào)。
按照本發(fā)明的第八個(gè)方面，提供如本發(fā)明第七個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得接收單元具有多個(gè)比較器將多個(gè)電壓信號(hào)和參考電壓并行比較。
按照本發(fā)明的第九個(gè)方面，提供本發(fā)明第六到第八個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得光信號(hào)激光電二極管和參考激光電二極管被構(gòu)成激光電二極管陣列。
按照本發(fā)明的第十個(gè)方面，提供如本發(fā)明第六到第九個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得參考電流源輸出電信號(hào)的最大電流值的近似1/2作為傳輸側(cè)參考電流。
按照本發(fā)明的第十一個(gè)方面，提供如本發(fā)明第六到第十個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得參考激光電二極管恒定地輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光。
按照本發(fā)明的第十二個(gè)方面，提供如本發(fā)明第六到第十一個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得傳輸單元還具有輸出電信號(hào)的傳輸側(cè)SLI，并且把激光驅(qū)動(dòng)器和參考電流源隱埋在傳輸側(cè)LSI內(nèi)。
按照本發(fā)明的第十三個(gè)方面，提供如本發(fā)明第六到第十二個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得接收單元還具有將比較器的比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的原始電信號(hào)的接收側(cè)LSI。
按照本發(fā)明的第十四個(gè)方面，提供如本發(fā)明第十三個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和比較器隱埋在接收側(cè)LSI內(nèi)。
按照本發(fā)明的第十五個(gè)方面，提供如本發(fā)明第六到第十四個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得傳輸單元還具有發(fā)射功率補(bǔ)償電路，該電路中包括有補(bǔ)償光電二極管，它接收一部分參考激光二極管的輸出光、將接收的輸出光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的補(bǔ)償電流，并輸出補(bǔ)償電流。該光信號(hào)傳播裝置還具有補(bǔ)償電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，它將補(bǔ)償光電二極管輸出的補(bǔ)償電流轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償電壓，并輸出補(bǔ)償電壓。這時(shí)，發(fā)射功率補(bǔ)償電路將補(bǔ)償電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的補(bǔ)償電壓反饋到激光驅(qū)動(dòng)器和參考電流源。
按照本發(fā)明的第十六個(gè)方面，所提供的光信號(hào)傳輸裝置具有放大要傳送的電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器、輸出預(yù)定比例的電信號(hào)最大電流值作為參考電流的參考電流源、分別根據(jù)電信號(hào)和參考電流輸出光信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)參考光的激光電二極管，以及使激光電二極管有選擇地與激光驅(qū)動(dòng)器或參考電流源連接的傳輸側(cè)開關(guān)。
按照本發(fā)明的第十七個(gè)方面，提供如本發(fā)明第十六個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳輸裝置，它具有多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器，并行輸出多個(gè)電信號(hào)。
按照本發(fā)明第十八個(gè)方面，提供的光信號(hào)傳播裝置具有將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并發(fā)送該光信號(hào)的傳輸單元，它具有放大電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器、輸出預(yù)定比例的最大電信號(hào)電流值作為傳輸側(cè)參考電流的參考電流源、根據(jù)經(jīng)激光驅(qū)動(dòng)器放大的電信號(hào)輸出光信號(hào)并根據(jù)傳輸側(cè)參考電流輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光的激光電二極管，以及使激光電二極管有選擇地與激光驅(qū)動(dòng)器或參考電流源相連的傳輸側(cè)開關(guān)、用來(lái)傳播光信號(hào)的光纖。光信號(hào)傳播裝置還具有接收通過光纖傳播的光信號(hào)的接收單元，該接收單元的光電二極管接收通過光纖而傳播的光信號(hào)、將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)、接收標(biāo)準(zhǔn)參考光，并將標(biāo)準(zhǔn)的參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流；光信號(hào)傳播裝置還具有電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，分別將電流信號(hào)和接收機(jī)側(cè)參考電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和參考電壓，還具有將電壓信號(hào)與參考電壓比較的比較器。
按照本發(fā)明的第十九個(gè)方面，提供如本發(fā)明第十八個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得傳輸單元具有多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器，并行輸出多個(gè)電信號(hào)。
按照本發(fā)明的第二十個(gè)方面，提供如本發(fā)明第十九個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得接收單元具有多個(gè)比較器，將多個(gè)電壓信號(hào)并行地與參考電壓比較。
按照本發(fā)明的第二十一個(gè)方面，提供如本發(fā)明第十八到第二十個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得接收單元還具有向比較器施加參考電壓的參考電壓輸出電路。
