一种光接收机制造技术

本申请公开一种光接收机，包括：光电探测器，跨阻放大电路，单端

【技术实现步骤摘要】
一种光接收机


[0001]本申请涉及光通信领域，尤其涉及一种具有高频峰值增益的光接收机。

技术介绍

[0002]10G无源光网络(Passive Optical Network，PON)技术和产品已经准备完成并进入规模布放阶段，在10G PON中，光网络单元(Optical Network Unit，ONU)的成本问题成为未来能否海量布放的一个关键问题，降低成本是10G PON的一个关键需求。而吉比特无源光网络(Gigabit Passive Optical Network，GPON)中广泛采用的在板双向光组件(Bi
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directionalOptical Sub
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Assembly On Board，BOB)技术可以沿用到10G PON中来降低封装成本，因此，器件自身的成本成为了进一步降成本的关键。
[0003]在10G PON的ONU中，10G雪崩光电二极管(Avalanche Photo
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Detector，APD)是最高速率的光器件，所占成本比重也最高，因此，降低APD的成本成为降低10G PON中ONU成本的关键。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种光接收机，采用低速APD来接收高速信号，解决了由于高速APD 成本过高，导致整个器件成本过高的问题。
[0005]第一方面，提供一种光接收机，包括：光电探测器，跨阻放大电路，单端
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差分转换器， I/O接口和控制器，所述光电探测器，用于将接收到的光信号转化成电流信号，其中，所述光电探测器的带宽低于系统传输的带宽需求；所述跨阻放大电路，用于接收所述电流信号和第一控制信号，根据所述第一控制信号对所述电流信号进行跨阻增益，得到电压信号，其中，所述电流信号在第一带宽内的频率响应值高于在所述光电探测器带宽内的频率响应值，所述第一带宽中的任一频率不低于所述光电探测器的上限截止频率；所述单端
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差分转换器，用于将所述电压信号转成差分电压信号，将所述差分电压信号发送给所述I/0接口和所述控制器；所述I/0接口，用于输出所述差分电压信号；所述控制器，用于根据所述差分电压信号，产生第二控制信号，将所述第二控制信号发送给所述跨阻放大电路，其中，所述第二控制信号用于控制对所述电流信号进行跨阻增益。
[0006]本申请实施例提供的光接收机，采用带宽低于系统传输带宽要求的光电探测器，大幅降低光接收机的成本；并通过跨阻放大电路的运用，弥补了带宽不足造成的接收信号劣化，在保证接收信号质量的情况下，实现降低器件成本的目的。
[0007]结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述控制器具体用于执行多次采样处理，每次所述采样处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；对接收到的所述差分电压信号的上下电平进行采样，得到采样点的值；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次采样处理之后，具体用于：将所述多次采样处理得到的多个采样点中值最大的采样点对应的控制信号作为所述第二控制信号。
[0008]结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述控制器具体用于执行多次检测处理，每次所述检测处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；以第一频率为界，分别检测高于所述第一频率和低于所述第一频率的差分电压信号的能量，得到能量差，其中，所述第一频率为0.28/Tb，所述Tb为差分电压信号每个比特的持续时间；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次采样处理之后，具体用于：将所述多次检测处理得到的多个能量差中值最小的能量差对应的控制信号作为所述第二控制信号。
[0009]上面两个实施例，是控制器筛选最优控制信号的两种实现方式，该最优控制信号可以让跨阻放大电路对光电探测器进行它本身可以实现的最优的补偿，而且跨阻放大电路的增益补偿是在跨阻放大电路内部实现的，不会引入额外噪声。
[0010]结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述光接收机还包括均衡器，所述均衡器，用于接收所述差分电压信号和第三控制信号，根据所述第三控制信号对所述差分电压信号进行增益，将增益后的差分电压信号发送给所述控制器和所述I/O接口，其中，所述差分电压信号在第二带宽内的频率响应值高于在所述第一带宽内的频率响应值，所述第二带宽中的任一频率高于所述第一带宽中的任一频率；所述控制器，还用于根据所述差分电压信号，产生第四控制信号，将所述第四控制信号发送给所述均衡器，其中，所述第四控制信号用于控制对所述差分电压信号进行增益。
