雷射驅動器及其溫度補償電路的製作方法

2023-07-08 06:08:21

專利名稱：雷射驅動器及其溫度補償電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術，特別是涉及一種雷射驅動器及其溫度補償電路。
背景技術：
在光通信系統中，半導體雷射器和雷射驅動器(LDD, Laser Diode Driver) 是光發射機的關鍵組成部分，其中，雷射驅動器放大並串轉換器或多路轉換 器輸出的高速數位訊號，並輸出驅動雷射器所需的驅動電流，雷射驅動器輸 出的驅動電流(即雷射器的電流)包括調製電流和直流偏置電流。
雷射器的性能特點是參數隨溫度而變化，如圖1所示的雷射二極體(LD, Laser Diode)的光功率-電流曲線，雷射二極體在輸出光功率P^ PH的範圍內 能夠產生雷射，隨著溫度升高(1\<丁2),雷射二極體的發光閾值電流(使激 光二極體產生雷射的最小電流)會有較大的漂移，即l記〈Ith2;而且大於閾值 電流部分的斜率(光功率變化同電流變化之間的比值，又稱電光轉換效率) 也會隨之遞減。
雷射器要求在工作溫度範圍(-40°C~+85°C)內，平均光功率和消光比 (信號為0時平均光功率和信號為1時平均光功率的比值)保持穩定。如圖1 所示，由於隨著溫度的升高，闊值電流升高，為了保持同樣的平均光功率Pav 輸出，雷射器的電流就需要增大；反之，如果對雷射器的閾值電流的升高不 進行補償的話，就會導致平均光功率的^f艮大變化。為了補償閾值電流的變化， 通常採用自動功率控制(APC, Automatic Power Control)電路，如圖2所示， 雷射驅動器包括雷射驅動電路1和自動功率控制電路3，雷射驅動電路l向 雷射器4提供調製電流，雷射驅動電路1通過數位訊號(差分輸入信號)調 制基準調製電流Im,產生數字電流信號，所述數字電流信號的電流為調製電
12流lm。d。自動功率控制電路3向雷射器4提供偏置電流Ibia3,雷射器的光探測 器(光電二極體)PIN測量雷射二極體LD的輸出光功率，產生光生電流Ip, 自動功率控制電路3監測光探測器的光生電流Ip,調節雷射器的偏置電流Ibi33
來保持該光探測器PIN中的光生電流Ip穩定。
有關雷射驅動器的專利申請很多，例如，在申請號為03816490.6和 200380105919.7的中國發明專利申請中還能找到更多有關雷射驅動器的信息； 在申請號為01807194.5和200710090687.2的中國發明專利申請中還能找到更 多有關自動功率控制電路的信息。
然而，隨著環境溫度的升高，如果雷射器的調製電流的值不變，為了保 持輸出光功率恆定，自動功率控制電路將使偏置電流顯著增大，遠超過雷射 器的發光閾值電流，導致雷射器的消光比產生劇烈變化，在實際工程應用中 不僅會導致很大的誤碼率波動，而且會加劇信號抖動、系統功耗和通信系統 性能優化間的衝突。
為消除溫度變化對雷射器輸出特性的影響，現有的一種方法是利用主動 製冷，如附加冷卻系統或製冷器以保持雷射器結溫恆定，從而排除溫度變化 帶來的影響。但是，釆用冷卻系統或製冷器會佔用很大的面積，消耗額外的 能量，這是很難符合現今集成電路的低功耗和小型化的趨勢的。

發明內容
本發明解決的問題是，提供一種雷射驅動器及其溫度補償電路，以補償 雷射驅動器輸出的調製電流，從而使雷射器的消光比保持穩定。
為解決上述問題，本發明提供一種雷射驅動器的溫度補償電路，包括 基準電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的基準電壓； 基準電流產生單元，連接所述基準電壓產生單元，輸出隨所述基準電壓 增大而增大的基準電流；
參考電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的參考電壓；補償電流產生單元，連接所述參考電壓產生單元，根據所述參考電壓獲 得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流， 所述基準電流與補償電流疊加形成基準調製電流。
可選的，所述基準電壓產生單元為具有正溫度係數的帶隙基準電壓源。 可選的，所述基準電流產生單元包括基準電阻，所述基準電阻串接在所
述基準電壓產生單元的輸出端和地之間，所述基準電流為流過所述基準電阻
的電流。
可選的，所述基準電阻為可調電阻。
可選的，所述參考電壓產生單元為具有正溫度係數的帶隙基準電壓源。
可選的，所述補償電流產生單元包括補償閾值溫度和補償電流產生單 元，連接所述參考電壓產生單元，根據所述參考電壓獲得補償闊值溫度，並 在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流。
可選的，所述補償電流產生單元包括補償閾值溫度和補償電流產生單 元，連接所述參考電壓產生單元，根據所述參考電壓獲得補償閾值溫度，並 在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出第一補償電流；補償力度控制單元， 連接所述補償閾值溫度和補償電流產生單元，輸出與隨第一補償電流增大而 增大的補償電流。
可選的，所述補償閾值溫度和補償電流產生單元包括
控制組件，包括第一控制電阻，產生隨溫度升高而減小的比較電壓，根 據所述參考電壓和比較電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾 值溫度時輸出控制信號，所述補償闊值溫度隨第一控制電阻的阻值增大而增 大；
開關組件，由所述控制組件輸出的控制信號控制，輸出參考補償電流； 輸出組件，輸入端連接所述開關組件的輸出端，輸出端為所述補償閾值 溫度和補償電流產生單元的輸出端，輸出隨所述開關組件輸出的參考補償電流增大而增大的電 流。
可選的，所述控制組件還包括，具有第一端和第二端的第一控制電晶體， 具有第一端和第二端的第二控制電晶體，具有第一端、第二端和第三端的第 三控制電晶體和電壓比較器，其中，所述第一控制電晶體的第二端連接所述 第三控制電晶體的第 一端，所述第二控制電晶體的第二端連接所述第三控制 電晶體的第二端，所述第 一控制電晶體的第 一端與第二控制電晶體的第 一端 連接，所述第一控制電阻連接所述第三控制電晶體的第三端，所述第三控制 電晶體工作於飽和區，所述第三控制電晶體的第 一端的電壓為隨溫度升高而 減小的比較電壓，所述電壓比較器的正端輸入為所述參考電壓，負端輸入為
所述比較電壓，電壓比較器輸出所述控制信號；
所述開關組件包括，具有第一端、第二端和第三端的開關電晶體，所述 開關電晶體的第一端連接所述控制組件的輸出端、第二端為所述開關組件的 輸出端、第三端連接所述第三控制電晶體的第一端；