按照本發(fā)明的第二十二個(gè)方面，提供如本發(fā)明第二十一個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得接收單元還具有接收機(jī)側(cè)開關(guān)，當(dāng)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路輸出參考電壓時(shí)使參考電壓輸入到參考電壓輸出電路。
按照本發(fā)明的第二十三個(gè)方面，提供如本發(fā)明第十八個(gè)方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得傳輸側(cè)開關(guān)定期切換到參考電流源。
按照本發(fā)明的第二十四個(gè)方面，提供如本發(fā)明第二十三方面所描述的光信號(hào)傳播裝置，使得能夠判斷將傳輸側(cè)開關(guān)切換到參考電流源的時(shí)間周期，從而在該時(shí)間周期內(nèi)，激光電二極管的發(fā)射功率強(qiáng)度的波動(dòng)不會(huì)增加很大。
按照本發(fā)明的第二十五個(gè)方面，提供了一種從傳輸單元傳送光信號(hào)的方法，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并通過傳播光信號(hào)的光纖將該光信號(hào)發(fā)送到接收通過光纖傳播的該光信號(hào)的接收單元。該方法包括下述步驟從傳輸單元輸出電信號(hào)、從傳輸單元定期輸出預(yù)定比例的電信號(hào)最大電流值作為傳輸側(cè)參考電流、根據(jù)電信號(hào)將光信號(hào)輸出到光纖，并根據(jù)來(lái)自傳輸單元的傳輸側(cè)參考電流將標(biāo)準(zhǔn)參考光輸出到光纖、接收通過光纖傳播的光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，以及接收通過光纖傳播的標(biāo)準(zhǔn)參考光并將標(biāo)準(zhǔn)參考光轉(zhuǎn)換成接收單元中相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流、將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)、并將接收機(jī)側(cè)參考電流轉(zhuǎn)換成接收單元中的參考電壓，并將該電壓信號(hào)與接收單元中的參考電壓比較。
按照本發(fā)明的第二十六個(gè)方面，提供如本發(fā)明第二十五個(gè)方面所描述的傳播光信號(hào)的方法，使得在輸出電信號(hào)的步驟中并行輸出多個(gè)電信號(hào)。
按照本發(fā)明第二十七個(gè)方面，提供了一種傳播來(lái)自傳輸單元的光信號(hào)的方法，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并通過傳播光信號(hào)的光纖將光信號(hào)發(fā)送到接收通過光纖傳播的光信號(hào)的接收單元。該方法具有如下步驟從傳輸單元輸出電信號(hào)，定期輸出其值大于預(yù)定比例的最大電信號(hào)電流值的正電流和其值小于來(lái)自傳輸單元的預(yù)定比例的電信號(hào)最大電流值的負(fù)電流，根據(jù)電信號(hào)向光纖輸出光信號(hào)，根據(jù)正電流向光纖輸出正參考光以及根據(jù)來(lái)自傳輸單元的負(fù)電流向光纖輸出負(fù)參考光，接收通過光纖傳播的光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)、接收通過光纖傳播的正參考光并將正參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的正電流、以及接收通過光纖傳播的負(fù)參考光并在接收單元中將負(fù)參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)負(fù)電流、在接收單元中將與光信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，根據(jù)接收單元中的正電流和負(fù)電流產(chǎn)生參考電壓，并將電壓信號(hào)與接收單元中的參考電壓比較。
按照本發(fā)明的第二十八個(gè)方面，提供一種如本發(fā)明的第二十七個(gè)方面所描述的傳播光信號(hào)的方法，使得在輸出電信號(hào)的步驟中并行輸出多個(gè)電信號(hào)。
按照本發(fā)明的第二十九個(gè)方面，提供的光信號(hào)傳播裝置具有傳輸單元，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并輸出光信號(hào)，它具有放大電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器、向激光驅(qū)動(dòng)器輸出具有預(yù)定占空比的二進(jìn)制輸出的二進(jìn)制信號(hào)源、以及根據(jù)電信號(hào)輸出光信號(hào)和根據(jù)二進(jìn)制輸出輸出二進(jìn)制參考光的激光電二極管。光信號(hào)傳播裝置具有傳播光信號(hào)的光纖。該光信號(hào)傳播裝置還具有接收通過光纖傳播的光信號(hào)的接收單元，具有接收通過光纖傳送的光信號(hào)的光電二極管，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，接收二進(jìn)制參考光并將二進(jìn)制參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制參考電流，還具有分別將電流信號(hào)和二進(jìn)制參考電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和二進(jìn)制參考電壓的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路、分別根據(jù)二進(jìn)制參考電壓和占空比輸出參考電壓的平滑電路以及將電壓信號(hào)與參考電壓比較的比較器。
按照本發(fā)明的第三十個(gè)方面，提供如本發(fā)明第二十九個(gè)方面所描述的傳播光信號(hào)的方法，使得傳輸裝置具有并行輸出多個(gè)電信號(hào)的多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器。
按照本發(fā)明的第三十一個(gè)方面，提供如本發(fā)明第三十個(gè)方面所描述的傳播光信號(hào)的方法，使得接收單元具有將多個(gè)電信號(hào)并行和參考電壓比較的多個(gè)比較器。
按照本發(fā)明的第三十二個(gè)方面，提供如本發(fā)明第二十九到第三十一個(gè)方面中任何一個(gè)方面所描述的傳播光信號(hào)的方法，使得二進(jìn)制信號(hào)源是一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)源。
圖1是傳統(tǒng)例子的并行光信號(hào)傳播裝置。
圖2是按照本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖3是按照本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖4是按照本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖5是按照本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖6是按照本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖7是按照本發(fā)明第七個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖8是按照本發(fā)明第十個(gè)實(shí)施例的光信號(hào)傳播裝置。