[0011]本申请实施例通过均衡器的使用，扩大了对光电探测器的补偿范围，相对于跨阻放大电路，可以对更高的频点进行增益补偿。
[0012]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述控制器具体用于执行多次第一采样处理，每次所述第一采样处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；对接收到的所述差分电压信号的上下电平进行采样，得到采样点的值；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第一采样处理之后，具体用于：将所述多次第一采样处理得到的多个采样点中值最大的采样点对应的控制信号作为所述第二控制信号；
[0013]所述控制器在将所述第二控制信号发送给所述跨阻放大电路之后，还会执行多次第二采样处理，每次所述第二采样处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述均衡器；对接收到的所述差分电压信号的上下电平进行采样，得到采样点的值；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第二采样处理之后，具体用于：将所述多次第二采样处理得到的多个采样点中值最大的采样点对应的控制信号作为所述第四控制信号。
[0014]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述控制器具体用于执行多次第一检测处理，每次所述第一检测处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；以第一频率为界，分别检测高于所述第一频率和低于所述第一频率的差分电压信号的能量，得到能量差，其中，所述第一频率为0.28/Tb，所述Tb 为所述差分电压信号每个比特的持续时间；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第一检测处理之后，具体用于：将所述多次第一检测处理得到的多个能量差中值最小的能量差对应的控制信号作为所述第二控制信号；
[0015]所述控制器在将所述第二控制信号发送给所述跨阻放大电路之后，还会执行多次
第二检测处理，每次所述第二检测处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述均衡器；以第一频率为界，分别检测高于所述第一频率和低于所述第一频率的差分电压信号的能量，得到能量差，其中，所述第一频率为0.28/Tb，所述Tb为所述差分电压信号每个比特的持续时间；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第二检测处理之后，具体用于：将所述多次第二检测处理得到的多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光接收机，其特征在于，包括：光电探测器，跨阻放大电路，单端
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差分转换器和I/O接口，其中：所述光电探测器，用于将接收到的光信号转化成电流信号，其中，所述光电探测器的带宽低于系统传输的带宽需求；所述跨阻放大电路，用于接收所述电流信号和第一控制信号，根据所述第一控制信号对所述电流信号进行跨阻增益，得到电压信号，其中，所述电流信号在第一带宽内的频率响应值高于在所述光电探测器带宽内的频率响应值，所述第一带宽中的任一频率不低于所述光电探测器的上限截止频率,所述第一控制信号是根据差分电压信号产生的；所述单端
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差分转换器，用于将所述电压信号转成所述差分电压信号，将所述差分电压信号发送给所述I/O接口；所述I/O接口，用于输出所述差分电压信号。2.根据权利要求1所述的光接收机，其特征在于，所述光接收机还包括控制器，所述控制器接收所述差分电压信号、产生所述第一控制信号和输出所述第一控制信号给所述跨阻电路放大器。3.根据权利要求2所述的光接收机，其特征在于，所述控制器具体用于执行多次采样处理，每次所述采样处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；对接收到的所述差分电压信号的上下电平进行采样，得到采样点的值；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次采样处理之后，具体用于：将所述多次采样处理得到的多个采样点中值最大的采样点对应的控制信号作为所述第一控制信号。4.根据权利要求2所述的光接收机，其特征在于，所述控制器具体用于执行多次检测处理，每次所述检测处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；以第一频率为界，分别检测高于所述第一频率和低于所述第一频率的差分电压信号的能量，得到能量差，其中，所述第一频率为0.28/Tb，所述Tb为差分电压信号每个比特的持续时间；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次采样处理之后，具体用于：将所述多次检测处理得到的多个能量差中值最小的能量差对应的控制信号作为所述第一控制信号。5.根据权利要求1所述的光接收机，其特征在于，所述光接收机还包括均衡器，其中：所述均衡器，用于接收所述差分电压信号和第二控制信号，根据所述第二控制信号对所述差分电压信号进行增益，将增益后的差分电压信号发送给所述控制器和所述I/O接口，其中，所述差分电压信号在第二带宽内的频率响应值高于在所述第一带宽内的频率响应值，所述第二带宽中的任一频率高于所述第一带宽中的任一频率；所述控制器接收所述差分电压信号、产生所述第一控制信号和输出所述第一控制信号给所述跨阻电路放大器，具体包括：
