[发明专利]基于突发模式光接收机的信号检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信技术领域，尤其涉及一种基于突发模式光接收机的信号检测装置。

背景技术

光网络（PON）是实现宽带光接入的一种常用网络形式，按承载的内容来分类，PON主要包括：基于异步传输模式（ATM）的无源光网络（APON）、宽带无源光网络（BPON）、基于以太网（Ethernet）的无源光网络（EPON）、基于通用成帧规程（GFP）的吉比特无源光网络（GPON）等。

其中，GPON技术针对1Gb/s以上的PON标准，具有更高的速率，支持全业务、效率更高，适合于少数对带宽要求高、需要提供电信级服务质量，且对成本不敏感的多业务需求的企事业单位的接入。

现有GPON系统主要由光发射机、突发模式光接收机、光中继器、光纤以及光器件等组成。其中，突发模式光接收机（如光电二极管或雪崩光电二极管（APD））用于实现光和电的转换，即将来自光纤的光信号还原成电信号，进行放大、整形、再生处理后，生成数据信号，输出至外部设备，同时，根据接收的光信号进行信号检测（SD）处理，向外部设备输出检测信号，以通知外部设备开始接收突发模式光接收机输出的数据信号，以进行后续数据处理。关于光发射机、光中继器、光纤以及光器件的具体描述，由于与本申请不相关，具体可参见相关技术文献，在此不再赘述。

信号检测模块是突发模式光接收机的一个组成部分，在现有技术中，SD功能是通过信号检测模块内置的信号检测功能实现的。

图1是现有突发模式光接收机的电路结构示意图。参见图1，突发模式光接收机包括：光电二极管（PD）1011、跨阻放大器（TIA）1012以及信号检测模块1013。光电二极管1011接收外部光信号，将光信号转化为电信号，并将转化后的电信号传递给跨阻放大器1012。跨阻放大器1012接收光电二极管1011输出的电信号，转换为两路电信号，并将转换的两路电信号传输给信号检测模块1013。信号检测模块1013接收由跨阻放大器1012输出的两路电信号，进行放大，输出两路数据信号RD+和RD-。同时，信号检测模块1013还根据接收的两路电信号进行信号检测，并输出检测信号，以通知外部设备开始接收信号检测模块1013输出的两路数据信号RD+和RD-。

信号检测模块1013包括：限幅放大器1014、电平检测电路1015以及集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器（OC-TTL Buffer）1016。限幅放大器1014对接收的两路电信号进行放大后，分别向外部设备以及电平检测电路1015输出数据信号RD+和RD-，其中，数据信号RD+和数据信号RD-相位相反。电平检测电路1015接收限幅放大器1014输出的数据信号RD+和RD-，进行滤波处理以及充电后，向集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016输出直流的与第一数据信号幅值近似的电压信号。集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016将接收的与第一数据信号幅值近似的电压信号与参考电压Vref1进行比较。如果集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016接收的与第一数据信号幅值近似的电压信号的电压值大于参考电压值，表明数据信号RD+和RD-有效，集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016输出高电平信号的检测信号，通知外部设备接收限幅放大器1014输出的两路数据信号RD+和RD-进行相应处理。外部设备在接收到高电平信号后，根据预先设置的策略，可以获取两路数据信号的持续时间，从而确定接收两路数据信号的持续时间，并在确定的持续时间到时，停止接收以节约相应的处理资源。当然，实际应用中，如果光电二极管1011没有接收到外部光信号，则限幅放大器1014输出的数据信号RD+和RD-经过电平检测电路1015的滤波处理，向集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016输出的与第一数据信号幅值近似的电压信号的电压值将小于参考电压值。这种情况下，表明数据信号RD+和RD-无效，集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016输出低电平信号的检测信号，以使下一周期的外部光信号到来时，经过电平检测电路1015的滤波处理，使得向集电极开路门-晶体管逻辑电平缓冲器1016输出的与第一数据信号幅值近似的电压信号的电压值重新大于参考电压值，从而重新输出高电平信号以通知外部设备。