圖9是一例參考電壓輸出電路65。
圖10是另一例參考電壓輸出電路65。
下面通過本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。然而，下述實(shí)施例并非是對(duì)權(quán)利要求中所描述的本發(fā)明的范圍的限制。另外，并不要求將實(shí)施例中所描述的所有特征組合起來(lái)才能夠提供本發(fā)明的解決方法。
下面參照?qǐng)D2描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。圖2中，與圖1中相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。將光信號(hào)傳送到光纖的結(jié)構(gòu)稱為傳輸單元。從光纖接收光信號(hào)的結(jié)構(gòu)稱為接收單元。圖2中，傳輸單元具有傳輸側(cè)LSI 1、參考電流源4、激光驅(qū)動(dòng)器11、激光電二極管12和光連接器13。另外，接收單元具有光連接器23、光電二極管22、電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21、比較器24和接收機(jī)側(cè)LSI 2。
圖2中，也與圖1中一樣，傳輸側(cè)LSI 1的輸出電信號(hào)被輸入到激光驅(qū)動(dòng)器11。激光電二極管12于是響應(yīng)于傳輸側(cè)LSI 1的輸出信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。通過光連接器13和光纖3傳送光信號(hào)。光電二極管22通過接收機(jī)側(cè)光連接器23接收光信號(hào)。隨后光電二極管22發(fā)射一電流信號(hào)脈沖。光電二極管22發(fā)射的電流信號(hào)脈沖隨后由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。比較器24將電壓信號(hào)與參考電壓Vref比較。電壓信號(hào)隨后作為邏輯信號(hào)輸入到接收機(jī)側(cè)LSI 2。
本實(shí)施例中，傳輸側(cè)配備有輸出恒定電流的參考電流源4。占激光驅(qū)動(dòng)器11的驅(qū)動(dòng)電流預(yù)定比例(例如1/2)的電流作為直流參考電流從參考電流源4輸出。這樣，使單個(gè)參考激光電二極管121恒定地輻射光。參考激光電二極管121輻射的光用作標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)。該標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)也通過傳送其他光信號(hào)的同一傳輸路徑傳送。換句話說(shuō)，與用作發(fā)送其他光信號(hào)的激光電二極管12相同的另一激光電二極管以同樣的方式安裝和用作參考激光電二極管121。用來(lái)發(fā)送其他信號(hào)的相同的光連接器13、光纖3、接收機(jī)側(cè)光連接器23、光電二極管22和電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21用來(lái)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)。與由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21轉(zhuǎn)換的直流參考電流對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)用作所有接收機(jī)側(cè)比較器24的參考電壓Vref。
如上所述，在傳輸側(cè)，激光電二極管12的發(fā)射功率強(qiáng)度因激光電二極管12的周圍溫度的變化而變化，也因激光電二極管12自己產(chǎn)生的熱而變化。因此，傳輸信號(hào)的定時(shí)精度變壞。另外，定時(shí)精度也因激光電二極管12的電源電壓的變化而變壞。然而，按照本實(shí)施例，與發(fā)射光信號(hào)的激光電二極管12相同的激光電二極管是以同樣的方式安裝的。該激光電二極管用作參考激光電二極管121。所以，參考激光電二極管121幾乎受同樣程度的周圍溫度的變化的影響，也與發(fā)射光信號(hào)的激光電二極管12一樣受同樣程度的自己產(chǎn)生的熱的影響。換言之，施于所有接收機(jī)側(cè)比較器24的一個(gè)輸入端的電壓信號(hào)接受相同程度的周圍溫度的變化，也接受施加到另一輸入端的參考電壓Vref自己產(chǎn)生的熱的相同的變化。類似地，在激光電二極管12的電源電壓變化的情況下，施加到所有接收機(jī)側(cè)比較器24的一個(gè)輸入端的電壓信號(hào)受到電源電壓中的變化量與施加到另一輸入端的參考電壓Vref的變化量相同。提供到比較器24一個(gè)端子的輸入與施加到比較器24另一輸入端的輸入包含相同的變化量。所以，即使激光電二極管的周圍溫度變化、激光電二極管自己產(chǎn)生的熱的變化以及激光電二極管12的電源電壓變化使得傳輸信號(hào)的光強(qiáng)度發(fā)生變化，兩個(gè)輸人端中含有的變化量也相互抵消。結(jié)果，可以避免定時(shí)精度的變壞。
這里，為了描述第二個(gè)實(shí)施例，激光電二極管陣列用于并行光信號(hào)傳輸裝置的多個(gè)激光電二極管12。當(dāng)以陣列形式形成激光電二極管12時(shí)，各個(gè)激光電二極管相互間緊緊熱耦合在一起。使各個(gè)激光電二極管相互間緊緊熱耦合在一起是為了使各個(gè)二極管自己產(chǎn)生的熱相互間傳遞并相互抵消。結(jié)果，激光二極管自己產(chǎn)生的熱的變化所引起的特性變化也相互抵消。從上文中可以看到，當(dāng)以激光二極管陣列形式形成多個(gè)激光二極管12時(shí)，激光二極管自己產(chǎn)生的熱的變化所引起的特性變化可以被抵消，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
下面參照?qǐng)D3描述本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例。
圖3中，激光驅(qū)動(dòng)器11和參考電流源4安裝在傳輸側(cè)LSI的內(nèi)側(cè)，LSI是與其他邏輯電路一起用來(lái)分別處理多個(gè)電信號(hào)的邏輯電路。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21和比較器24安裝在接收機(jī)側(cè)LSI2內(nèi)，LS12是與其他邏輯電路一起將傳送的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成原始電信號(hào)的邏輯電路。