所述輸出組件包括，具有第一端和第二端的第一電晶體和具有第一端和 第二端的輸出電晶體，所述第一電晶體的第一端和第二端、輸出電晶體的第 一端連接所述開關組件的輸出端，所述輸出電晶體的第二端為所述輸出組件
的豐lr出端。
可選的，所述第一控制電晶體的第一端與第二控制電晶體的第一端連接 偏置電壓，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出晶體 管為PMOS管，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出 電晶體的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第一控制電晶體、第二控制晶 體管、第一電晶體、輸出電晶體的源極連接工作電壓；
所述開關電晶體為NMOS管，所述開關電晶體的第一端為4冊極、第二端 為漏極、第三端為源極；
所述第三控制電晶體為具有負溫度係數的NPN管，所述第三控制電晶體的第一端為基極、第二端為集電極、第三端為發射極，所述第一控制電阻串 接在所述第三控制電晶體的發射極和地之間。 可選的，所述第一控制電阻為可調電阻。
可選的，所述補償力度控制單元包括第一輸出組件，包括第二控制電 阻，輸出隨所述補償閾值溫度和補償電流產生單元輸出的第 一補償電流增大 而增大的第 一參考電流，所述第 一參考電流隨第二控制電阻的阻值增大而增 大；第二輸出組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，輸出隨所述第 一參考電流增大而增大的補償電流。
可選的，所述補償力度控制單元包括第一輸出組件，包括第二控制電 阻，輸出隨所述補償閾值溫度和補償電流產生單元輸出的第 一補償電流增大 而增大的第 一參考電流，所述第 一參考電流隨第二控制電阻的阻值增大而增
大；隔離組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，將輸入端的第一參 考電流放大，輸出第二參考電流；第二輸出組件，輸入端連接所述隔離組件 的輸出端，輸出隨所述第二參考電流增大而增大的補償電流。
可選的，所述第一輸出組件還包括，具有第一端、第二端和第三端的第 二電晶體和具有第一端和第二端的第三電晶體，所述第二電晶體的第一端和 第二端、第三電晶體的第一端連接所述補償閾值溫度和補償電流產生單元的 輸出端，所述第三電晶體的第二端為所述第一輸出組件的輸出端，所述第二 控制電阻連接所述第二電晶體的第三端；
所述第二輸出組件包括，具有第 一端和第二端的第四電晶體和具有第一 端和第二端的第五電晶體，所述第四電晶體的第一端和第二端、第五電晶體 的第 一端為所述第二輸出組件的輸入端，所述第五電晶體的第二端為所述第 二輸出組件的輸出端。
可選的，所述第二電晶體、第三電晶體為NMOS管，所述第二電晶體、 第三電晶體的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第二控制電阻串接在所述第二電晶體的源極和地之間；
所述第四電晶體、第五電晶體為PMOS管，所述第四電晶體、第五晶體
管的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第四電晶體、第五電晶體的源極與 工作電壓連接。
可選的，所述第二控制電阻為可調電阻。
可選的，所述隔離組件包括隔離電晶體，所述隔離電晶體為NPN管， 所述隔離電晶體的發射極為所述隔離組件的輸入端、集電極為所述隔離組件
的豐lr出端。
為解決上述問題，本發明還提供一種雷射驅動器，包括
雷射驅動電路，輸入基準調製電流，輸出調製電流到雷射器；
溫度補償電路，產生隨溫度升高而增大的基準電壓、參考電壓，根據所 述參考電壓獲得補償闊值溫度，輸出隨基準電壓增大而增大的基準電流，並 在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流，所述基準電流與補償電流 疊加形成輸入所述雷射驅動電路的基準調製電流；
偏置電流調節電路，向雷射器提供偏置電流，所述偏置電流根據雷射器 的光探測器產生的光生電流調整所述雷射器的偏置電流。
可選的，所述偏置電流調節電路包括基準電流源，產生基準偏置電流； 電壓轉換單元，將所述雷射器的光探測器輸出的光生電流轉換成光生電壓； 偏置補償電流產生單元，產生隨所述光生電壓增大而增大的偏置補償電流， 所述基準偏置電流與偏置補償電流疊加形成所述偏置電流。
可選的，所述電壓轉換單元包括轉換電阻，串接在所述雷射器的光^:測 器的輸出端與地之間；所述偏置補償電流產生單元包括誤差;^文大器，正端輸 入為所述轉換電阻的光生電壓，負端輸入為第二電壓，輸出偏置補償電流。
與現有技術相比，上述技術方案具有以下優點
1.在溫度升高到超過補償閾值溫度時，通過溫度補償電路補償雷射器的
17調製電流，利用與雷射器相近溫度特性的調製電流來補償溫度變化所帶來的 發光閾值電流漂移，從而使雷射器輸出的光信號具有恆定消光比。
2. 通過偏置電流調節電路補償雷射器的偏置電流可以使雷射器獲得穩定 的輸出光功率，通過溫度補償電路補償雷射器的調製電流可以使雷射器輸出 的光信號具有恆定消光比，因此，結合溫度補償電路和偏置電流調節電路可 以進一步補償發光閾值電流漂移帶來的影響。
3. 提供了靈活的外部調節機制，可以根據雷射器的器件特性調節溫度補 償電路的參數，如，通過改變基準電流產生單元中的基準電阻可以調節調製 電流的幅度，通過改變補償閾值溫度和補償電流產生單元中的第 一控制電阻 可以調節補償閾值溫度，通過改變補償力度控制單元中第二控制電路可以調 節補償力度，因此，上述技術方案具有^f艮強的溫度適應性，能夠消除溫度變 化對特定類型的雷射器的影響，因而適用於高速光通信和大容量並行光傳輸 系統。


圖1是雷射二^jf的光功率-電流的特性曲線圖； 圖2是現有的一種雷射驅動器與雷射器的連接示意圖； 圖3是本發明實施例的雷射驅動器與雷射器的連接示意圖； 圖4是圖3所示的補償閾值溫度和補償電流產生單元的電路結構圖； 圖5是圖3所示的補償力度控制單元的一種電路結構圖； 圖6是圖3所示的補償力度控制單元的另一種電路結構圖； 圖7是圖3所示的雷射驅動電路輸出的調製電流與補償溫度電路輸出的 基準電流、補償電流的關係圖。
具體實施例方式
本發明實施例是通過溫度補償電路補償雷射器的調製電流可以使雷射器輸出光信號具有恆定消光比，通過偏置電流調節電路補償雷射器的偏置電流 可以使雷射器獲得穩定的輸出光功率。下面即結合附圖和實施例對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。
本發明實施例的雷射驅動器的溫度補償電路的基本結構如圖3所示，所