所述控制器，用于接收所述增益后的差分电压信号，产生所述第一控制信号和所述第二控制信号，将所述第一控制信号和所述第二控制信号分别发送给所述跨阻电路放大器和所述均衡器。6.根据权利要求5所述的光接收机，其特征在于，所述控制器具体用于执行多次第一采样处理，每次所述第一采样处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；对接收到的所述差分电压信号的上下电平进行采样，得到采样点的值；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第一采样处理之后，具体用于：将所述多次第一采样处理得到的多个采样点中值最大的采样点对应的控制信号作为所述第一控制信号；所述控制器在将所述第二控制信号发送给所述跨阻放大电路之后，还会执行多次第二采样处理，每次所述第二采样处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述均衡器；对接收到的所述差分电压信号的上下电平进行采样，得到采样点的值；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第二采样处理之后，具体用于：将所述多次第二采样处理得到的多个采样点中值最大的采样点对应的控制信号作为所述第三控制信号。7.根据权利要求5所述的光接收机，其特征在于，所述控制器具体用于执行多次第一检测处理，每次所述第一检测处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述跨阻放大电路；以第一频率为界，分别检测高于所述第一频率和低于所述第一频率的差分电压信号的能量，得到能量差，其中，所述第一频率为0.28/Tb，所述Tb为所述差分电压信号每个比特的持续时间；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第一检测处理之后，具体用于：将所述多次第一检测处理得到的多个能量差中值最小的能量差对应的控制信号作为所述第一控制信号；所述控制器在将所述第二控制信号发送给所述跨阻放大电路之后，还会执行多次第二检测处理，每次所述第二检测处理中，执行以下过程：发送控制信号给所述均衡器；以第一频率为界，分别检测高于所述第一频率和低于所述第一频率的差分电压信号的能量，得到能量差，其中，所述第一频率为0.28/Tb，所述Tb为所述差分电压信号每个比特的持续时间；根据预设的改变量，对所述控制信号进行改变；所述控制器在执行所述多次第二检测处理之后，具体用于：将所述多次第二检测处理得到的多个能量差中值最小的能量差对应的控制信号作为所述第三控制信号。
8.根据权利要求1所述的光接收机，其特征在于，所述跨阻放大电路包括：固定电阻，第一三极管，第二三极管，变阻电路和输出端口，其中：所述固定电阻包括两个端口，其中一个端口接地，另一个端口连接第一三极管的发射极；所述第一三极管的基极用于接收输入信号，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管的发射极相连；所述第二三极管的基极用于接收偏置电压信号，所述第二三极管的集电极与所述变阻电路的第一端口相连，其中，所述偏置电压信号用于调整对所述输入信号的增益；所述输出端口位于所述第二三极管的集电极与所述变阻电路的第一端口之间的连接线上；所述变阻电路包括三个端口，所述变阻电路的第二端口用于接收控制信号，第三端口接地，其中，所述控制信号用于控制变阻电路的阻值。9.一种光接收机，其特征在于，包括：光电探测器，第一跨阻放大电路，单端
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差分转换器，均衡器和I/O接口，其中：所述光电探测器，用于将接收到的光信号转化成电流信号，其中，所述光电探测器的带宽低于系统传输的带宽需求；所述第一跨阻放大电路，用于接收所述电流信号，对所述电流信号进行跨阻增益，得到电压信号；所述单端
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差分转换器，用于将电所述压信号转成差分电压信号，将所述差分电压信号发送给所述均衡器；所述均衡器，用于接收所述差分电压信号和第一控制信号，根据所述第一控制信号对所述差分电压信号进行增益，将增益后的差分电压信号发送给所述I/O接口和所述控制器，其中，所述差分电压信号在第一带宽内的频率响应值高于在所述光电探测器带宽内的频率响应值，所述第一带宽中的任一频率高于所述光电探测器的上限截止频率，所述第一控制信号是根据增益后的差分电压信号产生的；所述I/O接口，用于输出所述增益后的差分电压信号。10.根据权利要求9所述的光接收机，其特征在于，所述光接收机还包括控制器，所述控制器用于接收所述增益后的差分电压信号，产生所述第一控制信号，并输出所述第一控制信号给所述均衡器。11.根据权利要求10所述的光接收机，其特征在于，所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：付生猛，熊宇，满江伟，王成艳，曾小飞，曾理，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：