正如在上文中描述的那樣，通過將激光驅(qū)動(dòng)器11和參考電流源4與其他的邏輯電路一起安裝在傳輸側(cè)LSI 1的內(nèi)部，使得多個(gè)激光電二極管相互間緊密熱耦合在一起。所以，圖3所示的實(shí)施例除了具有第一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)以外，還具有第二個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。通過將光電二極管22與其他的邏輯電路一起安裝在接收機(jī)側(cè)LSI2內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)沒有其他外部電路的高密度封裝。另外，其他電路、激光驅(qū)動(dòng)器11和參考電流源4安裝在傳輸側(cè)LSI1內(nèi)，并且信號(hào)是在安裝在接收機(jī)側(cè)LSI2中的芯片內(nèi)接收的。所以，可以大大減小信號(hào)傳輸?shù)墓模⑶铱梢约铀匐娐愤\(yùn)行。
下面參照?qǐng)D4描述第四個(gè)實(shí)施例。在第四個(gè)實(shí)施例中，安裝有使激光電二極管12的發(fā)射功率絕對(duì)值穩(wěn)定的發(fā)射功率補(bǔ)償電路5。該發(fā)射功率補(bǔ)償電路5包括接收參考激光電二極管121(受參考電流源4的驅(qū)動(dòng)而輻射光)一部分輸出光的補(bǔ)償光電二極管51，以及將補(bǔ)償光電二極管51的輸出電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的補(bǔ)償電流-電壓轉(zhuǎn)換電路52。補(bǔ)償電流-電壓轉(zhuǎn)換電路52的輸出被反饋到每個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器11和參考電流源4。發(fā)射功率補(bǔ)償電路5通過將這些輸出電流控制在一恒定值來(lái)穩(wěn)定激光電二極管12的發(fā)射功率絕對(duì)值。
同時(shí)采用上述發(fā)射功率補(bǔ)償電路5，使激光電二極管12的驅(qū)動(dòng)電流發(fā)射功率特性進(jìn)一步得到穩(wěn)定。
下面參照?qǐng)D5描述本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例。在第五個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)定期通過光纖3傳送。如圖中所示，第一開關(guān)61安裝在傳輸側(cè)LSI1內(nèi)。第二開關(guān)64和參考電壓輸出電路65安裝在接收機(jī)側(cè)LSI2內(nèi)。
在傳輸側(cè)LSI 1內(nèi)，開關(guān)61有選擇地將激光電二極管63連接到激光驅(qū)動(dòng)器62或參考電流源4。為了能夠更好地理解本實(shí)施例，激光電驅(qū)動(dòng)器62和激光驅(qū)動(dòng)器11以及激光電二極管63和激光二極管12采用了不同的標(biāo)號(hào)。然而，激光驅(qū)動(dòng)器61可以與激光驅(qū)動(dòng)器11相同，而激光電二極管63也可以與激光電二極管12相同。
如上所述，激光電二極管的發(fā)射功率密度隨環(huán)境溫度而變，也隨激光電二極管自己產(chǎn)生的熱而變。發(fā)射功率密度的變化使得傳輸信號(hào)的定時(shí)精度變壞。所以，需要確定傳送標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)的時(shí)間周期，從而在該周期內(nèi)激光電二極管12的發(fā)射功率密度的波動(dòng)不會(huì)變大。例如，在每隔幾秒的時(shí)間內(nèi)開關(guān)61與參考電流源4相連。結(jié)果，每隔幾秒通過光纖3發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)。根據(jù)不同的情況，可以用更長(zhǎng)或更短的時(shí)間來(lái)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)。當(dāng)開關(guān)61與激光驅(qū)動(dòng)器62相連時(shí)，激光電二極管63輸出與其他激光電二極管12類似的光信號(hào)。在接收機(jī)側(cè)LSI 2內(nèi)，從激光電二極管63輸出的光信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)被輸入到電流電壓轉(zhuǎn)換電路21中。
開關(guān)64與開關(guān)61同步選擇參考電壓輸出電路65。換言之，當(dāng)開關(guān)61用預(yù)定的時(shí)間切換到參考電流源4側(cè)并且激光電二極管63輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)時(shí)，開關(guān)64被切換到參考電壓輸出電路65側(cè)。參考電壓輸出電路65(將參照?qǐng)D9和圖10描述)至少在傳送第一標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)的時(shí)刻和傳送下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)的時(shí)刻之間的預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持在與標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)對(duì)應(yīng)的參考電壓Vref的值上。參考電壓輸出電路65在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將參考電壓Vref輸出到比較器24的輸入端。參考電壓輸出電路65以預(yù)定的時(shí)間更新與下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)對(duì)應(yīng)的參考電壓Vref的值。
下面參照?qǐng)D6描述本發(fā)明的第六個(gè)實(shí)施例。在第六個(gè)實(shí)施例中，省去了圖5中所示的參考電流源4和開關(guān)61。這時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)器62輸出受傳輸側(cè)LSI 1的控制單元(未圖示)控制的電信號(hào)和直流參考電流。需要確定輸出直流參考電流的時(shí)間即傳播標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)所需的時(shí)間，從而不會(huì)在該時(shí)間內(nèi)使激光電二極管12的發(fā)射功率密度的波動(dòng)變大。與圖5所示第五個(gè)實(shí)施例相比，可以去掉參考電流源4和開關(guān)61。結(jié)果，就使第六個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
下面參照?qǐng)D7描述本發(fā)明的第七個(gè)實(shí)施例。在第七個(gè)實(shí)施例中，參考電流源4、開關(guān)61和64以及參考電壓輸出電路65均與每一光纖3連接在一起。為了使描述簡(jiǎn)化，圖7中僅示出了有關(guān)一個(gè)光纖3的結(jié)構(gòu)。需要確定輸出直流參考電流所需的時(shí)間即傳播標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)所需的時(shí)間，從而在該時(shí)間內(nèi)使激光二極管12的發(fā)射功率密度的波動(dòng)不會(huì)變大。由于圖5所示的結(jié)構(gòu)與每一光纖3安裝在一起，所以可對(duì)每一光纖3獨(dú)立地校正激光二極管12的發(fā)射功率密度波動(dòng)。