述溫度補償電路2包括基準電壓產生單元21、基準電流產生單元22、參考 電壓產生單元23和補償電流產生單元26。
基準電壓產生單元21,產生隨溫度升高而增大的基準電壓V,。基準電壓 產生單元21可以是一個帶隙基準電壓源，其與電源和工藝參數的關係很小， 但與溫度的關係是確定的。帶隙基準電壓源產生的基準電壓Vt是直流電壓， 其電路是基於"帶隙"技術實現，即當溫度趨於絕對零度時，其額定零溫度 係數的電壓基準值趨於矽的帶隙電壓。帶隙基準電壓源具有一個較小的正溫 度係數(電壓隨著溫度的上升而升高)，例如，0.5 1.0mV/°C，因此，基準電 壓Vi與正溫度係數和溫度的乘積成正比例關係，本實施例中，V廣koJT，其 中，km為基準電壓產生單元21的正溫度係數，T為溫度。帶隙基準電壓源的 電路實現對於本領域技術人員來說是非常成熟的技術，在此即不對基準電壓 產生單元21的具體電路作展開說明。
基準電流產生單元22,連接基準電壓產生單元21,輸出隨基準電壓V！ 增大而增大的基準電流I!。本實施例中，通過一個基準電阻Ri (圖中未顯示) 就可以產生與基準電壓W成正比的基準電流Ip基準電阻Ri串接在基準電壓 產生單元21的輸出端和地之間，基準電壓Vi施加於基準電阻上，流過所 述基準電阻&的電流就是基準電流產生單元22輸出的基準電流^，即基準電
流Ii等於基準電壓V!與基準電阻Ri的比值，即I廣V^R!。由於基準電壓V！
與溫度T成正比，因此，基準電流^也與溫度T成正比，即^= (kQ,T)/R4。 另外，本實施例中的基準電阻Ri是一個可調電阻，其電阻值可以調節，通過 調節可調電阻就可以得到實際需要的基準電流Ii。參考電壓產生單元23，產生隨溫度升高而增大的參考電壓V2。參考電壓 產生單元23也是一個帶隙基準電壓源，具有一個較小的正溫度係數(電壓隨 著溫度的上升而升高)，例如，0.5~1.0 mV/。C,因此，參考電壓V2與正溫度 係數和溫度的乘積成正比例關係，本實施例中，V2 = ko2*T，其中，ko2為參考 電壓產生單元23的正溫度係數，T為溫度。參考電壓產生單元23可以採用與 基準電壓產生單元21相同或相似的電路結構，但具有不同的工藝參數，因此 參考電壓產生單元23產生的參考電壓V2可以不同於基準電壓產生單元21產 生的基準電壓Vj。
補償電流產生單元26，連接參考電壓產生單元23,根據參考電壓V2獲 得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流13。所述 基準電流Ii與補償電流13疊加形成基準調製電流Im。
本實施例中，補償電流產生單元26包括補償閾值溫度和補償電流產生 單元24和補償力度控制單元25。
補償閾值溫度和補償電流產生單元24,連接所述參考電壓產生單元23, 根據所述參考電壓V2獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度 時輸出第一補償電流12。當溫度上升時，參考電壓V2升高，補償閾值溫度與 參考電壓V2存在一定的關係(將在後面結合圖3作詳細說明)，補償閾值溫 度和補償電流產生單元24在溫度小於補償閾值溫度時輸出的電流為0,在溫
度高於或等於補償閾值溫度時才輸出第一補償電流12。
補償力度控制單元25,連接補償闊值溫度和補償電流產生單元24,輸出 隨第一補償電流12增大而增大的補償電流13。補償力度控制單元25在溫度小 於補償閾值溫度時輸出的電流為0,在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出與 第 一補償電流12成正比的補償電流13 。
補償閾值溫度和補償電流產生單元24包括
控制組件，包括第一控制電阻，產生隨溫度升高而減小的比較電壓，根據參考電壓和比較電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫
度時輸出控制信號，所述補償閾值溫度隨第 一控制電阻的阻值增大而增大。 開關組件，由所述控制組件輸出的控制信號控制，輸出參考補償電流。 輸出組件，輸入端連接所述開關組件的輸出端，輸出端為所述補償閾值
溫度和補償電流產生單元的輸出端，輸出隨所述開關組件輸出的參考補償電
流增大而增大的電 流。
圖4顯示了補償閾值溫度和補償電流產生單元24的一種具體電路結構， 其中，控制組件包括第一控制電阻R2、第一控制電晶體M3、第二控制電晶體 M4、第三控制電晶體Qi和電壓比較器Al;開關組件包括開關電晶體M2;輸 出組件包括第一電晶體M,和輸出電晶體M5。
本實施例中，第一控制電晶體M3、第二控制電晶體M4、第一電晶體Mj、 輸出電晶體Ms為PMOS管，所述開關電晶體M2為NMOS管，所述第三控制 電晶體Q!為具有負溫度係數的NPN管。
電壓比較器Al的正端輸入為參考電壓產生單元23輸出的參考電壓V2， 負端輸入(即比較電壓V4輸入)連接第三控制電晶體Qi的基極。電壓比較 器Al的偏置電壓V3可以從參考電壓產生單元23獲得，偏置電壓V3為一個 與溫度無關的電壓基準，也可以由其它的零溫度係數基準源產生，偏置電壓 V3根據工作電壓V加確定。電壓比較器Al輸出控制信號CTRL。
第一控制電晶體M3的漏極連接第三控制電晶體Q!的基極，第二控制晶 體管M4的漏極連接第三控制電晶體Qi的集電極，第一控制電晶體M3的柵極
與第二控制電晶體M4的柵極連接、並連接偏置電壓V3。第一控制電阻R2的
一端連接所述第三控制電晶體Qi的發射極，另一端接地。第一控制電晶體 M3和第二控制電晶體M4的漏極電流使第三控制電晶體Qi工作於飽和區，且 第三控制電晶體Qi的基極電壓為隨溫度升高而減小的比較電壓V4。
開關電晶體M2的柵極連接電壓比較器Al的輸出端(即控制組件的輸出
21端)，也就是說，開關電晶體M2的柵極由控制信號CTRL控制。開關電晶體
M2的漏極為開關組件的輸出端，開關電晶體M2的漏極電流IDM2為參考補償
電流。開關電晶體M2的源極連接第三控制電晶體Qi的基極。
第一電晶體M！的柵極和漏極、輸出電晶體M5的柵極連接開關電晶體M2 的漏極(即開關組件的輸出端)，輸出電晶體M5的漏極為輸出組件的輸出端。
輸出電晶體M5和二極體連接方式的第一電晶體M!形成電流鏡，輸出電晶體
M5的漏極輸出電流即為第 一補償電流I 2。
第一控制電晶體M3、第二控制電晶體M4、第一電晶體Mi、輸出電晶體 M5的源極連接工作電壓Vdd。
通過調整第一控制電晶體M3和第二控制電晶體M4的工藝參數(如MOS
管的溝道寬長比、柵氧電容等)和偏置電壓V3,使第一控制電晶體Ms的漏 極電流IDM3和第二控制電晶體M4的漏極電流IDM4能夠確保第三控制電晶體 Qj始終工作於飽和區，因此，比較電壓V4根據公式(1):
V4=( I。m3+ IdM4)*R2+VbeQ1 ( 1 )
