实用新型名称  

用于光发射机保护激光器的延时起动保护电路

摘要

本实用新型公布了一种用于光发射机保护激光器使用寿命的延时起动保护电路,其具备的辅助电路有：运放控制电路、继电器切断电路、微处理器；其中核心电路为延时起动保护电路。由于激光器属于光发射机的核心器件，它的可靠稳定性关系到光发射机的使用寿命问题，所以设计控制电路的方案至关重要。本实用新型可广泛用于宽带综合信息网中，传输电视、数据和声音等多项业务，是宽带接入网的关键传输设备。原理框图如下：

1.   用于光发射机保护激光器的延时起动保护电路，其具有：

a)   运算放大控制电路，放大从PD二极管中采集过来的信号电压，并同时经过倒向放大后变成反向的电压。

b)   继电器切断电路，其连接至运算放大控制电路的输出端，原理是通过微处理器来控制，当发射机通电时，如果检测开机时所有的输出电压参数合格后，微处理器输出一个高电平，使继电器闭合导通，信号电压输入到下级延时起动保护电路。继电器切断电路的主要作用是当控制电路出现异常时，继电器自动断开，切断给激光器供电的电源。

c)   延时起动保护电路，连接至继电器的输出端口，通过RC时间系数的大小，精确计算出晶体三极管导通时间的长短，从而让保护电路中的晶体管按照设计要求的时间来导通；RC系数越大，表示三极管导通时间长。当延时起动保护电路的电容充电完成时，保护电路的三极管饱和导通输出低电平，供给控制电路的功率放大管，功率放大管导通后，激光器的LD二极管有电流通过，导通形成电流回路，从而让激光器正常工作输出光功率。设置此电路的主要目的是保护激光器不受浪涌电压的冲击而损坏，从而达到延长使用寿命的目的。

2.   根据权利要求1所述的用于光发射机保护激光器的延时起动保护电路，其中所述包括从激光器里PD二极管采集过来的信号电压，所用到的运算放大控制电路。

3.   根据权利要求1所述的用于光发射机保护激光器的延时起动保护电路，其中所述包括继电器切断电路。

4.   根据权利要求1所述的用于光发射机保护激光器的延时起动保护电路，其中所述包括延时起动保护电路，连接至继电器的输出端口，通过RC时间系数的大小，精确计算出晶体三极管导通时间的长短，从而让保护电路中的晶体管按照设计要求的时间来导通；RC系数越大，表示三极管导通时间长。当延时起动保护电路的电容充电完成时，保护电路的三极管饱和导通输出低电平，供给控制电路的功率放大管，功率放大管导通后，激光器的LD二极管有电流流过，导通形成电流回路，从而让激光器正常工作输出光功率。设置此电路的主要目的是保护激光器不受浪涌电压的冲击而损坏，从而达到延长使用寿命的目的。

5.   根据权利要求4所述的延时起动保护电路，其中所述延时起动保护电路包括用于控制时间长短的核心器件是RC器件（电阻和电容）。

6.   根据权利要求4所述的延时起动保护电路，其中所述延时起动保护电路包括用于放大饱和导通的两只晶体三极管。

技术领域

本实用新型涉及光发射机，且更具体而言涉及光发射的自动光功率控制电路，从而达到保护激光器，延长激光器的使用寿命。

背景技术

所属领域中已知各种各样的光通信系统，其中光发射机是比较重要的前端传输设备，它的基本功能是将携带信息的电信号转换为光信号，光源是光纤通信系统中的关键器件，并将光信号送入光纤中，光纤通信技术的发展与光源技术的发展是分不开的。半导体激光器是高速调制的理想光源，半导体激光器对温度的变化是很敏感的，温度的变化和器件的老化给激光器带来了不稳定性，从而使输出功率发生很大的变化。为保持正常、通畅的通信，光发射机的发光功率尽量应保持在一个恒定的值。

一般的光发射机自动光功率控制电路，主要有同相放大电路、倒向放大电路、继电器切断电路、功率放大电路组成。为了解决在开机瞬间防止浪涌电压冲击损坏激光器，缩短激光器的使用寿命，降低激光器的非线性指标，所以在发射机的自动光功率控制电路中增加了一个专门保护激光器的延时起动保护电路。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于光发射机开机和断电时保护激光器不受浪涌电压冲击损坏的延时起动保护电路。

简单地说，本实用新型提供给光发射机，其用于从激光器中PD二极管输出的信号电压经同相放大提高输入阻抗后，进入倒相放大的输入端，经过倒相后进入所述继电器切断电路，然后由两个二极管垫高工作点电压后，输出至由延时起动保护电路控制的功率放大电路，经过限流电阻限流后，提供偏置电流给LD二极管正常工作，使激光器发出稳定的光源传输到光纤中。

具体实施方式

从激光器背向输出的光功率，经PIN光电检波二极管检测，光信号已转换成与激光器发光强度成正比的电信号，输送至运放控制电路放大后，目的是提高输入阻抗，然后输入至下级运放倒向后输出。

倒向后的信号电压进入继电器切断电路，经过微处理器的检测，输出一高电平指令，继电器导通，导通时间为2秒，信号电压进入延时起动保护电路。

图1显示的是延时起动保护电路原理图。

延时起动保护电路的工作原理是：当光发射机通电时，C3充电，Q4由截止转向导通放大状态，C3充满后，Q4进入到饱和放大状态，此时Q3导通；而Q3和Q4导通时间的长短由电容C3和电阻R3两个器件的参数大小决定，RC时间系数越大，导通时间越长，一般为切断电路中的继电器闭合时间的3至5倍为宜。当Q3导通后，经过R2后Q1放大管的发射极获得低电平，使得Q1晶体放大管导通，输出电压到R1限流电阻，得到偏置电流后给激光器的LD二极管正常工作，使得激光器输出稳定的光源。通过上面所述延时的原理，主要目的是保护激光器不受浪涌电压的冲击而损坏，从而达到延长使用寿命的目的。