專利名稱：用于補(bǔ)償光電檢測器的方法及裝置的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及光網(wǎng)絡(luò)，更具體來說，涉及光接收機(jī)。
2.相關(guān)技術(shù)描述在通信系統(tǒng)中，越來越多地采用光束來傳送信息。對通信帶寬的需求已經(jīng)使遠(yuǎn)程和短程通信中繼線從銅線轉(zhuǎn)換為光纖(數(shù)字)通信。光纖的寬譜特性以每秒數(shù)千兆位的極高數(shù)據(jù)速率支持寬帶信號。
一般來說，光源、即發(fā)射機(jī)把數(shù)字或模擬電信號轉(zhuǎn)換為調(diào)制光束，然后再通過光纖傳遞到光檢測器、即接收機(jī)，光檢測器則從所接收光束中提取電信號。光纖可與采用頻分復(fù)用、時分復(fù)用或其它形式復(fù)用的不同通信信道共用。典型的光鏈路利用在光纖相對端的光纖與局域網(wǎng)(LAN)之間處理光電轉(zhuǎn)換的收發(fā)信機(jī)單元擴(kuò)展通信系統(tǒng)的范圍。光收發(fā)信機(jī)通過遠(yuǎn)程跨洋電纜或城市區(qū)域中的短程鏈路來提供千兆位通信速率。
典型的發(fā)射機(jī)以固定功率電平工作。光鏈路的距離范圍可從數(shù)米到百公里，從而在光接收機(jī)上交付寬范圍的光信號電平。光接收機(jī)必須對于寬范圍的所接收光信號電平準(zhǔn)確且精確地起作用。光接收機(jī)通常包括正-本征-負(fù)(PIN)類型或雪崩光電二極管(APD)類型的光電檢測器。兩種類型具有不同的增益和信噪比特性，兩者都隨工作參數(shù)、如偏壓和溫度而變化。兩種光電檢測器都要求監(jiān)測諸如所接收的光功率和溫度等參數(shù)，以便確保所接收信號處于適當(dāng)范圍，從而確保在接收機(jī)對數(shù)據(jù)的正確解碼。增益和信噪比特性的調(diào)節(jié)通常采用模擬電路來處理，以及采用數(shù)字電路來監(jiān)測。
需要的是用于調(diào)節(jié)和監(jiān)測光電檢測器的新方式，它避免了先有技術(shù)方法的復(fù)雜度和費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
公開一種用于補(bǔ)償可作為光接收機(jī)或換能器的組成部分的光電檢測器的方法及裝置。補(bǔ)償使光電檢測器的調(diào)節(jié)和監(jiān)測可以采用普通數(shù)字控制器來執(zhí)行?？刂破鹘邮馨ㄋ邮招盘枏?qiáng)度和溫度的被監(jiān)測工作參數(shù)的輸入?？刂破魈峁┢珘嚎刂菩盘栕鳛檩敵?，它調(diào)節(jié)光電檢測器的正或負(fù)端偏壓電源?？刂破靼压怆姍z測器的偏壓保持在優(yōu)化光電檢測器的增益和信噪比的電平，從而有助于在寬范圍的信號強(qiáng)度和溫度上對接收信號的解碼?？刂破靼ㄏ鄳?yīng)的數(shù)字信號強(qiáng)度補(bǔ)償器，它輸出目標(biāo)偏壓；以及溫度補(bǔ)償器，它輸出溫度相關(guān)的電壓偏移，對光電檢測器溫度的變化補(bǔ)償偏壓。加法器對信號強(qiáng)度和溫度補(bǔ)償器的輸出求和，從而提供驅(qū)動偏壓電源的偏壓控制信號。數(shù)字信號強(qiáng)度補(bǔ)償器還提供監(jiān)測信號作為輸出，其電平與補(bǔ)償從偏壓電平產(chǎn)生的光電檢測器的可變增益之后由光電檢測器所接收的實(shí)際光信號強(qiáng)度對應(yīng)。
在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，收發(fā)信機(jī)以及用于監(jiān)測光電檢測器的方法及裝置也被公開并要求其權(quán)益。
附圖概述從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會更清楚本發(fā)明的這些及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中

圖1表示相互耦合以形成廣域網(wǎng)(WAN)的多個光收發(fā)信機(jī)。
圖2A是本發(fā)明的一個實(shí)施例的電路圖，其中光收發(fā)信機(jī)的偏壓補(bǔ)償電路耦合在光檢測器的高端。
圖2B是本發(fā)明的一個實(shí)施例的電路圖，其中光收發(fā)信機(jī)的偏壓補(bǔ)償電路耦合在光檢測器的低端。
圖3A-B是圖2A所示的補(bǔ)償電路的備選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。
圖4A-B是圖2B所示的補(bǔ)償電路的備選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。
圖5A是曲線圖，表示光接收機(jī)中的光電檢測器增益和靈敏度對偏壓。
圖5B是曲線圖，表示在某一光電檢測器工作溫度范圍中的偏壓偏移對溫度。
圖5C是曲線圖，表示光接收機(jī)中的光電檢測器增益和靈敏度對單位為毫安的所接收信號強(qiáng)度。
圖6是過程流程圖，表示補(bǔ)償電路響應(yīng)變化的工作溫度和所接收信號強(qiáng)度而執(zhí)行的過程。
實(shí)施例的詳細(xì)描述圖1表示相互耦合以形成處理多個局域網(wǎng)(LAN)之間通信的光廣域網(wǎng)(WAN)的多個光收發(fā)信機(jī)。LAN 112、132表示為在公司總部100中。LAN 162表示為在公司倉庫150中。LAN 182表示為在公司工廠170中。所有LAN通過高速光干線網(wǎng)鏈接。光網(wǎng)絡(luò)的光段的長度可從數(shù)米到數(shù)百公里不等。在每個公司位置，相應(yīng)的LAN提供到連網(wǎng)工作站、服務(wù)器、加工機(jī)械等的電通信鏈路。為了處理LAN之間的高帶寬通信，光收發(fā)信機(jī)卡110、130、160和180表示為分別耦合到LAN 112、132、162和182。這些光收發(fā)信機(jī)卡以光方式鏈接在一起，并組成處理LAN之間高速通信的光干線網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)。