其中，IDM3為第一控制電晶體M3的漏極電流，IDM4為第二控制電晶體M4的 漏極電流，VBEQ!為第三控制電晶體Qi的基射電壓(基極發射極電壓)。第一 控制電晶體M3、第二控制電晶體M4的漏極電流lDM3、 Idm4分別具有很小的正
溫度係數ko3和ko4,如0.05~0.15 mA/。C,即1醒3=1^03*1\ IDM4= k04*T。電壓 比較器Al對比較電壓V4 (Ql的基極電位)和參考電壓V2進行比較，從而 控制開關電晶體M2的通斷。在雷射器工作溫度-40。C-85。C的範圍內，隨著 溫度T的升高，電路的工作狀態可以分為T〈T艦和T > Tstart兩個階段來分析， 其中，T艦為補償閾值溫度。
T〈Tstart時，比較電壓V4的值大於參考電壓V2 (即V4>V2),此時，電壓 比較器A1的輸出端也就是開關電晶體M2的柵極電壓趨近於低電位，開關晶
體管M2被關斷，其漏極電流IoM2為0，輸出電晶體Ms輸出的第一補償電流12為0。因為漏極電流lDM3和lDM4具有很小的正溫度係數，可以忽略溫度對漏 極電流lDM3和lDM4的影響，當第三控制電晶體Qi的基極電流(即lDM3)恆定 時，第三控制電晶體Qi的基射電壓VB柳為一個具有負溫度係數ko5的電壓，
即VBEQ1可以根據公式(2 )計算
V, = V0-k05*T (2) 其中，V。為零下273。C(絕對零度)時雙極電晶體Qi的基射電壓，約為1.3V, 本實施例中，負溫度係數ko5取值在1.5-2.5 mV廠C,從公式(1 )、 (2)可以 得知，比較電壓V4的值將隨著溫度T的升高而降低。
隨著溫度T升高，參考電壓V2升高，比較電壓V4降低，當溫度T上升 到補償閾值溫度Ts加，比較電壓V4值趨近參考電壓V2,使電壓比較器A1的 輸出電壓發生翻轉，開關電晶體M2導通，反饋環路閉合。從補償閾值溫度 T麵點起，由於負反饋的作用，比較電壓V4將始終跟隨參考電壓V2的值，也 就是說，當T^Ts加時V4 V2，於是根據公式(1)、 (2)可以得到補償閾值 溫度T麵的計算公式(3):
T ( IdM3 + I畫4)■ Vo
1 start ，， 丄，，
k02+k05 (3)
補償閾值溫度Tstart的值隨第一控制電阻R2的值變化，第一控制電阻R2增大， 補償閾值溫度T艦就增大，也就是說，設定第一控制電阻R2的值就可以得到 補償閾值溫度T麵。本實施例中，第一控制電阻R2為可調電阻，根據所使用 的雷射器的特性調整第一控制電阻R2的值就可以靈活地調整補償閾值溫度
Tstart的值。
因此，當T〈T麵時，開關電晶體M2關斷，電壓比較器A1開環使用，此 時補償閾值溫度和補償電流產生單元24的輸出電晶體Ms輸出的第一補償電 流12為0。當T》Tstart時，開關電晶體M2導通，電壓比較器A1閉環使用，此 時補償閾值溫度和補償電流產生單元24的輸出電晶體Ms輸出的第一補償電
23流12,它是第一電晶體M！的漏極電流(即參考補償電流，開關電晶體M2的
漏極電流I脂2)的鏡像電流，即I屍lDM^[(W/L)5/(W/L:h],其中，(W/L)s為輸 出電晶體M5的溝道寬長比，(W/L)i為第 一電晶體M,的溝道寬長比。
請繼續參考圖5，其顯示了補償力度控制單元25的一種具體電路結構。 補償力度控制單元25包括第一輸出組件，包括第二控制電阻R3，輸出隨所 述補償閾值溫度和補償電流產生單元24輸出的第 一補償電流12增大而增大的 第 一參考電流IDM7,所述第 一參考電流隨第二控制電阻R3的阻值增大而增大。 第二輸出組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，輸出隨所述第一參 考電流IDM7增大而增大的補償電流I3。
第一輸出組件包括第二控制電阻R3、第二電晶體M6和第三電晶體M7。 本實施例中，第二電晶體M6和第三電晶體Mb為NMOS管。第二電晶體Me
的柵極和漏極、第三電晶體M7的柵極連接補償閾值溫度和補償電流產生單元
24的輸出端，即輸入第 一補償電流12。第三電晶體M7的漏極為所述第 一輸出
組件的輸出端，輸出第一參考電流IDM7。第二控制電阻R3串接在第二電晶體 M6的源才及和地之間。
第二輸出組件包括第四電晶體Ms和第五電晶體M9。本實施例中，第 四電晶體Ms和第五電晶體Mg為PMOS管。第四電晶體M8的柵極和漏極、 第五電晶體M9的柵才及為所述第二輸出組件的輸入端，輸入第一參考電流IDM7。 第五電晶體M9的漏極為第二輸出組件的輸出端，輸出補償電流13。第四晶體 管Mg和第五電晶體M9的源極連接工作電壓Vdd。
第二電晶體M6、第三電晶體M7工作在飽和區，形成一個基本電流鏡。 第二電晶體M6的漏電流IoM6根據公式(4)計算
I服6二MhC。x6(W/L)6(Vgm6 - V腿-V細6)2/2=12 ( 4 )
其中，VSM6=IDM6*R3， ^是電子遷移率，C。x7、 (W/L)6、 VGM6、 VsM6和V麵6 分別是第二電晶體M6的單位柵氧電容、溝道寬長比、柵極電壓、源極電壓和閾值電壓。
第三電晶體M7的漏極電流I固7根據公式(5)計算
formula see original document page 25 ( 5 )
其中，VGM7=VGM6， ^是電子遷移率，C。x7、 (W/L)7、 V固7和Vt畫分別是第 三電晶體M7的單位柵氧電容、溝道寬長比、柵極電壓和閾值電壓。
第四電晶體Ms、第五電晶體M9工作在飽和區，形成一個基本電流鏡，
滿足/>式(6 ):
formula see original document page 25 ( 6 )
其中，IdM8=IDM7, IdM8、 IDM9分別為第四電晶體M8、第五電晶體M9的漏極
電流，(W/L)8 、 (W/L)9分別為第四電晶體M8、第五電晶體M9的溝道寬長比。 綜合上述公式(4)、 (5)、 (6),經第二控制電阻R3調製後的補償電流l3
與第一補償電流12並不存在簡單的線性關係，4旦基本上可以用第二控制電阻
R3的二次關係式來描述，第二控制電阻R3越大，補償電流13越大。因此，通
過"i殳定第二控制電阻R3的阻值，可以得到隨第 一補償電流12增大而增大的補
償電流13。本實施例中，第二控制電阻R3為可調電阻，調整第二控制電阻R3
的值就可以靈活地調整補償電流13的值。
圖6是補償力度控制單元25的另一種電路結構，其是在圖5所示的電路 中增加了隔離組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，將輸入端的第
一參考電流IDM7放大，輸出第二參考電流IDM8。隔離組件為一個起隔離作用
的隔離電晶體Q2，隔離電晶體為NPN管，隔離電晶體Q2的基極為第一電壓
