一種傳輸hdtv信號的光模塊發(fā)射電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種符合支持SMPTE297-2006標(biāo)準(zhǔn)，能傳輸SMPTE259M，SMPTE344M，SMPTE292M和SMPTE424MSDI等病態(tài)碼型的光模塊發(fā)射電路設(shè)計。
【專利說明】—種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖通信產(chǎn)品的有源光電器件類，它涉及提供一種雙纖或單纖雙向高清光模塊發(fā)射電路的設(shè)計方案，尤其涉及能兼容SMPTE 297-2006標(biāo)準(zhǔn)，支持50M?3Gbps速率以及 SMPTE 259M, SMPTE 344M, SMPTE 292M 和 SMPTE 424MSDI 等病態(tài)碼型的 HDTV信號的光電模塊發(fā)射電路實現(xiàn)方案。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著視頻傳輸及安防領(lǐng)域?qū)σ曨l質(zhì)量要求的不斷提升，用戶要“不僅要看得見，還要看得清”，這需要實現(xiàn)能兼容SMPTE 297-2006標(biāo)準(zhǔn)，支持50M?3Gbps的速率以及SMPTE259M, SMPTE 344M, SMPTE 292M和SMPTE 424MSDI等病態(tài)碼型的HDTV信號的光收發(fā)模塊。
[0003]普通的光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，它是由兩個單元組成，其中的單元二中包含激光器背光檢測(102)，偏置電流控制(103)和驅(qū)動單元(104)等組件組成，單元三由光發(fā)射組件(101)組成。
[0004]完成這種普通光模塊的信息傳輸功能的原理圖如圖2所示，它是由六個單元組成。其中，單元一為模塊與外部的電器接口，單元二為激光器的驅(qū)動電路，單元三為激光器，單元四為慢啟動電路，單元五為電源濾波電路，單元六為單片機處理電路。
[0005]這種結(jié)構(gòu)的模塊僅支持至PRBS231-1碼型，同時由于采用平均光功率(APC)檢測、控制，它僅適用占空比在40?60%之間，“0”、“ I”個數(shù)長時間保持在1:1左右的信號傳輸。如果要傳輸19個“0”，一個“1”，或者19個“1”，一個“O”重復(fù)達720次的特殊病態(tài)信號，由于APC電路的RC時間常數(shù)較短，補償電路響應(yīng)速度較慢，發(fā)射信號功率會出現(xiàn)很大幅度的波動，消光比抖動增大，眼圖的張開度變小，光功率抖動增大，致使接收端誤判，造成信號圖像失真。而這種“0”、“I”個數(shù)長時間不能保持在1:1左右的信號傳輸在高清圖像的傳輸中是一種常態(tài)。本發(fā)明的目的在于提供一種光模塊發(fā)射電路來有效實現(xiàn)特殊病態(tài)信號的傳輸來達成高清圖像信號傳輸?shù)娜蝿?wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種符合支持SMPTE 297-2006標(biāo)準(zhǔn)，能傳輸SMPTE 259M, SMPTE344M，SMPTE 292M和SMPTE 424M SDI等病態(tài)碼型的光模塊發(fā)射電路設(shè)計。其中，最極端的情況是19個“0”，一個“ I ”，或者19個“ I ”，一個“O”連續(xù)720次重復(fù)的傳輸，其占空比在5%?95%之間隨機變化。
[0007]由于常規(guī)光模塊通過直接轉(zhuǎn)化激光器的背光電流為電壓信號上報給主芯片，主芯片根據(jù)電壓的大小控制激光器偏置電流的大小，從而達到控制光功率的目的。由于主芯片是采用平均光功率即有效值進行判斷，它能準(zhǔn)確檢測的信號占空比長短在40%?60%之間，并且要求長時間“O”、“ I ”個數(shù)保持在1:1左右，對于19個“O”，一個“ I ”，或者19個“ I ”，一個“O”連續(xù)720次重復(fù)信號的傳輸，激光器的峰值光功率隨著信號的變化而波動。如圖3所示，在階段“I”，19個“ I”，一個“O”連續(xù)720次重復(fù)信號中，由于“ I”比較多，檢測電路在檢測時，有效值較大，誤判為光功率較大，控制電路逐步減少偏置電流，使激光器的峰值光功率逐漸減少；在階段“II”，19個“0”，一個“1”，連續(xù)720次重復(fù)的傳輸，由于“O”比較多，檢測電路在檢測時，有效值較大小，誤判為光功率較小，控制電路逐步增加偏置電流，使激光器的峰值光功率逐漸增大；之后如果不斷重復(fù)階段“I”，階段“II”的信號，激光器的峰值功率就不斷的波動，造成接收端恢復(fù)困難，產(chǎn)生誤碼。不能滿足的病態(tài)碼型高清信號的傳輸。
[0008]本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，它由單元二、單元三、單元六和單元七等四個單元組成。在這四個單元中，單元二、單元三的組件構(gòu)成與普通光模塊相同。但是增加了單元六和單元七，其中單元六由數(shù)據(jù)采集(105)和微處理器(106)等組件組成，單元七由偏置電流設(shè)置模塊(107)組成。
[0009]實現(xiàn)這種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路的原理圖如圖5所不,它由七個單兀組成；其中:單元一為模塊與外部的電器接口，單元二為激光器的驅(qū)動電路，單元三為激光器，單元四為慢啟動電路，單元五為電源濾波電路，單元六為單片機處理電路，單元七為偏置電流控制電路。