在本發(fā)明的第八個(gè)實(shí)施例中，省去了圖7所示的參考電流源4和開關(guān)61。這時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)器62輸出受傳輸側(cè)LSI 1的控制單元(未示出)控制的電信號(hào)和直流參考電流。激光驅(qū)動(dòng)器62可以定期輸出直流參考電流。確定這一時(shí)間，使得在該時(shí)間內(nèi)激光電二極管63的發(fā)射功率密度不會(huì)由于發(fā)熱而有大的波動(dòng)。
在本發(fā)明的第九個(gè)實(shí)施例中，激光電二極管62輸出如圖6中所示大于參考電流值的正電流和小于參考電流值的負(fù)電流。確定這一時(shí)間，從而激光電二極管63在此時(shí)間的發(fā)射功率密度不會(huì)因發(fā)熱而有大的波動(dòng)。要求正電流值與參考電流值之差的絕對(duì)值等于負(fù)電流值和參考電流值之差的絕對(duì)值。激光電二極管63根據(jù)正電流向光纖3輸出正參考光信號(hào)，根據(jù)負(fù)電流向光纖3輸出負(fù)參考光信號(hào)。光電二極管22接收正、負(fù)參考光信號(hào)，并分別將它們轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的正、負(fù)電流信號(hào)。電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21隨后分別將正、負(fù)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的正、負(fù)電壓信號(hào)。此后，參考電壓輸出電路65根據(jù)正、負(fù)電壓信號(hào)輸出參考電壓Vref。當(dāng)正電流值和參考電流值之差的絕對(duì)值等于負(fù)電流值和參考電流值之差的絕對(duì)值時(shí)，參考電壓輸出電路65將正電壓信號(hào)和負(fù)電壓信號(hào)的平均值設(shè)置為參考電壓Vref。正如在前面的實(shí)施例中所描述的那樣，接著將參考電壓Vref與電壓信號(hào)比較。
下面參照?qǐng)D8描述本發(fā)明的第十個(gè)實(shí)施例。在第十個(gè)實(shí)施例中，時(shí)鐘70和激光驅(qū)動(dòng)器62相連。這時(shí)，安裝平滑電路80作為向接收機(jī)側(cè)LSI 2產(chǎn)生參考電壓Vref的裝置。當(dāng)需要傳播并行的光信號(hào)時(shí)，為了使所有的信號(hào)同步，提供同時(shí)傳播時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)(光信號(hào))的系統(tǒng)。本實(shí)施例中，用該時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生參考電壓Vref。下面將會(huì)描述本實(shí)施例的操作。
激光驅(qū)動(dòng)器62對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)(電信號(hào))和時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行放大，并將這些信號(hào)輸出到激光電二極管63。激光電二極管63根據(jù)電信號(hào)輸出光信號(hào)。另外，根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，激光電二極管63輸出與時(shí)鐘信號(hào)的二進(jìn)制輸出對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制參考光信號(hào)。通過光纖3將光信號(hào)和二進(jìn)制參考光信號(hào)傳送到光電二極管。光電二極管22接收光信號(hào)和二進(jìn)制參考光信號(hào)，并分別將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)和相應(yīng)的二進(jìn)制參考電流信號(hào)。
在電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21將二進(jìn)制參考電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制參考電壓信號(hào)以后，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21將二進(jìn)制參考電壓信號(hào)發(fā)送到平滑電路80。平滑電路80對(duì)二進(jìn)制參考電壓信號(hào)取時(shí)間平均，并確定與該時(shí)間平均相等的參考電壓Vref。確定對(duì)二進(jìn)制參考電壓信號(hào)取時(shí)間平均所需的時(shí)間，從而激光電二極管63的發(fā)射功率密度在此期間不會(huì)因發(fā)熱而有大的波動(dòng)。本實(shí)施例中，用具有恒定時(shí)間周期的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生參考電壓Vref。然而，也可以用輸出具有預(yù)定占空比的二進(jìn)制輸出的二進(jìn)制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生參考電壓Vref。另一方面，在電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)以后，電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21向比較器24發(fā)送該電壓信號(hào)。與前述實(shí)施例一樣，比較器24將電壓信號(hào)與參考電壓Vref比較。
在上述實(shí)施例中，為了提高裝置的精度，要求對(duì)主要在制造過程中產(chǎn)生的激光電二極管12和光電二極管22的特性變化進(jìn)行調(diào)整。為此，例如，測(cè)量激光電二極管12和光電二極管22的特性。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，調(diào)整激光電二極管12的驅(qū)動(dòng)電流使得激光電二極管12的輸出變得均勻，并調(diào)整光電二極管22的接收機(jī)側(cè)增益使得光電二極管22的輸出變得均勻。例如，可以將根據(jù)特性變化而調(diào)整的值存儲(chǔ)在EEPROM或控制電路的存儲(chǔ)器內(nèi)。
圖9描繪了一例存儲(chǔ)和輸出參考電壓Vref的參考電壓輸出電路63。該參考電壓輸出電路63具有A/D轉(zhuǎn)換器71、存儲(chǔ)器72和D/A轉(zhuǎn)換器73。已經(jīng)經(jīng)過電流-電壓轉(zhuǎn)換電路21轉(zhuǎn)換的參考電壓Vref由A/D轉(zhuǎn)換器73轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，隨后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器72內(nèi)。D/A轉(zhuǎn)換器73隨后將存儲(chǔ)的參考電壓值Vref轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。已經(jīng)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的參考電壓Vref繼續(xù)被傳送到比較器24，直到傳送下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)。
