突发模式的激光器驱动器和光网络单元的制作方法

本发明涉及通信，尤其是涉及一种突发模式的激光器驱动器和光网络单元。

背景技术：

1、目前，受多媒体通信的巨大数据传输需求的驱动，基于光纤到户（ftth，fibre tothe home）的被动光网络（pon，passive optical network‌）被用在解决通信领域的“最后一公里”问题。典型的 pon 系统基本上是一种点到多点（ptmp，point to multipoint‌）的光网络，信号路径中并无任何有源器件。基于时分多址技术（tdma，time divisionmultiple access‌），这种无源光网络共享一根光纤，为用户线路的语音、数据及视频服务提供一种经济高效的解决方案。

2、此类 pon 系统中的一个关键组件是位于每个用户端的光网络单元（onu，opticalnetwork unit‌），onu通常包含工作在突发模式的激光器驱动器，用于驱动激光二极管产生光信号。协议要求此类激光器驱动器必须在很短的时间（若干纳秒）内完成光信号的开和关。然而，现有的突发模式激光器驱动器的结构一般为差分输出，且需要搭配外部的bias-t（直流偏置器）。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种突发模式的激光器驱动器和光网络单元，以采用源极跟随器作为驱动激光器，通过控制源极跟随器的开和关，实现突发信号传输；利用mpd（‌监控光电二极管，monitoring photodiode）的光电流实现闭环控制源极跟随器输入信号的直流电压，从而实现激光器的自动功率控制；控制源极跟随器的偏置电流的开关时序，实现驱动信号的快速开关。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种突发模式的激光器驱动器，突发模式的激光器驱动器通过使能引脚控制激光二极管的打开和关断；突发模式的激光器驱动器包括：预驱动器，预驱动器通过差分输入的正端引脚和负端引脚获取调制信号，输出差分信号对的正端信号和负端信号；其中，正端信号和负端信号为反相信号；突发模式的激光器驱动器还包括：多个mos管，多个mos管将调制信号调制到激光二极管，激光二极管将输入的调制信号由电信号调制为光信号，光电二极管感应光信号产生光电流；其中，将第五n沟道mos管的栅端电压作为目标电压；突发模式的激光器驱动器还包括：调节器；调节器的正相输入端连接光功率参考电压，调节器的反相输入端连接光功率指示电压；目标电压基于调节器的输出电压确定，调节器的输出电压基于光功率参考电压和光功率指示电压确定。

3、在本申请可选的实施例中，如果使能引脚为逻辑1电平，突发模式的激光器驱动器驱动激光二极管发光；如果使能引脚为逻辑0电平时，突发模式的激光器驱动器关闭激光二极管。

4、在本申请可选的实施例中，上述突发模式的激光器驱动器还包括：二输入与门和二输入或门；正端信号输入至二输入与门的第一输入端，使能引脚的输出信号输入至二输入与门的第二输入端；负端信号输入至二输入或门的第一输入端使能引脚的输出信号在取反后输入至二输入或门的第二输入端。

5、在本申请可选的实施例中，如果使能引脚为逻辑1电平，第一n沟道mos管的栅端电压与正端信号同相，第二n沟道mos管的栅端电压与负端信号同相，目标电压与第二n沟道mos管的栅端电压反相，目标电压驱动第五n沟道mos管的栅端，第五n沟道mos管的源端与激光二极管的阳极连接，激光二极管的阳极电压等于目标电压与第五n沟道mos管的栅源电压的差值；突发模式的激光器驱动器还包括：延时传输门；如果使能引脚为逻辑1电平，第一p沟道mos管的栅端电压信号为逻辑0电平，延时传输门处于导通状态，第七n沟道mos管为五n沟道mos管提供直流偏置。