[0010]這種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路的工作原理是首先將激光器的背光電流轉(zhuǎn)化來的電壓信號上報給單片機，單片機將上報的電壓值轉(zhuǎn)化為AD值，再經(jīng)單片機的中央處理器按設(shè)定的時間周期進行運算，確定激光器的發(fā)光狀態(tài)，然后與預(yù)置于單片機存儲器列表的激光器的特征參數(shù)一偏置電流隨溫度的變化曲線及內(nèi)置的溫度傳感器指示值，按照設(shè)定的函數(shù)進行運算，確定激光器偏置電流的數(shù)值，實現(xiàn)對光功率進行控制。在程序設(shè)計時根據(jù)19個“1”，一個“O”的階段“I”，或者19個“0”，一個“I”連續(xù)720次重復(fù)的傳輸，及其占空比在5%?95%之間隨機變化間隔，設(shè)計了合理的采樣周期，能判斷信號格式引起或占空比引起的光功率變化，還是其它如溫度，激光器老化等引起的激光器光功率變化，無論是19個“ I ”，一個“ο”連續(xù)720次重復(fù)傳輸?shù)碾A段“ I ”，或者19個“0”，一個“ I ”連續(xù)720次重復(fù)傳輸?shù)碾A段“II”，都能保證激光器的峰值光功率基本保持恒定，如圖6所示，有效完成病態(tài)碼型的傳輸。
[0011]附圖及【專利附圖】

【附圖說明】
圖1普通光模塊的結(jié)構(gòu)示意圖
圖1說明:圖中101為光發(fā)射組件，102為激光器背光檢測，103為偏置電流控制，104為驅(qū)動單元
圖2普通光模塊原理圖
圖2說明:單元一為模塊與外部的電器接口，單元二為激光器的驅(qū)動電路，單元三為激光器，單元四為慢啟動電路，單元五為電源濾波電路，單元六為單片機處理電路圖3激光器的峰值波動示意圖圖4 一種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路結(jié)構(gòu)示意圖
圖4說明:圖中101為光發(fā)射組件，102為激光器背光檢測，103為偏置電流控制，104為驅(qū)動單元，105為數(shù)據(jù)采集單元，106為微處理器，107偏置電流設(shè)置單元圖5傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路的原理圖
圖5說明:單元一為模塊與外部的電器接口，單元二為激光器的驅(qū)動電路，單元三為激光器，單元四為慢啟動電路，單元五為電源濾波電路，單元六為單片機處理電路，單元七為偏置電流控制電路
圖6激光器的峰值基本保持恒定示意圖
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合圖2和圖5對本發(fā)明作進一步詳細說明，本發(fā)明的實施方式包括但不限于下述實施例。
[0013]在圖2和圖5中，單元一、二、三、四、五都完全相同。在普通光模塊中，單元三激光器的的背光電流作為光功率監(jiān)視信號直接送到單元二激光器的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路根據(jù)背光電流的有效值轉(zhuǎn)化為電壓信號，由驅(qū)動電路進行偏置電流的調(diào)整從而到達控制光功率的目的。單元六單片機處理電路只處理其他如電壓、溫度等監(jiān)視值，而不對激光器的背光電流做任何處理。在高清光模塊的發(fā)射電路設(shè)計中，單元六單片機處理電路除了處理其他如電壓、溫度等監(jiān)視值，還要將激光器的背光電流轉(zhuǎn)化為電壓值，并經(jīng)單片機采集為ADC值，單片機的中央處理器按設(shè)定的時間周期進行運算，確定激光器的發(fā)光狀態(tài)，然后與預(yù)置于單片機存儲器列表的激光器的特征參數(shù)一偏置電流隨溫度的變化曲線，以及內(nèi)置的溫度傳感器指示值，按照設(shè)定的函數(shù)進行運算，確定激光器偏置電流的數(shù)值，然后對單元七發(fā)出相關(guān)控制指令，單元七輸出需要的控制電壓，交給單元二激光器的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路根據(jù)背光電流的有效值轉(zhuǎn)化為電壓信號，由驅(qū)動電路進行偏置電流的調(diào)整從而到達控制光功率的目的。設(shè)定的采樣周期既能滿足光功率的控制要求，又能滿足最極端的情況的19個“0”，一個“ I ”，或者19個“ 1”，一個“O”連續(xù)720次重復(fù)的傳輸，和其占空比在5%?95%之間隨機變化。這樣就保證了能夠傳輸所需要的病態(tài)碼型。
【權(quán)利要求】
1.一種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路，其特征在于設(shè)計中采用了單片機對背光電流轉(zhuǎn)化為AD值進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路,其特征在于在單片機中預(yù)置了激光器的特征曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路,其特征在于將激光器的特征曲線、背光電流的AD值、激光器的溫度值進行運算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種傳輸HDTV信號的光模塊發(fā)射電路,其特征在于根據(jù)運算結(jié)果控制激光器的偏置電流，然后控制激光器的峰值功率。
【文檔編號】H04B10/50GK103475422SQ201310400905
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】汪潤泉, 黃蘭 申請人:成都網(wǎng)動光電子技術(shù)股份有限公司