圖10描繪了另一例存儲(chǔ)和輸出傳播的參考電壓Vref的參考電壓輸出電路63。該參考電壓輸出電路63是一個(gè)具有電容81和差分放大器82的模擬存儲(chǔ)器。首先，開關(guān)64閉合，并傳播參考電壓Vref。當(dāng)電容81中累積了電荷的時(shí)候，開關(guān)64打開，參考電壓Vref從差分放大器82輸出到比較器24。
正如在上文中所描述的那樣，按照本發(fā)明，在傳輸側(cè)安裝有參考電流源和參考激光電二極管。參考電流源輸出對(duì)應(yīng)于預(yù)定比例的激光驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電流作為直流參考電流，而參考激光電二極管發(fā)射由直流參考電流驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)。另外，安裝有施加了電壓信號(hào)作為參考電壓的比較器。該電壓信號(hào)與由電流-電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的直流參考電流對(duì)應(yīng)。結(jié)果，即使當(dāng)周圍溫度、自生熱和激光電二極管的電源電壓變化時(shí)出現(xiàn)傳輸信號(hào)光強(qiáng)度的變化，變化分量也會(huì)相互抵消。這樣，可以提供防止定時(shí)精度變壞的并行光信號(hào)傳輸裝置。
另外，在并行光信號(hào)傳輸裝置中，通過以激光電二極管陣列的形式構(gòu)筑激光電二極管，由激光電二極管自己產(chǎn)生的熱的變化而引起的特性的變化也相互抵消。因此，可以控制激光電二極管自己產(chǎn)生的熱的變化所引起的特性變化，這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
此外，在并行光信號(hào)傳輸裝置中，通過在傳輸側(cè)LSI中安裝激光驅(qū)動(dòng)器和參考電流源以及其他的邏輯電路，并在接收機(jī)側(cè)LSI中安裝電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和比較器以及其他的邏輯電路，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)需外部電路的高密度封裝，可以大大減小因信號(hào)傳輸而產(chǎn)生的功耗，并且可以加速電路的運(yùn)行。
另外，在并行光信號(hào)傳輸裝置中，通過采用發(fā)射功率補(bǔ)償電路，可以使激光電二極管的驅(qū)動(dòng)電流-發(fā)射功率特性進(jìn)一步穩(wěn)定。
盡管上文中用實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并非僅限于這些實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)施例中加入各種修改和改進(jìn)。從權(quán)利要求書中可以看到，這些修改和改進(jìn)的實(shí)施例也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種光信號(hào)傳輸裝置，它具有放大要傳送的電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器和根據(jù)所述電信號(hào)輸出光信號(hào)的光信號(hào)激光電二極管，其特征在于，所述光信號(hào)傳輸裝置包含一參考電流源，它輸出所述電信號(hào)中預(yù)定比例的最大電流值作為參考電流；一參考激光電二極管，它產(chǎn)生受所述參考電流驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)參考光。
2．如權(quán)利要求1所述的光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，它包含多個(gè)所述激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)。
3．如權(quán)利要求1所述的光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，所述激光電二極管和所述參考激光電二極管構(gòu)成激光電二極管陣列。
4．如權(quán)利要求1所述的光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，所述參考電流源輸出所述電信號(hào)的所述最大電流值的近似1/2作為所述參考電流。
5．如權(quán)利要求1所述的光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，所述參考激光電二極管恒定輸出所述標(biāo)準(zhǔn)參考光。
6．一種光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，它包含將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并發(fā)送所述光信號(hào)的傳輸單元，它具有放大所述電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器；根據(jù)所述激光驅(qū)動(dòng)器所放大的所述電信號(hào)輸出所述光信號(hào)的光信號(hào)激光電二極管；輸出所述電信號(hào)的最大電流值的預(yù)定部分作為傳輸側(cè)參考電流的參考電流源；以及根據(jù)所述傳輸側(cè)參考電流輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光的參考激光電二極管；傳播所述光信號(hào)的光纖；接收通過所述光纖傳播的所述光信號(hào)的接收單元，它具有接收通過光纖傳送的所述光信號(hào)并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)的電流信號(hào)光電二極管；接收通過所述光纖傳送的所述標(biāo)準(zhǔn)參考光并將所述標(biāo)準(zhǔn)參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流的參考電流光電二極管；分別將所述相應(yīng)電流信號(hào)和所述相應(yīng)接收機(jī)側(cè)參考電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和參考電壓的電流-電壓轉(zhuǎn)換電路；以及將所述電壓信號(hào)和所述參考電壓比較的比較器。
7．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述傳輸單元具有多個(gè)所述激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)。