在所示實(shí)施例中，每個光收發(fā)信機(jī)卡包括一對雙端口收發(fā)信機(jī)和路由器。每個收發(fā)信機(jī)卡構(gòu)成光網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)。光網(wǎng)絡(luò)鏈接這些LAN。收發(fā)信機(jī)卡耦合在具有環(huán)段190、192、194、196的雙環(huán)拓?fù)渲?。每個收發(fā)信機(jī)表示為從雙環(huán)的任一個接收和發(fā)送光調(diào)制信息。每個收發(fā)信機(jī)的接收端口和發(fā)送端口耦合到各環(huán)的相應(yīng)段。信息可被認(rèn)為在雙環(huán)的一個環(huán)中順時針傳遞，而在另一個環(huán)中逆時針傳遞。所有收發(fā)信機(jī)對接收數(shù)據(jù)執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換，然后再由整體的路由器進(jìn)行分析以確定其目的地。如果信息由路由器之一確定為要送往收發(fā)信機(jī)卡所耦合的LAN，則路由器將該信息從光網(wǎng)絡(luò)中卸載到相應(yīng)LAN。
光卡110包括兩個收發(fā)信機(jī)118、120以及路由器114。路由器114通過LAN接口116與LAN112耦合。收發(fā)信機(jī)經(jīng)由相應(yīng)的發(fā)送和接收端口對耦合到形成雙光環(huán)拓?fù)涞南鄳?yīng)網(wǎng)絡(luò)段。光纖電纜126和124經(jīng)由環(huán)段196分別處理線路卡110與180之間的信息的發(fā)送和接收。另一對光纖電纜(未示出)經(jīng)由環(huán)段190處理線路卡110與130之間的信息的發(fā)送和接收。收發(fā)信機(jī)118-120的監(jiān)測經(jīng)由監(jiān)測接口122進(jìn)行。
光卡130包括兩個收發(fā)信機(jī)138、140以及路由器134。路由器134通過LAN接口136與LAN 132耦合。收發(fā)信機(jī)經(jīng)由相應(yīng)的發(fā)送和接收端口對耦合到形成雙光環(huán)拓?fù)涞南鄳?yīng)網(wǎng)絡(luò)段。光纖電纜(未示出)經(jīng)由環(huán)段192處理線路卡130與160之間的信息的發(fā)送和接收。收發(fā)信機(jī)138-140的監(jiān)測經(jīng)由監(jiān)測接口142進(jìn)行。線路卡160和180采用環(huán)段194彼此耦合。
每個收發(fā)信機(jī)的接收機(jī)部分的監(jiān)測和調(diào)節(jié)采用普通數(shù)字控制器執(zhí)行。控制器把接收機(jī)的光電檢測器部分的偏壓保持在優(yōu)化光電檢測器的增益和信噪比的電平，從而有助于在寬范圍的信號強(qiáng)度和溫度上對所接收信號的解碼。數(shù)字信號強(qiáng)度補(bǔ)償器還提供監(jiān)測信號作為輸出，其電平與接收機(jī)上的實(shí)際接收信號強(qiáng)度對應(yīng)。接收機(jī)監(jiān)測用于診斷或保護(hù)性維護(hù)目的，例如根據(jù)被監(jiān)測參數(shù)確定更換組件的時間。組件老化或生存期階段可根據(jù)被監(jiān)測參數(shù)來確定，從而組件在出故障之前被更換。
圖2A是本發(fā)明的一個實(shí)施例的電路圖，其中光收發(fā)信機(jī)118(參見圖1)具有發(fā)射機(jī)200、接收機(jī)220和補(bǔ)償電路250。發(fā)射機(jī)200包括一個或多個差分信號輸入206-208，用于來自相關(guān)LAN的高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入；以及光電二極管202，它把采用高頻數(shù)據(jù)調(diào)制的光束204傳送到組成光網(wǎng)絡(luò)段的相應(yīng)光纖126。
接收機(jī)包括光電檢測器232，它以光方式經(jīng)由光纖124耦合到光網(wǎng)絡(luò)，以便從其中接收光調(diào)制信息承載信號。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光電檢測器包括正-本征-負(fù)(PIN)或雪崩光電二極管(APD)。PIN以5伏偏壓電平工作，而APD可工作在40-60伏。所接收光束的信號強(qiáng)度可在4-6數(shù)量級之間變化，如光束234和236所示。在圖2A所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，光電檢測器的陰極耦合到作為光電檢測器的電流吸收器工作的互阻抗放大器226的輸入端。TIA具有性能的寬動態(tài)范圍以及異常的線性度。典型的電信應(yīng)用要求TIA對于范圍從小于0.01μA一直到2.5mA的輸入電流保持線性互阻抗特性。高頻調(diào)制及放大的電數(shù)據(jù)從TIA中在阻抗匹配并經(jīng)由AC耦合器214與接收機(jī)電路的其余部分AC耦合的差分信號線路上輸出。在所示實(shí)施例中，AC耦合器包括高頻耦合電容器220-222，它們與串聯(lián)和并聯(lián)耦合的電阻224、216、218共同組成阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。AC耦合器的差分輸出經(jīng)過放大器212中的任何后置放大，以及光電轉(zhuǎn)換后的信號由接收機(jī)在一個或多個信號線路238-240上輸出給接收通路電路的其余部分、例如路由器114(參見圖1)。
補(bǔ)償電路250耦合在接收機(jī)的高端，以便調(diào)節(jié)和監(jiān)測收發(fā)信機(jī)的接收機(jī)部分。補(bǔ)償電路把光電檢測器232的偏壓保持在優(yōu)化光電檢測器的增益和信噪比的電平，從而有助于在寬范圍的信號強(qiáng)度和溫度上對所接收信號的解碼。補(bǔ)償電路還提供作為輸出的監(jiān)測信號290，其電平與接收機(jī)上的實(shí)際接收信號強(qiáng)度對應(yīng)。補(bǔ)償電路包括電流傳感器276。