Vr,其可以根據隔離電晶體Q2的工作電壓來設定。隔離電晶體Q2的發射極與 第三電晶體M7的漏極連接，隔離電晶體Q2的集電極與第四電晶體M8的漏極 連接。隔離電晶體Q2具有的電流放大作用，可增加鏡像電流的放大倍數，從
而獲得大的補償力度。由於三極體的電流放大作用較強，因此加入隔離晶體
管Q2不僅可以產生較大的鏡像放大倍數，也可以降低對基本電流鏡的電晶體的溝道寬長比的要求。
圖5和圖6的電路採用的是兩級鏡像，其中第一級鏡像釆用N型電晶體 實現，第二級鏡像採用P型電晶體實現，兩者具有相反的溫度特性，使得整 個鏡像電路具有較強的溫度適用性，輸出穩定的電流。
另外，本領域的技術人員應當可以從上述說明可以推出，補償閾值溫度
和補償電流產生單元24的第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體和 輸出電晶體也可以採用NMOS管，開關電晶體也可以採用PMOS管，第三控 制電晶體也可以採用具有負溫度係數的PNP管；或者第一控制電晶體、第二 控制電晶體、開關電晶體、第一電晶體和輸出電晶體也可以採用三^L管，只 需改變相應的連接方式即可。補償力度控制單元25的第二電晶體、第三晶體 管、第四電晶體、第五電晶體也可以採用三極體，只需改變相應的連接方式即可。
上述補償溫度電路2可以應用於雷射驅動器中，補償溫度電路2輸出的 基準電流和補償電流用於改變雷射驅動器輸出的調製電流，雷射驅動器向激 光器4提供調製電流和偏置電流。如圖3所示，本發明實施例的雷射驅動器 包括雷射驅動電路l,溫度補償電路2和偏置電流調節電路3。
雷射驅動電路1,向雷射器4提供調製電流Im。d。雷射驅動電路1輸入基 準調製電流Im,輸出調製電流Ua。通過數位訊號(差分輸入信號)調製基準
調製電流Im,產生數字電流信號，所述數字電流信號的電流為調製電流Im。d。 雷射驅動電路1為本領域技術人員所熟知，在此即不展開說明。
溫度補償電路2，產生隨溫度升高而增大的基準電壓V卜參考電壓V2，
根據參考電壓V2獲得補償閾值溫度Tstart,輸出隨基準電壓Vi增大而增大的基 準電流Ip並在溫度高於或等於補償閾值溫度Ts加時輸出補償電流13，所述
基準電流h與補償電流13疊加形成輸入雷射驅動電路1的基準調製電流Im。
溫度補償電路2向雷射驅動電路1提供基準調製電流Im,對雷射器4的調製
26電流Im。d進行補償。在溫度低於補償閾值溫度T艦時，輸出基準電流I!作為 雷射驅動電路l的基準調製電流Im,在溫度高於或等於補償閾值溫度T艦時， 輸出基準電流^和補償電流13作為雷射驅動電路1的基準調製電流Im。溫度
補償電i 各2在上面已有詳細說明，在此即不重複說明。
偏置電流調節電路3，也就是自動功率控制電路，向雷射器4提供偏置電 流Ibias,所述偏置電流IbiM根據雷射器4的光探測器PIN產生的光生電流Ip調
整。偏置電流調節電路2包括基準電流源，產生基準偏置電流U;電壓轉 換單元，將所述雷射器4的光探測器PIN輸出的光生電流Ip轉換成光生電壓 Vp;偏置補償電流產生單元，產生隨所述光生電壓Vp增大而增大的偏置補償 電流14。基準偏置電流Ibs與偏置補償電流14疊加形成偏置電流Ibias。
如圖3所示，所述電壓轉換單元包括轉換電阻Rp，串接在所述雷射器4 的光探測器PIN的輸出端與地之間。通過轉換電阻Rp,光生電流Ip轉化為轉 換電阻Rp的光生電壓Vp ，光生電流Ip是由雷射器4的光#1測器PIN監測雷射 二極體LD產生的。
偏置補償電流產生單元包括誤差放大器A2,正端輸入為轉換電阻Rp的光 生電壓Vp,負端輸入為預定的第二電壓Vref,其根據雷射驅動電路1的工作 電壓設定，通常取工作電壓的一半。誤差放大器A2輸出偏置補償電流Lt。
誤差放大器A2放大正端輸入電壓Vp與負端輸入電壓Vref的誤差，輸出
偏置補償電流14,光生電壓Vp和第二電壓Vref的差值越大，誤差放大器A2 輸出的偏置補償電流14越大。當光探測器PIN輸出的光生電流Ip增大，光生
電壓Vp，誤差放大器A2輸出的偏置補償電流l4也隨之增大，提供給雷射器4
的偏置電流Ibias也隨之增大。因此，偏置電流調節電路3可以動態調整偏置電
流Ibias,以此來保持光探測器PIN中的光生電流Ip穩定，從而使雷射二級管 LD獲得相對穩定的輸出光功率。
請結合參考圖3和圖7，圖7是圖3所示的雷射驅動電路1輸出的調製電流Im。d與溫度補償電路2輸出的基準電流Ii和補償電流13的關係圖。在溫度 低於補償閾值溫度T艦時，基準電流It作用於調製電流Im。d,在溫度高於或 等於補償閾值溫度Tstart時，基準電流Ii和補償電流13作用於調製電流Im。d。 也就是說，當溫度升高，雷射器電光轉換效率降低時，通過補償電流13來增 大調製電流Im。d,以此保持雷射二級管LD輸出的光信號幅度和原來相同，從 而使雷射器的消光比保持穩定。
補償閾值溫度和補償電流產生單元24輸出的第 一補償電流12可以直接用 於增大雷射驅動電路l輸出的調製電流Im。d,也就是說，溫度補償電路2可以
不包括補償力度控制單元25。而本實施例的溫度補償電路2還包括了補償力 度控制單元25,產生與第一補償電流12成正比的補償電流13,用補償電流13 增大雷射驅動電路1輸出的調製電流Im。d，即補償力度控制單元25用於提高
溫度補償電路2對調製電流Im。d的補償力度。
綜上所述，上述"t支術方案具有以下優點。
1. 在溫度升高到超過補償閾值溫度時，通過溫度補償電路補償雷射器的 調製電流，利用與雷射器相近溫度特性的調製電流來補償溫度變化所帶來的 發光閾值電流漂移，從而使雷射器輸出的光信號具有恆定消光比。
2. 通過偏置電流調節電路補償雷射器的偏置電流可以使雷射器獲得穩定 的輸出光功率，通過溫度補償電路補償雷射器的調製電流可以使雷射器輸出 的光信號具有恆定消光比，因此，結合溫度補償電路和偏置電流調節電路可 以進一 步補償發光閾值電流漂移帶來的影響。
3. 提供了靈活的外部調節機制，可以根據雷射器的器件特性調節溫度補 償電路的參數，如，通過改變基準電流產生單元中的基準電阻可以調節調製 電流的幅度，通過改變補償閾值溫度和補償電流產生單元中的第 一控制電阻 可以調節補償閾值溫度，通過改變補償力度控制單元中第二控制電路可以調 節補償力度，因此，上述技術方案具有很強的溫度適應性，能夠消除溫度變化對特定類型的雷射器的影響，因而適用於高速光通信和大容量並行光傳輸 系統。
本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何 本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以做出可能的變動和 修改，因此本發明的保護範圍應當以本發明權利要求所界定的範圍為準。
權利要求