6、在本申请可选的实施例中，上述光电流通过第三电阻转化为光功率指示电压，光功率指示电压与激光二极管的光功率成正比。

7、在本申请可选的实施例中，如果使能引脚由逻辑1电平变为逻辑0电平，第一n沟道mos管的栅端电压在二输入与门和二输入或门的控制下变为逻辑0电平，第二n沟道mos管的栅端电压等于逻辑1电平，目标电压等于逻辑0电平，激光二极管输入的调制信号等于逻辑0电平；如果使能引脚由逻辑1电平变为逻辑0电平，使能引脚的反相信号控制第一p沟道mos管关断，第五n沟道mos管停止为激光二极管提供电流，激光二极管的阳极端口电压在第七n沟道mos管的作用下进行下降，激光二极管停止发光。

8、在本申请可选的实施例中，上述调节器包括：比较器、积分器、数模转换器和缓冲器；比较器、积分器、数模转换器和缓冲器依次连接；比较器设置有正相输入端和反相输入端，积分器和缓冲器均与使能端连接，缓冲器设置于输出端。

9、在本申请可选的实施例中，如果使能端为逻辑0电平，当缓冲器的输出阻抗为目标电阻，目标电压降低。

10、在本申请可选的实施例中，在延时传输门中，输入信号经过延时单元后产生延时，由同相缓冲驱动开关管的栅极，由反相缓冲驱动下拉管的栅极。

11、第二方面，本发明实施例还提供一种光网络单元，光网络单元包括：上述的突发模式的激光器驱动器。

12、本发明实施例带来了以下有益效果：

13、本发明实施例了一种突发模式的激光器驱动器和光网络单元，可以采用源极跟随器作为驱动激光器，通过控制源极跟随器的开和关，实现突发信号传输；利用mpd的光电流实现闭环控制源极跟随器输入信号的直流电压，从而实现激光器的自动功率控制；控制源极跟随器的偏置电流的开关时序，实现驱动信号的快速开关。

14、本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

15、为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

1.一种突发模式的激光器驱动器，其特征在于，所述突发模式的激光器驱动器通过使能引脚控制激光二极管的打开和关断；

2.根据权利要求1所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，如果所述使能引脚为逻辑1电平，所述突发模式的激光器驱动器驱动所述激光二极管发光；

3.根据权利要求1所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，所述突发模式的激光器驱动器还包括：二输入与门和二输入或门；

4.根据权利要求2所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，如果所述使能引脚为逻辑1电平，第一n沟道mos管的栅端电压与所述正端信号同相，第二n沟道mos管的栅端电压与所述负端信号同相，所述目标电压与所述第二n沟道mos管的栅端电压反相，所述目标电压驱动第五n沟道mos管的栅端，所述第五n沟道mos管的源端与所述激光二极管的阳极连接，所述激光二极管的阳极电压等于所述目标电压与所述第五n沟道mos管的栅源电压的差值；

5.根据权利要求1所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，所述光电流通过第三电阻转化为所述光功率指示电压，所述光功率指示电压与所述激光二极管的光功率成正比。

6.根据权利要求4所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，如果所述使能引脚由逻辑1电平变为逻辑0电平，所述第一n沟道mos管的栅端电压在二输入与门和二输入或门的控制下变为逻辑0电平，所述第二n沟道mos管的栅端电压等于逻辑1电平，所述目标电压等于逻辑0电平，所述激光二极管输入的所述调制信号等于逻辑0电平；

7.根据权利要求1-6任一项所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，所述调节器包括：比较器、积分器、数模转换器和缓冲器；所述比较器、所述积分器、所述数模转换器和所述缓冲器依次连接；

8.根据权利要求7所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，如果所述使能端为逻辑0电平，当所述缓冲器的输出阻抗为目标电阻，所述目标电压降低。

9.根据权利要求4所述的突发模式的激光器驱动器，其特征在于，在所述延时传输门中，输入信号经过延时单元后产生延时，由同相缓冲驱动开关管的栅极，由反相缓冲驱动下拉管的栅极。

10.一种光网络单元，其特征在于，所述光网络单元包括：权利要求1-9任一项所述的突发模式的激光器驱动器。