電流傳感器的復(fù)雜度可從串聯(lián)耦合電阻器變化到電流鏡。電流傳感器提供作為輸出的與接收信號強(qiáng)度成比例的低頻信號。在電阻器實(shí)施例中，這個低頻信號與電阻兩端的電壓降對應(yīng)。在電流鏡實(shí)施例中，電流鏡具有兩個分支，又稱作光電檢測器分支和鏡像分支，分別通過它們傳遞光電檢測器電流“Ip”和鏡像電流“Im”。鏡像電流提供與接收信號強(qiáng)度成比例的低頻信號。電流鏡的兩個分支在正端耦合到在所示實(shí)例中是可變DC電源270的電壓源節(jié)點(diǎn)278。電流鏡的控制分支經(jīng)由線路280與光電檢測器232的陽極耦合。在所示實(shí)例中，電源電壓是在30-60伏之間可控制的，以及光電檢測器為APD。在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，可采用PIN類型的光電檢測器，其中的電源電壓電平相應(yīng)減小到例如3-5伏。電流鏡的鏡像分支282提供鏡像電流Im，其電平與光電檢測器檢測的所接收光信號電平對應(yīng)。在所示實(shí)施例中，Im通過轉(zhuǎn)換成與監(jiān)測節(jié)點(diǎn)284處的電流成比例的電壓來監(jiān)測。這通過把監(jiān)測節(jié)點(diǎn)以電阻方式耦合到電吸收器286來實(shí)現(xiàn)。把監(jiān)測節(jié)點(diǎn)耦合到地的電阻器274用來執(zhí)行這個功能。監(jiān)測節(jié)點(diǎn)284耦合到運(yùn)算放大器268的輸入端。運(yùn)算放大器268把與鏡像電流成比例的放大輸出提供給模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器266。與鏡像電流對應(yīng)的數(shù)字化值由A/D提供給數(shù)字控制器252。數(shù)字控制器還接收作為輸入的與光電檢測器232的溫度對應(yīng)的數(shù)字值。溫度傳感器272檢測光電檢測器溫度，并把相應(yīng)信號提供給A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器又把相應(yīng)數(shù)字化值提供給控制器252。
控制器可采用處理器、微控制器、可編程邏輯陣列(PLA)、現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)或者能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)機(jī)的任何邏輯來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，控制器包括電流補(bǔ)償器254和溫度補(bǔ)償器256。
電流補(bǔ)償器接收作為輸入的與被監(jiān)測光電檢測器電流對應(yīng)的數(shù)字化值。電流補(bǔ)償器包括表格和/或公式260，用于把偏壓目標(biāo)電平Vtn與被監(jiān)測電流電平Iin相關(guān)，包括將出現(xiàn)上下目標(biāo)電平之間的偏壓轉(zhuǎn)變時的最大和最小被監(jiān)測電流電平。表格/公式還把目標(biāo)偏壓與增益換算值相關(guān)，用于把傳感器所感測的光電檢測器電流電平換算到與光電檢測器處的接收光信號強(qiáng)度對應(yīng)。電流補(bǔ)償器還包括存儲器262，用于存儲歷史偏壓目標(biāo)電平。電流補(bǔ)償器把與被監(jiān)測電流電平對應(yīng)的每個新數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換為實(shí)際電流電平。這種轉(zhuǎn)換通過從表格/公式260確定歷史寄存器、又稱作存儲器262中的目標(biāo)偏壓以及用于那個目標(biāo)偏壓的增益換算值來確定。光電檢測器上的實(shí)際接收光信號強(qiáng)度通過將增益換算值分為感測電流電平來確定。電流補(bǔ)償器在線路290上輸出與實(shí)際接收光信號強(qiáng)度對應(yīng)的信號。
電流補(bǔ)償器254還處理對不同接收電流電平的偏壓目標(biāo)的補(bǔ)償。電流補(bǔ)償器根據(jù)存儲器262中的偏壓目標(biāo)歷史記錄以及節(jié)點(diǎn)284上的感測鏡像電流電平來確定偏壓目標(biāo)的轉(zhuǎn)換是否適當(dāng)。電流補(bǔ)償器在確定偏壓目標(biāo)電平時采用數(shù)字滯后，從而避免在高和低目標(biāo)偏壓之間的轉(zhuǎn)變點(diǎn)附近的鏡像電流電平處的偏壓的不必要轉(zhuǎn)換。滯后采用存儲先前目標(biāo)偏壓電平的存儲器262以及采用表明將出現(xiàn)上與下偏壓目標(biāo)電平之間轉(zhuǎn)變的鏡像電流電平的最大和最小值的表格/公式260來實(shí)現(xiàn)。一旦目標(biāo)偏壓電平由電流補(bǔ)償器所確定，相應(yīng)的值則由電流補(bǔ)償器提供，作為對加法器258的輸入。加法器的其它輸入由溫度補(bǔ)償器256提供。
溫度補(bǔ)償器256接收作為輸入的與被監(jiān)測光電檢測器溫度對應(yīng)的數(shù)字化值。溫度補(bǔ)償器包括表格或公式264，它把偏壓偏移與被監(jiān)測溫度Tpd相關(guān)。當(dāng)進(jìn)行光電檢測器的每個新確定時，相應(yīng)的偏壓偏移采用來自表格/公式264的參數(shù)來確定。對偏壓的溫度相關(guān)偏移通過將補(bǔ)償系數(shù)k(伏特/攝氏度)乘以當(dāng)前溫度與校準(zhǔn)接收機(jī)時的參考溫度之差來確定。所得值由溫度補(bǔ)償器輸出到加法器258的其余輸入。加法器把來自電流補(bǔ)償器的偏壓與來自溫度補(bǔ)償器的偏壓偏移相加。所得之和與所需偏壓電平對應(yīng)。與所需偏壓電平對應(yīng)的來自加法器的信號作為輸入提供給可變DC電源270。可變DC電源的輸出向光電檢測器232提供相應(yīng)的偏壓。