1. 一種雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，包括基準電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的基準電壓；.基準電流產生單元，連接所述基準電壓產生單元，輸出隨所述基準電壓增大而增大的基準電流；參考電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的參考電壓；補償電流產生單元，連接所述參考電壓產生單元，根據所述參考電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流，所述基準電流與補償電流疊加形成基準調製電流。
2. 根據權利要求1所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 基準電壓產生單元為具有正溫度係數的帶隙基準電壓源。
3. 根據權利要求1所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 基準電流產生單元包括基準電阻，所述基準電阻串接在所述基準電壓產生單 元的輸出端和地之間，所述基準電流為流過所述基準電阻的電流。
4. 根據權利要求3所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 基準電阻為可調電阻。
5. 根據權利要求1所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 參考電壓產生單元為具有正溫度係數的帶隙基準電壓源。
6. 根據權利要求1所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 補償電流產生單元包括補償閾值溫度和補償電流產生單元，連接所述參考 電壓產生單元，根據所述參考電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於 補償閾值溫度時輸出補償電流。
7. 根據權利要求1所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 補償電流產生單元包括補償閾值溫度和補償電流產生單元，連接所述參考電壓產生單元，根據 所述參考電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出第一補償電流；補償力度控制單元，連接所述補償閾值溫度和補償電流產生單元，輸出 與隨第 一補償電流增大而增大的補償電流。
8. 根據權利要求6或7所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於， 所述補償閾值溫度和補償電流產生單元包括控制組件，包括第一控制電阻，產生隨溫度升高而減小的比較電壓，根 據所述參考電壓和比較電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾 值溫度時輸出控制信號，所述補償閾值溫度隨第一控制電阻的阻值增大而增 大；開關組件，由所述控制組件輸出的控制信號控制，輸出參考補償電流； 輸出組件，輸入端連接所述開關組件的輸出端，輸出端為所述補償閾值溫度和補償電流產生單元的輸出端，輸出隨所述開關組件輸出的參考補償電流增大而增大的電 流。
9. 根據權利要求8所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於， 所述控制組件還包括，具有第一端和第二端的第一控制電晶體，具有第一端和第二端的第二控制電晶體，具有第一端、第二端和第三端的第三控制 電晶體和電壓比較器，其中，所述第一控制電晶體的第二端連接所述第三控制電晶體的第一端，所述 第二控制電晶體的第二端連接所述第三控制電晶體的第二端，所述第一控制 電晶體的第 一端與第二控制電晶體的第 一端連接，所述第 一控制電阻連接所述第三控制電晶體的第三端，所述第三控制晶 體管工作於飽和區，所述第三控制電晶體的第 一端的電壓為隨溫度升高而減 小的比較電壓，所述電壓比較器的正端輸入為所述參考電壓，負端輸入為所述比較電壓， 電壓比較器輸出所述控制信號；所述開關組件包括，具有第一端、第二端和第三端的開關電晶體，所述 開關電晶體的第 一端連接所述控制組件的輸出端、第二端為所述開關組件的輸出端、第三端連接所述第三控制電晶體的第一端；所述輸出組件包括，具有第一端和第二端的第一電晶體和具有第一端和 第二端的輸出電晶體，所述第一電晶體的第一端和第二端、輸出電晶體的第 一端連接所述開關組件的輸出端，所述輸出電晶體的第二端為所述輸出組件 的豐lr出端。
10. 根據權利要求9所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於， 所述第 一控制電晶體的第 一端與第二控制電晶體的第 一端連接偏置電壓，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出電晶體為PMOS 管，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出電晶體的第 一端為柵極、第二端為漏極，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一 電晶體、輸出電晶體的源極連接工作電壓；所述開關電晶體為NMOS管，所述開關電晶體的第一端為4冊極、第二端 為漏極、第三端為源極；所述第三控制電晶體為具有負溫度係數的NPN管，所述第三控制電晶體 的第一端為基極、第二端為集電極、第三端為發射極，所述第一控制電阻串 接在所述第三控制電晶體的發射極和地之間。
11. 根據權利要求8所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 第 一控制電阻為可調電阻。
12. 根據權利要求7所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 補償力度控制單元包括第一輸出組件，包括第二控制電阻，輸出隨所述補償閾值溫度和補償電 流產生單元輸出的第 一補償電流增大而增大的第 一參考電流，所述第 一參考 電流隨第二控制電阻的阻值增大而增大；第二輸出組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，輸出隨所述第 一參考電流增大而增大的補償電流。
