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2020年09月29日 | MACOM改进了直流耦合激光驱动器系统
2020-09-29 来源：爱集微
MACOM公司是全球知名的射频、网络设备供应商，在微波、射频、半导体、通信网络等领域具有很强的竞争力。而近些年MACOM积极拓展光通信市场，并通过并购Optomai、BinOptics、Photonics Controis等公司，大大提高了其在光电领域的市场竞争力。
在电子通信系统中，光电器件如激光器、发光二极管等使用越来越频繁，为降低系统功耗并达到更高的数据传输速率，光源驱动器的优化和设计受到广泛关注。在直流耦合激光驱动器中，许多应用需要针对激光器接通时间和断开时间迅速响应，尤其是在突发模式通信系统，以达到在传输时隙中更高效的数据速率。
为此，在2015年12月，MACOM公司就申请了一项名为“具有交流耦合终端元件的直流耦合激光驱动器”的发明专利（申请号：201580075778.1），申请人为MACOM技术解决方案控股公司。
图1 光源驱动器框图
图1是这项专利展示的示例性光源驱动器结构框图，常被用于光学通信系统、投影系统等，利用开关电荷存储器件减少功耗并改进响应时间。光学器件通常包含激光器、LED等光学信号发生器，产生携带比特信息的光学调制信号，驱动器104接收输入信号，并产生驱动信号与光学器件108通信，根据电路原理，驱动器可被配置为多个阻抗匹配器件或者网络，以匹配输入116以及输出108处的阻抗，从而保证最大的信号传递并减少反射，进而导致更高效的带宽和数据传输速率。
图1中的输入端口116作为高层输入信号，电路结构可为单端或者差分对。电流源120和124分布向驱动器104和器件108提供调制和偏置电流，开关控制信号S1、S2、S3响应于突发接通模式和突发断开模式，并发送接通信号和断开信号。电荷存储器件140为存储或补充电荷的器件，如电容器、晶体管或其他有源器件，连接到电源电压节点112和开关S1，为驱动器和光学器件补充电流。
图2 开关控制和驱动器操作流程图
图2展示了开关控制和驱动器的操作流程，当电路处于初始断开状态或突发断开模式时，根据上述控制过程执行系统逻辑，此时电容器作为电荷存储器件充满电。步骤304中开关S1断开，保持电容器充电状态，S2闭合终止光源输出，防止干扰到其他信号发生器件。步骤308中等待或监视突发接通周期，协调电路同步定时等。步骤312中控制器接收触发信号，并响应开关控制，并接着通过开关S2使能光源，并使得S1闭合，防止电容器放电。
紧接着步骤320在接通周期中，驱动器接收调制输入信号，并转换为光学信号和驱动信号，将驱动信号传给光源。然后步骤332检测突发接通周期是否结束，以向控制器提供突发断开信号并终止发送周期，端口开关S1以保持电容器上电荷累计，避免初始化传输进行充电。最后在步骤340中断开开关S2，进入突发端口模式，停止传输并检测下一个发送周期。
以上就是MACOM公司在专利中提到的光学信号驱动器和通信切换系统，可在发送和非发送周期中，维持电荷状态，从而减少突发接通时间和突发断开时间，提供更高效的数据传输速率。
史海拾趣
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