圖2B是本發(fā)明的一個實(shí)施例的電路圖，其中的光收發(fā)信機(jī)的補(bǔ)償電路250耦合在光接收機(jī)210的低端，以便監(jiān)測所接收信號強(qiáng)度。接收機(jī)包括光電檢測器232，以光方式經(jīng)由光纖124耦合到光網(wǎng)絡(luò)，以便從其中接收光調(diào)制信息承載信號。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，光電檢測器包括正-本征-負(fù)(PIN)或雪崩光電二極管(APD)。所接收光束的信號強(qiáng)度可在4-6數(shù)量級之間變化，如光束234和236所示。在圖2B所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，光電檢測器的陽極耦合到作為光電檢測器的電流源工作的互阻抗放大器226的輸入端。TIA在范圍從小于0.01μA直到2.5mA的電流上具有寬動態(tài)范圍以及異常的線性度性能。TIA的Vsource輸入端230耦合到作為補(bǔ)償電路的組成部分的可變DC電源270。TIA的Vsink輸入端228耦合到電平小于電源電平的電壓吸收器。TIA把電流提供給其輸入所耦合到的光電檢測器的陽極。高頻調(diào)制及放大的電數(shù)據(jù)在差分信號線路上從TIA輸出到AC耦合器214。AC耦合器的輸出在后置放大器212中經(jīng)過放大。后置放大器的輸出耦合到一個或多個高頻數(shù)據(jù)輸出238-240。
補(bǔ)償電路250耦合在接收機(jī)的低端，以便監(jiān)測光電檢測器232所測量的接收信號強(qiáng)度。補(bǔ)償電路包括電流傳感器276。電流傳感器可由各種部件來實(shí)現(xiàn)，包括串聯(lián)電阻器和電流鏡。在電流鏡實(shí)現(xiàn)中，電流鏡具有兩個分支，又稱作光電檢測器分支和鏡像分支，分別通過它們傳遞光電檢測器電流“Ip”和鏡像電流“Im”。電流鏡的兩個分支在負(fù)端耦合到節(jié)點(diǎn)278上、在所示實(shí)例中是模擬地的電壓吸收器。電流鏡的控制分支經(jīng)由線路280與光電檢測器232的陰極耦合。電流鏡的鏡像分支282在線路282上提供鏡像電流Im。鏡像電流的電平與光電檢測器所檢測的接收光信號電平對應(yīng)。在所示實(shí)施例中，Im通過轉(zhuǎn)換成與監(jiān)測節(jié)點(diǎn)284處的電流成比例的電壓來監(jiān)測。這通過把監(jiān)測節(jié)點(diǎn)耦合到電源、如Vcc＝5伏的電阻器274來實(shí)現(xiàn)。監(jiān)測節(jié)點(diǎn)284耦合到運(yùn)算放大器268的輸入端。運(yùn)算放大器把與鏡像電流成比例的放大輸出提供給模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器266，它向控制器262提供相應(yīng)的數(shù)字輸出。溫度傳感器272經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器向控制器提供另一個輸入?？刂破?62接收與被監(jiān)測溫度和鏡像電流電平對應(yīng)的數(shù)字信號輸入，并在電流和溫度補(bǔ)償器中執(zhí)行上述偏壓調(diào)節(jié)和監(jiān)測功能。分別來自電流和溫度補(bǔ)償器254、256的合計(jì)輸出用來驅(qū)動可變DC電源270。實(shí)際電流電平由電流補(bǔ)償器在信號線路290上輸出。
圖3A-B是圖2A所示的補(bǔ)償電路、明確地說是其電流鏡276的部分的備選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。電流鏡包括配置為電流鏡的一對背對背雙極型晶體管302和304。感測晶體管302定義電流鏡的光電檢測器(Pd)分支330，在其中流過光電檢測器電流Ip參考320。鏡像晶體管304定義監(jiān)測分支332，在其中流過鏡像電流Im參考322。感測和鏡像晶體管的基極彼此耦合，并耦合到鏡像晶體管的集電極。在圖3A-B所示的高端實(shí)施例中，感測和鏡像晶體管包括‘pnp’型雙極晶體管。
晶體管302-304對單獨(dú)組成的電流鏡的性能是不合需要的，因?yàn)檫@些晶體管的組合所產(chǎn)生的鏡像電流Im為了實(shí)際目的而限制到5個數(shù)量級的上限。即使在那個范圍內(nèi)，感測和鏡像晶體管單獨(dú)組成的電流鏡是極其非線性的。Ip和Im在該范圍上的絕對大小不同，例如超過75％的差異；以及在該范圍上的相對大小的線性不同，例如10％變化。
雙極晶體管的Ebers-Moll模型提供對非線性源的了解及量化，并在下列公式1中闡明公式1Ic=Io(ecVbekT-1)]]>其中Ic是集電極電流，Vbe是基極-發(fā)射極電壓降，Io是從發(fā)射極到基極的反向漏電流，c是電荷的基本單位，k是波爾茲曼常數(shù)，以及T是絕對溫度(單位為開爾文)。通過典型的摻雜級，由純半導(dǎo)體的“本征”行為產(chǎn)生的漏電流極小，以及第二項(xiàng)-Io可忽略，給出Ic對Vbe的簡單指數(shù)相關(guān)性。
在電流鏡中必須考慮的對于Ebers-Moll的擴(kuò)充是厄列效應(yīng)。厄列效應(yīng)描述隨集電極-發(fā)射極電壓的變化出現(xiàn)的雙極晶體管的基極-發(fā)射極電壓的成比例變化。鏡像電流與光電檢測器電流之間的非線性因厄列效應(yīng)而由兩個晶體管的集電極-發(fā)射極壓降的差異與兩個晶體管的基極-發(fā)射極電壓的伴隨差異所產(chǎn)生。
集電極-發(fā)射極電壓差在APD中可以為40伏，而在PIN實(shí)現(xiàn)中可以為4伏。感測晶體管通常受到0.7伏的壓降，而鏡像晶體管則受到實(shí)質(zhì)上等于全電源電壓的壓降。感測和鏡像晶體管中的集電極電流對兩個晶體管之間的基極-發(fā)射極電壓的差異極敏感。感測和鏡像晶體管之間的基極-發(fā)射極壓降中的不同產(chǎn)生鏡像電流與光電檢測器電流之間的實(shí)質(zhì)且非線性的差異。