13. 根據權利要求7所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述補償力度控制單元包括第一輸出組件，包括第二控制電阻，輸出隨所述補償閾值溫度和補償電 流產生單元輸出的第 一補償電流增大而增大的第 一參考電流，所述第 一參考電流隨第二控制電阻的阻值增大而增大；隔離組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，將輸入端的第一參 考電流放大，輸出第二參考電流；第二輸出組件，輸入端連接所述隔離組件的輸出端，輸出隨所述第二參 考電流增大而增大的補償電流。
14. 根據權利要求12或13所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於， 所述第一輸出組件還包括，具有第一端、第二端和第三端的第二電晶體和具有第一端和第二端的第三電晶體，所述第二電晶體的第一端和第二端、 第三電晶體的第 一端連接所述補償閾值溫度和補償電流產生單元的輸出端， 所述第三電晶體的第二端為所述第 一輸出組件的輸出端，所述第二控制電阻 連接所述第二電晶體的第三端；所述第二輸出組件包括，具有第一端和第二端的第四電晶體和具有第一 端和第二端的第五電晶體，所述第四電晶體的第一端和第二端、第五電晶體 的第一端為所述第二輸出組件的輸入端，所述第五電晶體的第二端為所述第 二輸出組件的輸出端。
15. 根據權利要求14所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於， 所述第二電晶體、第三電晶體為NMOS管，所述第二電晶體、第三電晶體的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第二控制電阻串接在所述第二晶體 管的源極和地之間；所述第四電晶體、第五電晶體為PMOS管，所述第四電晶體、第五晶體 管的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第四電晶體、第五電晶體的源極與 工作電壓連接。
16. 根據權利要求12或13所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於， 所述第二控制電阻為可調電阻。
17. 根據權利要求13所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述 隔離組件包括隔離電晶體，所述隔離電晶體為NPN管，所述隔離電晶體的 發射極為所述隔離組件的輸入端、集電極為所述隔離組件的輸出端。
18. —種雷射驅動器，包括雷射驅動電路，輸入基準調製電流，輸出調製電 流到雷射器，其特徵在於，還包括溫度補償電路，產生隨溫度升高而增大的基準電壓、參考電壓，根據所 述參考電壓獲得補償閾值溫度，輸出隨基準電壓增大而增大的基準電流，並 在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流，所述基準電流與補償電流 疊加形成輸入所述雷射驅動電路的基準調製電流；偏置電流調節電路，向雷射器提供偏置電流，所述偏置電流根據雷射器 的光探測器產生的光生電流調整。
19. 根據權利要求18所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述溫度補償電路包 括基準電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的基準電壓； 基準電流產生單元，連接所述基準電壓產生單元，輸出隨所述基準電壓增大而增大的基準電流；參考電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的參考電壓； 補償電流產生單元，連接所述參考電壓產生單元，根據所述參考電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流， 所述基準電流與補償電流疊加形成所述基準調製電流。
20. 根據權利要求19所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述基準電壓產生單元為具有正溫度係數的帶隙基準電壓源。
21. 根據權利要求19所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述基準電流產生單 元包括基準電阻，所述基準電阻串接在所述基準電壓產生單元的輸出端和地 之間，所述基準電流為流過所述基準電阻的電流。
22. 根據權利要求21所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述基準電阻為可調 電阻。
23. 根據權利要求19所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述參考電壓產生單 元為具有正溫度係數的帶隙基準電壓源。
24. 根據權利要求19所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述補償電流產生單 元包括補償閾值溫度和補償電流產生單元，根據所述參考電壓獲得補償閾 值溫度，並在溫度高於或等於補償闊值溫度時輸出補償電流。
25. 根據權利要求19所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述補償電流產生單 元包括補償閾值溫度和補償電流產生單元，連接所述參考電壓產生單元，根據 所述參考電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償闊值溫度時輸出 第一補償電流；補償力度控制單元，連接所述補償閾值溫度和補償電流產生單元，輸出 與隨第 一補償電流增大而增大的補償電流。
26. 根據權利要求24或25所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述補償閾值 溫度和補償電流產生單元包括控制組件，包括第一控制電阻，產生隨溫度升高而減小的比較電壓，根 據所述參考電壓和比較電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾 值溫度時輸出控制信號，所述補償闊值溫度隨第一控制電阻的阻值增大而增大；開關組件，由所述控制組件輸出的控制信號控制，輸出參考補償電流； 輸出組件，輸入端連接所述開關組件的輸出端，輸出端為所述補償閾值溫度和補償電流產生單元的輸出端，輸出隨所述開關組件輸出的參考補償電流增大而增大的電 流o
