專利名稱:激光器保護裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及光電技術領域,具體地說,涉及激光器的保護。
背景技術:
隨著信息技術的迅猛發展,通訊技術對帶寬的需求愈來愈強烈,光傳輸技術正好適應的信息技術對帶寬的增長需要。但是純粹的全光網絡無論從技術、成本和協議的一致性上來說現在還是一個等待開拓的領域,由于大量實際運行的設備都是電處理,所以電和光的轉換就成了提供高帶寬的必然途徑,實現這一技術的核心部件就是激光器。
從現有的激光器來說,尤其是高速率的激光器從技術難度相當大,價格昂貴,同時又對運行的環境十分敏感(如靜電、溫度和濕度等)。而實際要適應的具體運行環境又十分復雜,提高激光器適應能力,延長壽命是降低成本的唯一途徑。
提高激光器的可靠性可從兩個方面進行,一是選擇優質材料,二是創造適合激光器工作的環境。本文就是從如何用一些簡單的電路來設計適合激光器工作環境的。
激光器在剛上電時和一般的電路一樣,都處于低阻狀態下,此時的工作電流相當于正常工作狀態下的幾十倍甚至上百倍,這種電流對激光器的損傷很大,在一定條件下甚至可以直接燒毀激光器,造成永久性毀壞。如果讓激光器在剛上電時就開始工作,則會降低激光器的壽命,有時會毀壞激光器。通常,激光器和其它電路一起做成一個模塊,模塊提供一個激光器的開關控制腳。這種方式技術難度大,實現成本很高。還有的控制方式是用RC的充放電特性,利用運放構成軟啟動電路來實現。這種方式靈活性不夠,且可靠性不高,原因是電容是分立元件種可靠性最低的。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種具有可靠性性高、成本低、實現簡單的激光器保護裝置。本裝置可以實現工作在正、負邏輯關斷方式的激光器光發射模塊上電控制上電狀態下有效關斷激光器,而正常工作時可以自動打開激光器。
本實用新型包括一個能在上電狀態輸出高電阻的控制電路、一個電阻和一個電源;所述電源通過所述電阻接到激光器發射模塊的關斷控制腳(通常命名為LSENABLE或DISABLE或LASER EN),所述控制電路接到激光器發射模塊的控制腳。
在上述方案中,所述控制電路可以選用FPGA器件中的I/O腳。
本實用新型僅用用最簡單的分立元件中可靠性最高的器件,即一個電阻,就完成激光器模塊的上電關斷控制,成本低廉,控制邏輯簡單,使用方便,和原來的設計相比,不使用電容器件是該實用新型的一個優越點,因為電容是分立元件中可靠性最低的。同時適用于高電平關斷和低電平關斷,所以使用范圍不受限制。
圖1是本實用新型的裝置與激光器發射模塊的連接關系框圖;圖2是本實用新型應用的一個實施例示意圖。
圖3是圖2的具體應用圖。
具體實施方式
如圖1,本實用新型包括一個控制電路和一個電源、一個電阻。其中控制電路只要在上電狀態下輸出處于高阻狀態就可以。
電源要與激光器的發光模塊相對應,對正邏輯關系關斷的激光器,電源需要正電源,對負邏輯關斷的激光器,電源需要負電源。控制電路輸出為高阻態,對正邏輯關系判斷的激光器,在剛上電時,上電時A點的電平為高,激光器關斷。對負邏輯關斷的激光器,上電時A點的電平為低,激光器關斷。上電以后激光器的工作狀態由控制電路1決定。
圖2為本實用新型的一個實施例的情況。在本實施例中,控制電路選用FPGA器件中的I/O腳。FPGA是一種可編程門陣列,它的工作由下載的程序決定,為了保證FPGA在下載程序前,同與她相連接的其它電路之間保持邏輯上的相互獨立,FPGA芯片的制造廠家都將FPGA設計成下載前為高阻。
電源VCC的選擇當激光器發射模塊的關斷信號要求是TTL信號的高電平時,VCC可以根據供電的情況選擇+5V,也可以選擇+3.3V,因為TTL信號的高電平是大于2.4V。
當激光器發射模塊的關斷信號要求是TTL信號的低電平時,VCC接地就可以達到要求,因為TTL信號的低電平是小于0.8V。
對電阻數值的要求為了保證激光器發射模塊的關斷控制腳上的電位在剛上電的一瞬間,迅速被拉到VCC,保證激光器發射模塊出處于關斷狀態,電阻的值不能夠太大,一般可以選用1K。
圖3是圖2所示的實施例的更具體的應用圖。以激光器為正邏輯關斷為例FPGA(可編程門陣列)采用Xi1inx公司的Spartan系列,激光器采用日本住友的光模塊,激光器的關斷使能腳為EN。任意選取FPGA的I/O腳作關斷控制信號,命名為LASER EN。
VCC為3.3V,電阻的選取由以下分析得到。
第一,電阻的選擇要滿足控制電壓幅度的要求要求A點的電壓VA大于等于2.4V。
當FPGA是高阻時,VA=3.3*Zin/(R+Zin),R=(3.3-VA)/VA通常,激光器發射模塊控制腳的輸入阻抗大于20k,R=(3.3-VA)*Zin/VA=(3.3-2.4)*20/2.4=7.5(k)所以,R要小于7.5K;第二,電阻的選擇要滿足電阻額定功率的要求VA等于0V,R上的功耗最大,若電阻選1/16W的電阻V2/R≤1/16;R≥16*V2=16*3.3*3.3=174(歐姆)所以,R的取值范圍是174歐姆到7.5K歐姆。
權利要求1.一種激光器的保護裝置,包括一個能在上電狀態輸出高電阻的控制電路、一個電阻和一個電源;所述電源通過所述電阻接到激光器發射模塊的關斷控制腳,所述控制電路接到激光器發射模塊的控制腳。
2.權利要求1所述的激光器的保護裝置,其特征在于,所述控制電路可以選用FPGA器件中的I/O腳。
專利摘要一種激光器保護裝置,涉及激光器的保護。包括一個能在上電狀態輸出高電阻的控制電路、一個電阻和一個電源;所述電源通過所述電阻接到激光器發射模塊的關斷控制腳(通常命名為LSENABLE或DISABLE或LASER EN),所述控制電路接到激光器發射模塊的控制腳。本實用新型成本低廉,控制邏輯簡單,使用方便。
文檔編號H02H11/00GK2615944SQ0322134
公開日2004年5月12日 申請日期2003年4月17日 優先權日2003年4月17日
發明者楊松, 李爭齊, 杜廣 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司南京分公司