為了減小晶體管302、304對的每個之間的集電極-發(fā)射極壓降中的差異，非線性隔離元件被引入鏡像分支，其中一個端子耦合到鏡像晶體管304的集電極，以及另一個端子耦合到鏡像節(jié)點(diǎn)284。適當(dāng)?shù)姆蔷€性隔離元件包括史密特或齊納二極管、場效應(yīng)晶體管和雙極晶體管。這些非線性隔離元件的每個隨鏡像電流的變化電平而在至少兩個端子之間呈現(xiàn)非線性壓降。至少兩個端子之間的壓降實(shí)質(zhì)上與鏡像電流無關(guān)。通過減小感測和鏡像晶體管之間的集電極-發(fā)射極電壓差并因而減小基極-發(fā)射極電壓差，這種特性改善鏡像電流與光電檢測器電流之間的一致性。因此，實(shí)質(zhì)上減小了因厄列效應(yīng)而產(chǎn)生的性能的不同。
一致性被定義為Ip/Im之商。在圖3A所示的實(shí)施例中，非線性隔離元件是雙極晶體管306，其中的發(fā)射極端子耦合到鏡像晶體管的集電極，以及集電極耦合到監(jiān)測節(jié)點(diǎn)284?；鶚O經(jīng)由信號線路312耦合到感測晶體管302的集電極。APD實(shí)現(xiàn)中的這種電流鏡的一致性如圖5的線條520所示。
圖3B表示高端電流鏡276的一個備選實(shí)施例，其中，另一個非線性隔離元件被添加到感測晶體管302與光電檢測器242之間的光電檢測器分支。適當(dāng)?shù)姆蔷€性隔離元件包括史密特或齊納二極管和雙極晶體管。在圖3B所示的實(shí)施例中，非線性隔離元件是雙極晶體管308，其中的發(fā)射極端子耦合到感測晶體管的集電極，以及集電極耦合到光電檢測器242?；鶚O耦合到感測晶體管302的集電極。APD實(shí)現(xiàn)中的這種電流鏡的一致性如圖5的線條530所示。
在圖3A-B所示的實(shí)施例中，感測和鏡像晶體管的發(fā)射極經(jīng)由電阻器300耦合到電壓源278。這個電阻器適合于其中的光電檢測器包括APD型的本發(fā)明的實(shí)施例。電阻器300提供相對所接收光信號的強(qiáng)度反向改變電源電壓的功能。因此，電流鏡的電源電壓隨著光信號強(qiáng)度的增加而減小，從而提高APD的性能。這種電阻器在其中采用PIN類型光電檢測器的本發(fā)明的一個實(shí)施例中是不需要的。
圖4A-B是圖2B所示的補(bǔ)償電路的備選實(shí)施例的詳細(xì)電路圖，其中，補(bǔ)償電路260耦合在接收機(jī)的低端，以便監(jiān)測光電檢測器242所測量的所接收信號強(qiáng)度。補(bǔ)償電路包括電流鏡276。圖4A-B所示的電流鏡分別與圖3A-B所示的相似，只不過晶體管為‘npn’雙極型，其中的感測和鏡像晶體管的發(fā)射極耦合到電壓吸收器，以及監(jiān)測節(jié)點(diǎn)284通過電阻器274耦合到電壓源。
圖5A是曲線圖，表示對于具有高端光電檢測器偏壓電路的典型APD類型光電檢測器，光接收機(jī)中的光電檢測器增益500和靈敏度502對偏壓。各種曲線上的實(shí)際值僅作為實(shí)例給出。將對于低端光電檢測器偏壓電路產(chǎn)生具有不同電壓值的類似增益和靈敏度曲線。
APD的增益曲線500在30至55伏的偏壓范圍上從M＝2.5的倍數(shù)到M＝6.0的倍數(shù)產(chǎn)生。增益換算值把APD上的所接收光信號電平234-236與在它被傳送給控制器的電平上由電流傳感器所感測的光電檢測器電流電平相關(guān)。增益換算值可大于或小于1。靈敏度曲線502表示APD呈現(xiàn)可接受信噪比時的光信號電平。APD的靈敏度在兩個不同區(qū)域504-506上呈現(xiàn)較平坦輪廓。在這些區(qū)域的第一個、即低靈敏度區(qū)域504中，APD對于在36伏到46伏上的穿通之間的偏壓呈現(xiàn)-12dBm的光電響應(yīng)。在這些區(qū)域的第二個、即高靈敏度區(qū)域506中，APD對于在48伏與51伏上的擊穿之間的偏壓呈現(xiàn)-18dBm的光電響應(yīng)。在較高或較低靈敏度區(qū)域中，增益的任何增加均通過減小信噪比來偏移。在較高和較低靈敏度區(qū)域之間、例如46-48伏偏置電平之間，靈敏度隨著光電檢測器增益增加而提高，使光電檢測器的信噪比的任何減小變得不重要。在高輸入信號電平處，APD偏壓需要降低到更低的偏壓電平VtLower(例如46伏)，以便減小APD的靈敏度并避免TIA的飽和。在低輸入信號電平，APD偏壓需要提升到更高的偏壓電平VtUpper(例如48伏)，以便增加APD的靈敏度并提高信噪比，從而允許在接收機(jī)對數(shù)據(jù)的正確解碼。例如46伏的低靈敏度區(qū)域的高端以及例如48伏的高靈敏度區(qū)域的低端上的目標(biāo)偏壓電平的選擇允許整個接收機(jī)的工作范圍擴(kuò)展到五個數(shù)量級。高和低目標(biāo)電壓范圍可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算或者通過對典型光電檢測器的實(shí)際測量來確定。
圖5B是具有曲線510的曲線圖，表示對于某一光電檢測器工作溫度范圍的偏壓偏移對溫度。作為一階近似計(jì)算，溫度和APD偏置電平通常是反向線性相關(guān)的。當(dāng)APD的溫度增加時，偏壓必須增加以保持相同的增益特征。表示了每攝氏度0.05伏的電壓偏移。偏移相對參考溫度Tref來確定，參考溫度Tref是對于光電檢測器確定實(shí)際與被監(jiān)測電流電平之間的相關(guān)性時所取的相同溫度。
圖5C是具有曲線520的曲線圖，表示光接收機(jī)中的光電檢測器增益和靈敏度對單位為毫安的所接收信號強(qiáng)度。在從0.0001ma至0.2ma的被監(jiān)測電流電平上，正端偏置APD的偏壓522為VtUpper(例如48伏)。在從0.3ma至10ma的被監(jiān)測電流電平上，正端偏置APD的偏壓528為VtLower(例如46伏)。在0.2ma-0.3ma之間，偏壓電平將根據(jù)偏壓歷史記錄來確定。偏壓的數(shù)字歷史記錄用于以數(shù)字方式把滯后提供給高和低目標(biāo)偏壓區(qū)域之間的轉(zhuǎn)變。滯后分別采用目標(biāo)偏壓曲線520的正和負(fù)進(jìn)行中的轉(zhuǎn)變部分524-526以圖形方式表示。