8．如權(quán)利要求7所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述接收單元具有多個(gè)將多個(gè)所述電壓信號(hào)和所述參考電壓并行比較的比較器。
9．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述光信號(hào)激光電二極管和參考激光電二極管被構(gòu)成激光電二極管陣列。
10．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述參考電流源輸出所述電信號(hào)的最大電流值的近似1/2作為所述傳輸側(cè)參考電流。
11．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述參考激光電二極管恒定地輸出所述標(biāo)準(zhǔn)參考光。
12．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述傳輸單元還具有輸出所述電信號(hào)的傳輸側(cè)SLI，并且所述激光驅(qū)動(dòng)器和所述參考電流源隱埋在所述傳輸側(cè)LSI內(nèi)。
13．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述接收單元還具有將所述比較器的比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的原始電信號(hào)的接收側(cè)LSI。
14．如權(quán)利要求13所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路和所述比較器隱埋在所述接收側(cè)LSI內(nèi)。
15．如權(quán)利要求6所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述傳輸單元還具有發(fā)射功率補(bǔ)償電路，所述發(fā)射功率補(bǔ)償電路包括補(bǔ)償光電二極管，它接收一部分所述參考激光電二極管的輸出光、將所述輸出光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的補(bǔ)償電流，并輸出所述相應(yīng)的補(bǔ)償電流；以及補(bǔ)償電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，它將補(bǔ)償光電二極管輸出的所述補(bǔ)償電流轉(zhuǎn)換成補(bǔ)償電壓，并輸出所述補(bǔ)償電壓；使得所述發(fā)射功率補(bǔ)償電路將所述補(bǔ)償電流-電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的所述補(bǔ)償電壓反饋到所述激光驅(qū)動(dòng)器和所述參考電流源。
16．一種光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，它具有放大要傳送的電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器；輸出預(yù)定比例的所述電信號(hào)最大電流值作為參考電流的參考電流源；分別根據(jù)所述電信號(hào)和所述參考電流輸出光信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)參考光的激光電二極管；以及使所述激光電二極管有選擇地與所述激光驅(qū)動(dòng)器或所述參考電流源連接的傳輸側(cè)開關(guān)。
17．如權(quán)利要求16所述的光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，它包含多個(gè)所述激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)。
18．一種光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，它包含將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并發(fā)送所述光信號(hào)的傳輸單元，所述傳輸單元具有放大所述電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器；輸出所述電信號(hào)預(yù)定比例的最大電流值作為傳輸側(cè)參考電流的參考電流源；根據(jù)所述激光驅(qū)動(dòng)器放大的所述電信號(hào)輸出所述光信號(hào)以及根據(jù)所述傳輸側(cè)參考電流輸出標(biāo)準(zhǔn)參考光的激光電二極管；以及使所述激光電二極管有選擇地與所述激光驅(qū)動(dòng)器或所述參考電流源相連的傳輸側(cè)開關(guān)；用來(lái)傳播所述光信號(hào)的光纖；以及接收單元，它接收通過所述光纖而傳播的所述光信號(hào)，所述接收單元具有光電二極管，它接收通過所述光纖傳送的所述光信號(hào)，并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，接收所述標(biāo)準(zhǔn)參考光，并將所述標(biāo)準(zhǔn)參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，它分別將所述相應(yīng)的電流信號(hào)和所述相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和參考電壓；以及將所述電壓信號(hào)與所述參考電壓比較的比較器。
19．如權(quán)利要求18所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述傳輸單元具有多個(gè)所述激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)。
20．如權(quán)利要求19所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述接收單元具有多個(gè)所述比較器，所述比較器將多個(gè)所述電壓信號(hào)并行與所述參考電壓比較。
21．如權(quán)利要求18所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述接收單元還具有向所述比較器施加所述參考電壓的參考電壓輸出電路。
22．如權(quán)利要求21所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述接收單元還具有當(dāng)所述電流-電壓轉(zhuǎn)換電路輸出所述參考電壓時(shí)使所述參考電壓輸入到所述參考電壓輸出電路的接收機(jī)側(cè)開關(guān)。
23．如權(quán)利要求18所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述傳輸側(cè)開關(guān)定期切換到所述參考電流源。
24．如權(quán)利要求23所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，判斷將所述傳輸側(cè)開關(guān)切換到所述參考電流源的時(shí)間周期，從而在所述時(shí)間周期內(nèi)，所述激光電二極管的發(fā)射功率密度的波動(dòng)不會(huì)有大的增加。