27. 根據權利要求26所述的雷射驅動器，其特徵在於， 所述控制組件還包括，具有第一端和第二端的第一控制電晶體，具有第一端和第二端的第二控制電晶體，具有第一端、第二端和第三端的第三控制電晶體和電壓比較器，其中，所述第 一控制電晶體的第二端連接所述第三控制電晶體的第 一端，所述 第二控制電晶體的第二端連接所述第三控制電晶體的第二端，所述第一控制 電晶體的第 一端與第二控制電晶體的第 一端連接，所述第 一控制電阻連接所述第三控制電晶體的第三端，所述第三控制晶 體管工作於飽和區，所述第三控制電晶體的第 一端的電壓為隨溫度升高而減 小的比較電壓，所述電壓比較器的正端輸入為所述參考電壓，負端輸入為所述比較電壓， 電壓比較器輸出所述控制信號；所述開關組件包括，具有第一端、第二端和第三端的開關電晶體，所述 開關電晶體的第 一端連接所述控制組件的輸出端、第二端為所述開關組件的 輸出端、第三端連接所述第三控制電晶體的第一端；所述輸出組件包括，具有第一端和第二端的第一電晶體和具有第一端和 第二端的輸出電晶體，所述第一電晶體的第一端和第二端、輸出電晶體的第 一端連接所述開關組件的輸出端，所述輸出電晶體的第二端為所述輸出組件 的輸出端。
28. 根據權利要求27所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述第 一控制電晶體的第 一端與第二控制電晶體的第 一端連接偏置電壓，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出電晶體為PMOS 管，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出電晶體的第 一端為柵極、第二端為漏極，所述第一控制電晶體、第二控制電晶體、第一電晶體、輸出電晶體的源極連接工作電壓；所述開關電晶體為NMOS管，所述開關電晶體的第一端為柵極、第二端 為漏一及、第三端為源極；所述第三控制電晶體為具有負溫度係數的NPN管，所述第三控制電晶體 的第一端為基極、第二端為集電極、第三端為發射極，所述第一控制電阻串 接在所述第三控制電晶體的發射極和地之間。
29. 才艮據權利要求26所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述第一控制電阻為 可i周電阻。
30. 根據權利要求25所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述補償力度控制單 元包4舌第一輸出組件，包括第二控制電阻，輸出隨所述補償閾值溫度和補償電 流產生單元輸出的第 一補償電流增大而增大的第 一參考電流，所述第 一參考 電流隨第二控制電阻的阻值增大而增大；第二輸出組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，輸出隨所述第 一參考電流增大而增大的補償電流。
31. 根據權利要求25所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述補償力度控制單 元包括第一輸出組件，包括第二控制電阻，輸出隨所述補償閾值溫度和補償電 流產生單元輸出的第 一補償電流增大而增大的第 一參考電流，所述第 一參考 電流隨第二控制電阻的阻值增大而增大；隔離組件，輸入端連接所述第一輸出組件的輸出端，將輸入端的第一參 考電流放大，輸出第二參考電流；第二輸出組件，輸入端連接所述隔離組件的輸出端，輸出隨所述第二參 考電流增大而增大的補償電流。
32. 根據權利要求30或31所述的雷射驅動器的溫度補償電路，其特徵在於，所述第一輸出組件還包括，具有第一端、第二端和第三端的第二電晶體 和具有第一端和第二端的第三電晶體，所述第二電晶體的第一端和第二端、 第三電晶體的第 一端連接所述補償閾值溫度和補償電流產生單元的輸出端， 所述第三電晶體的第二端為所述第一輸出組件的輸出端，所述第二控制電阻連接所述第二電晶體的第三端；所述第二輸出組件包括，具有第一端和第二端的第四電晶體和具有第一 端和第二端的第五電晶體，所述第四電晶體的第一端和第二端、第五電晶體 的第 一端為所述第二輸出組件的輸入端，所述第五電晶體的第二端為所述第 二輸出組件的輸出端。
33. 根據權利要求32所述的雷射驅動器，其特徵在於， 所述第二電晶體、第三電晶體為NMOS管，所述第二電晶體、第三電晶體的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第二控制電阻串接在所述第二晶體 管的源極和地之間；所述第四電晶體、第五電晶體為PMOS管，所述第四電晶體、第五晶體 管的第一端為柵極、第二端為漏極，所述第四電晶體、第五電晶體的源極與 工作電壓連接。
34. 根據權利要求30或31所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述第二控制 電阻為可調電阻。
35. 根據權利要求31所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述隔離組件包括 隔離電晶體，所述隔離電晶體為NPN管，所述隔離電晶體的發射極為所述隔 離組件的輸入端、集電極為所述隔離組件的輸出端。
36. 根據權利要求19所述的雷射器，其特徵在於，所述偏置電流調節電路包括基準電流源，產生基準偏置電流；電壓轉換單元，將所述雷射器的光探測器輸出的光生電流轉換成光生電壓；偏置補償電流產生單元，產生隨所述光生電壓增大而增大的偏置補償電流,所述基準偏置電流與偏置補償電流疊加形成所述偏置電流。
37.根據權利要求36所述的雷射驅動器，其特徵在於，所述電壓轉換單元包括轉換電阻，串接在所述雷射器的光探測器的輸出 端與i也之間；所述偏置補償電流產生單元包括誤差放大器，正端輸入為所述轉換電阻 的光生電壓，負端輸入為第二電壓，輸出偏置補償電流。
全文摘要
一種雷射驅動器及其溫度補償電路，所述溫度補償電路包括基準電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的基準電壓；基準電流產生單元，連接所述基準電壓產生單元，輸出隨基準電壓增大而增大的基準電流；參考電壓產生單元，產生隨溫度升高而增大的參考電壓；補償電流產生單元，連接所述參考電壓產生單元，根據參考電壓獲得補償閾值溫度，並在溫度高於或等於補償閾值溫度時輸出補償電流，所述基準電流與補償電流疊加形成基準調製電流。所述雷射驅動器包括溫度補償電路和偏置電流調節電路。通過溫度補償電路補償雷射器的調製電流可以使雷射器輸出的光信號具有恆定消光比，通過偏置電流調節電路補償雷射器的偏置電流可以使雷射器獲得穩定的輸出光功率。
文檔編號H04B10/152GK101453270SQ20071017171
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月4日 優先權日2007年12月4日
發明者傑 劉, 吳新軍, 徐永法, 徐江川, 騰志剛, 袁愛東, 鄔寧彪, 金利鋒, 高劍剛 申請人:無錫江南計算技術研究所