圖6是過程流程圖，表示補(bǔ)償電路響應(yīng)變化的工作溫度和所接收信號強(qiáng)度而執(zhí)行的過程。在初始化600之后，控制轉(zhuǎn)到過程602，在其中，把偏壓目標(biāo)電平Vtn與被監(jiān)測電流電平Iin相關(guān)的表格和/或函數(shù)以及增益換算值被加載到電流相關(guān)器中(參見圖2A-B參考260)。這些表格/函數(shù)包括將出現(xiàn)高和低目標(biāo)之間轉(zhuǎn)變時的最大和最小被監(jiān)測電流電平。隨后，在過程604，把偏壓偏移與被監(jiān)測溫度Tpd相關(guān)的表格和/或函數(shù)被加載到溫度相關(guān)器中(參見圖2A-B參考264)。然后，在過程606-608，偏壓和偏壓歷史寄存器分別設(shè)置為低偏壓目標(biāo)VtLower。然后控制轉(zhuǎn)到過程610。
下一組過程610-616確定實(shí)際接收光信號電平234-236。在過程610-612，被監(jiān)測電流電平Iin以及當(dāng)前偏壓目標(biāo)電平分別被確定。然后在過程614，偏壓目標(biāo)與表/函數(shù)260(參見圖2A-B)中的值相關(guān)，以便確定電流增益換算值。隨后在過程616，實(shí)際所接收光信號強(qiáng)度通過把傳遞到電流補(bǔ)償器254的感測光電檢測器電流電平除以相關(guān)表格/函數(shù)260中的增益換算值來確定。在信號線路290上輸出商。(參見圖2A-B)下一組過程618-628處理對不同的接收電流電平的偏壓目標(biāo)的補(bǔ)償。根據(jù)存儲器262中的偏壓目標(biāo)歷史記錄以及來自電流傳感器276(參見圖2A-B)的被監(jiān)測電流電平，對于偏壓目標(biāo)的轉(zhuǎn)換是否適當(dāng)進(jìn)行確定。在判定過程618，對于先前的偏壓設(shè)定是處于高還是低電平進(jìn)行確定。如果先前偏壓設(shè)定處于低電平，則控制轉(zhuǎn)到判定過程624。如果先前偏壓設(shè)定處于高電平，則控制轉(zhuǎn)到判定過程620。
對于低偏壓電平，在判定過程624對于被監(jiān)測電流電平是否超過過程602中所存儲的最小值進(jìn)行確定。如果是這樣，則在過程622，目標(biāo)偏壓保持在低電平，之后在過程628執(zhí)行對偏壓歷史記錄的更新。或者，在判定過程624，如果被監(jiān)測電流小于最小值，則控制轉(zhuǎn)到過程626，在其中，偏壓目標(biāo)被重置為高電壓電平，從而提高接收機(jī)的靈敏度。隨后在過程628更新偏壓歷史記錄。
對于高偏壓電平，在判定過程620對于被監(jiān)測電流電平是否超過過程602中所存儲的最大值進(jìn)行確定。如果是這樣，則在過程622，目標(biāo)偏壓被重置為低電平，從而降低裝置的靈敏度。隨后在過程628更新偏壓歷史記錄?；蛘撸谂卸ㄟ^程620，如果被監(jiān)測電流小于最大值，則控制轉(zhuǎn)到過程626，在其中，偏壓目標(biāo)保持為高電壓電平，隨后在過程628中更新偏壓歷史記錄。
過程618-628的作用是，當(dāng)光電檢測器電流電平超過最大光電檢測器電流電平時，把電流補(bǔ)償器的輸出從高目標(biāo)偏壓轉(zhuǎn)換到低目標(biāo)偏壓，以及當(dāng)光電檢測器電流電平下降到低于最小電流電平時，從低目標(biāo)偏壓轉(zhuǎn)換到高目標(biāo)偏壓，從而在光電檢測器電流電平與目標(biāo)偏壓電平之間呈現(xiàn)滯后。
下一組過程632-636處理對不同的溫度等級的偏壓目標(biāo)的補(bǔ)償。在過程632中，確定光電檢測器的溫度。然后在過程634，采用在過程604上傳的參數(shù)對被監(jiān)測溫度確定所需的偏壓偏移。對偏壓的溫度相關(guān)偏移、例如+/-#伏通過把補(bǔ)償系數(shù)k(伏特/攝氏度)乘以當(dāng)前溫度與校準(zhǔn)接收機(jī)的參考溫度之差來確定。所得值在過程636用來調(diào)整在過程618-628中確定的偏壓目標(biāo)電平。然后，控制經(jīng)由拼接框638返回到過程610，用于下一輪電流和溫度補(bǔ)償。
提供本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以上描述用于說明和描述。不是意在涵蓋本發(fā)明的各個方面或者將本發(fā)明限制于所公開的確切形式。顯然，許多修改和變更是本領(lǐng)域的技術(shù)人員非常清楚的。本發(fā)明的范圍意在由以下權(quán)利要求及其等效物來定義。
權(quán)利要求
1.一種用于補(bǔ)償光電檢測器的裝置，所述裝置包括傳感器，配置成耦合到所述光電檢測器以提供其相應(yīng)溫度和電流電平；控制器，耦合到所述傳感器，用于把來自所述傳感器的光電檢測器溫度和電流電平與目標(biāo)偏壓以及對所述目標(biāo)偏壓的溫度相關(guān)偏移相關(guān)；以及可變電源，耦合在所述控制器與所述光電檢測器之間，對于與所述目標(biāo)偏壓及其溫度相關(guān)偏移對應(yīng)的來自所述控制器的輸入作出響應(yīng)，并向所述光電檢測器提供相應(yīng)的偏壓。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還包括溫度補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器溫度與相應(yīng)的溫度相關(guān)偏壓偏移相關(guān)，所述溫度相關(guān)偏壓偏移針對所述傳感器所感測的所述光電檢測器溫度的變化來補(bǔ)償所述偏壓。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還包括電流補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器電流電平與相應(yīng)的目標(biāo)偏壓相關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還包括溫度補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器溫度與相應(yīng)的溫度相關(guān)偏壓偏移相關(guān)，所述溫度相關(guān)偏壓偏移針對所述傳感器所感測的所述光電檢測器溫度的變化來補(bǔ)償所述偏壓；電流補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器電流電平與相應(yīng)的目標(biāo)偏壓相關(guān)；以及加法器，其輸出端耦合到所述可變電壓電源，其輸入端耦合到所述溫度和電流補(bǔ)償器，以及所述加法器把所述偏壓偏移與所述目標(biāo)偏壓相加，并在所述輸出端提供與所述偏壓對應(yīng)的和。