25．一種從傳輸單元傳送光信號(hào)的方法，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并通過傳播所述光信號(hào)的光纖將所述光信號(hào)發(fā)送到接收通過所述光纖傳播的所述光信號(hào)的接收單元，其特征在于，所述方法包括下述步驟從所述傳輸單元輸出所述電信號(hào)；從所述傳輸單元定期輸出預(yù)定比例電信號(hào)最大電流值作為傳輸側(cè)參考電流；根據(jù)所述電信號(hào)將所述光信號(hào)輸出到所述光纖，并根據(jù)來(lái)自所述傳輸單元的所述傳輸側(cè)參考電流將標(biāo)準(zhǔn)參考光輸出到所述光纖；接收通過所述光纖傳播的所述光信號(hào)并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，并接收通過所述光纖傳播的標(biāo)準(zhǔn)參考光并將所述標(biāo)準(zhǔn)參考光轉(zhuǎn)換成所述接收單元中相應(yīng)的接收機(jī)側(cè)參考電流；將所述相應(yīng)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并將所述相應(yīng)接收機(jī)側(cè)參考電流轉(zhuǎn)換成所述接收單元中的參考電壓；以及將所述電壓信號(hào)和所述接收單元中的所述參考電壓相比較。
26．如權(quán)利要求25所述的傳播光信號(hào)的方法，其特征在于，在輸出所述電信號(hào)的步驟中并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)。
27．一種從傳輸單元傳送光信號(hào)的方法，它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并通過傳播所述光信號(hào)的光纖將所述光信號(hào)發(fā)送到接收通過所述光纖傳播的所述光信號(hào)的接收單元，其特征在于，所述方法包含如下步驟從所述傳輸單元輸出所述電信號(hào)；定期輸出具有大于預(yù)定比例的所述最大電信號(hào)電流值的正電流和具有小于來(lái)自所述傳輸單元的預(yù)定比例的所述電信號(hào)最大電流值的負(fù)電流；根據(jù)所述電信號(hào)向所述光纖輸出所述光信號(hào)，根據(jù)所述正電流向所述光纖輸出正參考光以及根據(jù)來(lái)自所述傳輸單元的負(fù)電流向所述光纖輸出負(fù)參考光；接收通過所述光纖傳播的光信號(hào)并將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，接收通過所述光纖傳播的正參考光并將所述正參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的正電流，以及接收通過所述光纖傳播的負(fù)參考光并將所述負(fù)參考光轉(zhuǎn)換成所述接收單元中的相應(yīng)負(fù)電流；將與所述光信號(hào)對(duì)應(yīng)的相應(yīng)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成所述接收單元中的電壓信號(hào)；根據(jù)所述接收單元中的所述相應(yīng)的正電流和所述相應(yīng)的負(fù)電流產(chǎn)生參考電壓；將所述電壓信號(hào)與所述接收單元中的所述參考電壓比較。
28．如權(quán)利要求27所述的傳播光信號(hào)的方法，其特征在于，在輸出所述電信號(hào)的步驟中并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)。
29．一種光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，它包含將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)并發(fā)送所述光信號(hào)的傳輸單元，它具有放大所述電信號(hào)的激光驅(qū)動(dòng)器；向所述激光驅(qū)動(dòng)器輸出具有預(yù)定占空比的二進(jìn)制輸出的二進(jìn)制信號(hào)源；以及根據(jù)所述電信號(hào)輸出所述光信號(hào)和根據(jù)所述二進(jìn)制輸出而輸出二進(jìn)制參考光的激光電二極管；傳播所述光信號(hào)的光纖；以及接收通過所述光纖傳播的所述光信號(hào)的接收單元，它具有光電二極管，它接收通過所述光纖傳送的所述光信號(hào)，將所述光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號(hào)，接收所述二進(jìn)制參考光，并將所述二進(jìn)制參考光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制參考電流；電流-電壓轉(zhuǎn)換電路，它分別將所述相應(yīng)電流信號(hào)和所述相應(yīng)二進(jìn)制參考電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)和二進(jìn)制參考電壓；分別根據(jù)所述二進(jìn)制參考電壓和所述預(yù)定的占空比輸出單值參考電壓的平滑電路；以及將所述電壓信號(hào)與所述參考電壓比較的比較器。
30．如權(quán)利要求29所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述傳輸單元具有并行輸出多個(gè)所述電信號(hào)的多個(gè)所述激光驅(qū)動(dòng)器。
31．如權(quán)利要求30所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述接收單元具有將多個(gè)所述電信號(hào)并行和所述參考電壓比較的多個(gè)所述比較器。
32．如權(quán)利要求29所述的光信號(hào)傳播裝置，其特征在于，所述二進(jìn)制信號(hào)源是一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)源。
全文摘要
一種抑制因溫度變化而引起的電源噪聲、漂移和定時(shí)顫動(dòng)和漂移的并行光信號(hào)傳輸裝置。并行光信號(hào)傳輸裝置具有輸出與激光驅(qū)動(dòng)器11預(yù)定比例的驅(qū)動(dòng)電流對(duì)應(yīng)的電流值作為直流參考電流的參考電流源4,激光驅(qū)動(dòng)器11安裝在傳輸側(cè)。并行光信號(hào)傳輸裝置還具有發(fā)射由直流參考電流驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)參考光信號(hào)并安裝在傳輸側(cè)的參考激光電二極管121。與直流參考電流對(duì)應(yīng)的由電流－電壓轉(zhuǎn)換電路21轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)作為參考電壓V
文檔編號(hào)H04B10/564GK1210404SQ98118630
公開日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1998年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月20日
發(fā)明者岡安俊幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛德萬(wàn)測(cè)試