專利名稱：高性能混合集成光中繼器的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用于光纖通信的高可靠混合集成光中繼器，屬于光纖通信的光中繼器技術領域。
中繼器是光纖通信系統(tǒng)中的重要組件之一，是進行長距離、高質量和高可靠性通信所不可缺少的。光中繼器的時鐘特性在傳輸過程中只會得到積累而不能抑制，它對整個系統(tǒng)特性的影響很大，目前主要采用LC槽路法和鎖相槽路法來處理光中繼器的時鐘特性。LC槽路法采用具有通帶放大作用的有源兩級LC調諧放大器實現(xiàn)準同步信號的時鐘提取，由于采用分立元件組成，其電路復雜，使用時需調整電感的接入系數(shù)和可變電容值，因受分布電容和電感等參數(shù)的影響，噪聲大，輸出信號的抗干擾能力差。鎖相槽路法采用鎖相環(huán)電路實現(xiàn)時鐘提取，由于調整外接可變電容值鎖定中心頻率時受到使用者和環(huán)境的影響，使精確度受到了限制。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種高性能的混合集成光中繼器。
本實用新型可由光電檢測與前置放大部分，主放大器，均衡器、抽時鐘判決再生電路、接口電路和半導體激光器驅動電路組成，其特點是抽時鐘判決再生電路采用聲表面波器件、電容和比較運算放大器構成，其輸入端通過電容C1與聲表面波器件連接，聲表面波器件的輸出端通過電容C2與比較運算放大器連接。聲表面波器件可采用聲表面波濾波器(SAWF)，比較運算放大器可采用75107B集成電路。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強和動態(tài)范圍大等優(yōu)點，由于聲表面波(SAWf)以極慢的速度沿固體表面?zhèn)鞑?，使時變信號在檢定瞬間可以全部呈現(xiàn)在晶體基片表面上，當信號在器件中輸入，輸出間行進時，易于對其進行取樣和變換，極大地利于光中繼器中時鐘信號的提取，從而提高其工作可靠性。本實用新型有利于實現(xiàn)電子器件的超小型化。


圖1為本實用新型的結構方框圖；圖2為抽時鐘判決再生電路原理圖；圖3為聲表面波濾波器結構示意圖。
本實用新型可采用附圖所示的方案實現(xiàn)。如圖1所示，輸入光信號經(jīng)光電檢測與前置放大部分(1)后送主放大器(2)，放大后的信號經(jīng)均衡器(4)送到抽時鐘判決再生電路(5)，再經(jīng)過接口電路(6)和半導體激光器驅動電路(7)輸出，為了提高主放大器(2)的輸出特性，可在主放大器(2)上并接自動增益控制電路(AGC)(3)。抽時鐘判決再生電路可采用圖2所示的方案，由電容C1、聲表面波濾波器(SAWF)、電容C2、比較運算放大器75107B IC串接構成。聲表面波濾波器(SAWF)可采用圖3所示的方案，它由壓電基片(8)、發(fā)射換能器(9)和接收換能器(10)、吸聲物質(11)構成、發(fā)射、接收換能器是蒸發(fā)在基片上的叉指狀金屬條，故又稱其為叉指換能器，壓電基片可采用溫度穩(wěn)定性好的石英基片。Vg為激勵源，Rg為激勵源內阻，RL為輸出端負載電阻。當發(fā)射換能器(9)上加交變電場Vg時，通過負壓電效應，使基片表面上產生相應的聲表面波經(jīng)一定延遲后，接收換能器(10)將聲表面波信號收集起來，通過壓電作用，轉換為與叉指狀換能器相對應的電信號輸出。當叉指電極的周期等于表面波的波長時，叉指換能器激發(fā)的聲波最強。這樣在電聲和聲電轉換過程中，SAWF對中心頻率附近很窄范圍內的信號實現(xiàn)了濾波功能。在采用等長均勻電極的情況下，如果中心頻率W0＝42.96MHz，而叉指對數(shù)N＝200時，3dB帶寬為0.00318W0，說明其具有良好的濾波性能。本實用新型的其它電路均可采用現(xiàn)有技術的常規(guī)方案實現(xiàn)?，F(xiàn)概述如下光電檢測與前置放大部分(1)采用國內機電部五五所生產的模塊化組件。其光電轉換元件采用PIN光電二極管，前置放大部分采用GaAs場效應管構成，該組件的參數(shù)特性如下響應度R0＝0.45～0.60A/w，帶寬B＝30～35Mhz，不失真最大輸出幅度Vp-p＝1伏，其性能可滿足光通訊的要求。主放大器(2)及AGC電路(3)主要為控制輸出信號的幅度，使它不受光信號強弱的影響，同時保證放大部分有足夠的信號輸出。電路采用常規(guī)二級放大電路，第一級采用帶寬為50Mhz的集成運算放大器MCL1590寬帶放大器和二個高頻三極管2S1907(Ft＞1.1Ghz)組成。第一級主要完成自動增益控制，第二級用來保證接收機有足夠的增益，使其最終輸出幅度大于2伏。為了調整方便，均衡濾波電路(4)可采用常規(guī)可變電阻式均衡電路，以便當光纖傳輸頻率變化時中繼器可通過均衡器加以補償。接口電路(6)可采用常規(guī)的數(shù)字門電路構成，將接收部分輸出的TTL電平的NRZ(非歸零碼)信號轉換為ECL電平的RZ碼，以輸出到半導體激光器驅動電路中作為驅動信號。半導體激光器驅動電路(7)可采用常規(guī)的射極耦合電流開關電路構成。它把接口電路輸入的ECL電平信號通過電調制驅動半導體激光器發(fā)出光信號，完成整個中繼器最終的光-光中繼放大功能。
權利要求1.一種用于光纖通訊的高性能混合集成光中繼器，由光電檢測與前置放大部分、主放大器及自動增益控制、均衡電路、抽時鐘判決再生電路、接口電路和半導體激光器驅動電路組成，其特征在于抽時鐘判決再生電路采用聲表面波器件、電容和比較運算放大器構成，其輸入端通過電容C1與聲表面波器件連接，聲表面波器件的輸出端通過電容C2與比較運算放大器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的高性能混合集成光中繼器，其特片在于聲表面波器件采用聲表面波濾波器(SAWF)，比較運算放大器采用75107B集成電路。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的高性能混合集成光中繼器，其特征在于聲表面波濾波器由壓電基片、發(fā)射和接收換能器構成，發(fā)射和接收換能器為蒸發(fā)在基片上的叉指狀金屬條。
專利摘要高性能混合集成光中繼器是一種用于光纖通訊的光中繼器，它可由光電檢測與前置放大部分、主放大器及自動增益控制、均衡電路、抽時鐘判決再生電路、接口電路和半導體激光器驅動電路組成，其中抽時鐘判決再生電路采用聲表面波濾波器件、電容和比較運算放大器構成。聲表面波濾波器由壓電基片和發(fā)射、接收換能器構成，發(fā)射、接收換能器為蒸發(fā)在基片上的叉指狀金屬條，具有溫度穩(wěn)定性好、抗輻射能力強、動態(tài)范圍大和工作可靠性高等優(yōu)點。
文檔編號H04B10/29GK2218426SQ9424206
公開日1996年1月24日 申請日期1994年6月16日 優(yōu)先權日1994年6月16日
發(fā)明者汪開源, 徐偉弘, 高中林 申請人:東南大學