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還包括存儲器，用于至少存儲先前的目標(biāo)偏壓；表格/函數(shù)，把高目標(biāo)偏壓與最大光電檢測器電流電平相關(guān)，以及把低目標(biāo)偏壓與最小光電檢測器電流電平相關(guān)；以及電流補(bǔ)償器，耦合到所述存儲器和所述表格/函數(shù)，以及所述電流補(bǔ)償器在所述存儲器中存儲與至少所述先前的目標(biāo)偏壓對應(yīng)的值，并根據(jù)所述存儲器中存儲的所述值以及所述傳感器所感測的所述光電檢測器電流電平在所述高和低目標(biāo)偏壓電平之間轉(zhuǎn)換下一個目標(biāo)偏壓，從而在目標(biāo)偏置電平之間的轉(zhuǎn)換中實(shí)現(xiàn)滯后。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器還包括存儲器，用于至少存儲先前的目標(biāo)偏壓；表格/函數(shù)，把目標(biāo)偏壓與關(guān)聯(lián)的增益換算值相關(guān)，用于把所述傳感器所感測的光電檢測器電流電平換算到與所述光電檢測器上的接收光信號強(qiáng)度對應(yīng)；以及電流補(bǔ)償器，耦合到所述存儲器和所述表格/函數(shù)，以及所述電流補(bǔ)償器在所述存儲器中存儲與至少所述先前的目標(biāo)偏壓對應(yīng)的值，并通過把存儲器中存儲的所述值與所述表格/函數(shù)中的相應(yīng)增益換算值相關(guān)以及確定作為所述傳感器所感測的所述光電檢測器電流電平除以所述相應(yīng)增益換算值之商的所述接收光信號強(qiáng)度，來確定所述光電檢測器的實(shí)際電流電平。
7.一種光收發(fā)信機(jī)，包括發(fā)射機(jī)，用于把電輸入轉(zhuǎn)換為光輸出；以及接收機(jī)，包括-光電檢測器，用于把光輸入轉(zhuǎn)換為模擬電輸出；-傳感器，耦合到所述光電檢測器以提供其相應(yīng)溫度和電流電平；-控制器，耦合到所述傳感器，用于把來自所述傳感器的光電檢測器溫度和電流電平與目標(biāo)偏壓以及對所述目標(biāo)偏壓的溫度相關(guān)偏移相關(guān)；以及-可變電源，耦合在所述控制器與所述光電檢測器之間，對于與所述目標(biāo)偏壓及其溫度相關(guān)偏移對應(yīng)的來自所述控制器的輸入作出響應(yīng)，并向所述光電檢測器提供相應(yīng)的偏壓。
8.如權(quán)利要求7所述的光收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述控制器還包括溫度補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器溫度與相應(yīng)的溫度相關(guān)偏壓偏移相關(guān)，所述溫度相關(guān)偏壓偏移針對所述傳感器所感測的所述光電檢測器溫度的變化來補(bǔ)償所述偏壓。
9.如權(quán)利要求7所述的光收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述控制器還包括電流補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器電流電平與相應(yīng)的目標(biāo)偏壓相關(guān)。
10.如權(quán)利要求7所述的光收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述控制器還包括溫度補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器溫度與相應(yīng)的溫度相關(guān)偏壓偏移相關(guān)，所述溫度相關(guān)偏壓偏移針對所述傳感器所感測的所述光電檢測器溫度的變化來補(bǔ)償所述偏壓。電流補(bǔ)償器，耦合到所述傳感器，把來自所述傳感器的所述光電檢測器電流電平與相應(yīng)的目標(biāo)偏壓相關(guān)；以及加法器，其輸出端耦合到所述可變電壓電源，其輸入端耦合到所述溫度和電流補(bǔ)償器，以及所述加法器把所述偏壓偏移與所述目標(biāo)偏壓相加，并在所述輸出端提供與所述偏壓對應(yīng)的和。
11.如權(quán)利要求7所述的光收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述控制器還和括存儲器，用于至少存儲先前的目標(biāo)偏壓；表格/函數(shù)，把高目標(biāo)偏壓與最大光電檢測器電流電平相關(guān)，以及把低目標(biāo)偏壓與最小光電檢測器電流電平相關(guān)；以及電流補(bǔ)償器，耦合到所述存儲器和所述表格/函數(shù)，以及所述電流補(bǔ)償器在所述存儲器中存儲與至少所述先前的目標(biāo)偏壓對應(yīng)的值，并根據(jù)所述存儲器中存儲的所述值以及所述傳感器所感測的所述光電檢測器電流電平在所述高和低目標(biāo)偏壓電平之間轉(zhuǎn)換下一個目標(biāo)偏壓，從而在目標(biāo)偏置電平之間的轉(zhuǎn)換中實(shí)現(xiàn)滯后。
12.如權(quán)利要求7所述的光收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述控制器還包括存儲器，用于至少存儲先前的目標(biāo)偏壓；表格/函數(shù)，把目標(biāo)偏壓與關(guān)聯(lián)的增益換算值相關(guān)，用于把所述傳感器所感測的光電檢測器電流電平換算到與所述光電檢測器上的接收光信號強(qiáng)度對應(yīng)；以及電流補(bǔ)償器，耦合到所述存儲器和所述表格/函數(shù)，以及所述電流補(bǔ)償器在所述存儲器中存儲與至少所述先前的目標(biāo)偏壓對應(yīng)的值，并通過把存儲器中存儲的所述值與所述表格/函數(shù)中的相應(yīng)增益換算值相關(guān)以及確定作為所述傳感器所感測的所述光電檢測器電流電平除以所述相應(yīng)增益換算值之商的所述接收光信號強(qiáng)度，來確定所述光電檢測器的實(shí)際電流電平。
