集微网 · 2020年09月29日

【专利解密】MACOM改进直流耦合激光驱动器系统

【嘉德点评】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

集微网消息,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。

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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。
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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。

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深圳市嘉德知识产权服务有限公司由曾在华为等世界500强企业工作多年的知识产权专家、律师、专利代理人组成,熟悉中欧美知识产权法律理论和实务,在全球知识产权申请、布局、诉讼、许可谈判、交易、运营、标准专利协同创造、专利池建设、展会知识产权、跨境电商知识产权、知识产权海关保护等方面拥有丰富的经验。

(校对/holly)

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