13.如權(quán)利要求7所述的光收發(fā)信機(jī)，其特征在于，所述光電檢測器還包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)雪崩光電二極管(APD)光電檢測器和正-本征-負(fù)(PIN)光電檢測器。
14.一種用于補(bǔ)償光電檢測器的方法，包括感測所述光電檢測器的溫度和電流電平；把在所述感測操作中感測的光電檢測器溫度和電流電平與目標(biāo)偏壓以及對所述目標(biāo)偏壓的溫度相關(guān)偏移相關(guān)；以及響應(yīng)所述相關(guān)操作，改變給所述光電檢測器的偏壓電平。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)操作還包括把在所述感測操作中感測的所述光電檢測器溫度與相應(yīng)的溫度相關(guān)偏壓偏移相關(guān)，所述溫度相關(guān)偏壓偏移針對所述光電檢測器溫度的變化來補(bǔ)償所述偏壓；把在所述感測操作中感測的所述光電檢測器電流電平與相應(yīng)的目標(biāo)偏壓相關(guān)；以及把所述偏壓偏移與所述目標(biāo)偏壓相加，并向所述改變操作提供相應(yīng)的和。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)操作還包括至少存儲先前的目標(biāo)偏壓；把高目標(biāo)偏壓與最大光電檢測器電流電平相關(guān)，以及把低目標(biāo)偏壓與最小光電檢測器電流電平相關(guān)；以及根據(jù)在所述存儲操作中存儲的所述先前目標(biāo)偏壓以及在所述感測操作中感測的所述光電檢測器電流電平在所述高和低目標(biāo)偏壓電平之間轉(zhuǎn)換下一個目標(biāo)偏壓，從而在目標(biāo)偏置電平之間的轉(zhuǎn)換中實(shí)現(xiàn)滯后。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)操作還包括至少存儲先前的目標(biāo)偏壓；把目標(biāo)偏壓與關(guān)聯(lián)的增益換算值相關(guān)，用于把所述感測操作中所感測的光電檢測器電流電平換算到與所述光電檢測器上的接收光信號強(qiáng)度對應(yīng)；以及確定作為在所述感測操作中所感測的所述光電檢測器電流電平除以來自所述第二相關(guān)操作的相應(yīng)增益換算值之商的所述接收光信號強(qiáng)度。
18.一種用于補(bǔ)償光電檢測器的裝置，包括用于感測所述光電檢測器的溫度和電流電平的裝置；用于把感測裝置所感測的光電檢測器溫度和電流電平與目標(biāo)偏壓以及對所述目標(biāo)偏壓的溫度相關(guān)偏移相關(guān)的裝置；以及用于響應(yīng)相關(guān)裝置而改變給所述光電檢測器的偏壓電平的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述用于相關(guān)的裝置還包括用于把所述感測裝置所感測的所述光電檢測器溫度與相應(yīng)的溫度相關(guān)偏壓偏移相關(guān)的裝置，所述溫度相關(guān)偏壓偏移針對所述光電檢測器溫度的變化來補(bǔ)償所述偏壓；用于把所述感測裝置所感測的所述光電檢測器電流電平與相應(yīng)的目標(biāo)偏壓相關(guān)的裝置；以及用于把所述偏壓偏移與所述目標(biāo)偏壓相加并向所述改變裝置提供相應(yīng)的和的裝置。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述用于相關(guān)操作的裝置還包括用于至少存儲先前的目標(biāo)偏壓的裝置；用于把高目標(biāo)偏壓與最大光電檢測器電流電平相關(guān)以及把低目標(biāo)偏壓與最小光電檢測器電流電平相關(guān)的裝置；以及用于根據(jù)所述存儲裝置所存儲的所述先前的目標(biāo)偏壓以及所述感測裝置所感測的所述光電檢測器電流電平、在所述高和低目標(biāo)偏壓電平之間轉(zhuǎn)換下一個目標(biāo)偏壓、從而在目標(biāo)偏置電平之間的轉(zhuǎn)換中實(shí)現(xiàn)滯后的裝置。
21.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述用于相關(guān)的裝置還包括用于至少存儲先前的目標(biāo)偏壓的裝置；用于把目標(biāo)偏壓與關(guān)聯(lián)的增益換算值相關(guān)、以便把所述感測裝置所感測的光電檢測器電流電平換算到與所述光電檢測器上的接收光信號強(qiáng)度對應(yīng)的裝置；以及用于確定作為所述感測裝置所感測的所述光電檢測器電流電平除以來自所述第二相關(guān)操作的所述相應(yīng)增益換算值之商的所述接收光信號強(qiáng)度的裝置。
全文摘要
補(bǔ)償光電檢測器的方法及裝置使光電檢測器的調(diào)節(jié)及監(jiān)測可以采用普通數(shù)字控制器來執(zhí)行?？刂破鹘邮瞻ㄋ邮招盘枏?qiáng)度和溫度的被監(jiān)測工作參數(shù)的輸入?？刂破魈峁┢珘嚎刂菩盘栕鳛檩敵?，它調(diào)節(jié)光電檢測器的正或負(fù)端偏壓電源。控制器把光電檢測器的偏壓保持在優(yōu)化光電檢測器的增益和信噪比的電平，從而有助于在大范圍的信號強(qiáng)度和溫度上對所接收信號的解碼?？刂破靼ㄏ鄳?yīng)數(shù)字信號強(qiáng)度和溫度補(bǔ)償器，其輸出采用加法器相加以提供偏置控制信號。數(shù)字信號強(qiáng)度補(bǔ)償器還提供監(jiān)測信號作為輸出，其電平與補(bǔ)償從偏壓電平產(chǎn)生的光電檢測器的可變增益之后由光電檢測器接收的實(shí)際信號強(qiáng)度對應(yīng)。還公開了收發(fā)信機(jī)以及監(jiān)測光電檢測器的方法及裝置。
文檔編號C08L23/04GK1717446SQ200380104575
公開日2006年1月4日 申請日期2003年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月4日
發(fā)明者D·J·都馬, J·W·斯特瓦特, R·霍梅斯特, A·W·何, S·W·霍斯金 申請人:菲尼薩公司