应用可切割式电阻调整光源特性的系统及其调整方法

摘要

本发披露了一种调整光输出功率能够恒定，并同时达到合格消光比的系统及其调整方法，其中该系统是藉由使用激光切割电阻的技术，在驱动电路板上切割出合适的电阻值，来调整自动功率控制回路。由于可切割式电阻是与其它组件一起利用表面贴片技术焊接完成，这样一来，不但可以省去繁复的生产制造过程，还可提高产品的稳定性，进而节省生产成本。

权利要求

1.一种应用可切割式电阻调整光源特性的系统，该系统包含：

一光源；

一驱动器，用以驱动该光源发光，其中该驱动器包含一自动功率控制回路；以及

一第一可切割式电阻，电连接于该驱动器，

该第一可切割式电阻由激光切割的方式来动态实时切割出适当的电阻值，使驱动器中的自动功率控制回路相对产生变化，以使驱动器输出至光源的光输出功率保持恒定，或是在不同的温度下的变异量小于1dB。

2.如权利要求1所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中所述的第一可切割式电阻的电阻值变化时会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，进而控制该驱动器输出至该光源的电流大小。

3.如权利要求1所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中该系统还包含一第二可切割式电阻，电连接于该驱动器。

4.如权利要求3所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中所述的第一可切割式电阻的电阻值变化时会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，使该驱动器输出至该光源的光输出功率保持恒定，或是在不同的温度下的变异量小于1dB；且该第二可切割式电阻的电阻值变化时会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，进而控制该驱动器输出至该光源的电流大小。

5.如权利要求1所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中所述的光源为激光二极管或垂直共振腔表面发射型二极管，该系统应用于一光收发器之中。

6.如权利要求3所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中所述的第一或第二可切割式电阻可以藉由一激光进行切割后改变其电阻值，其中所述的激光为钕亚格激光。

7.如权利要求3所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中所述的第一或第二可切割式电阻分别为一表面黏着型的可切割式电阻。

8.如权利要求1所述的应用可切割式电阻调整光源特性的系统，其中该系统还包含：一激光切割机，电连接至该驱动器，用以接收该驱动器的指令以便进行激光切割操作。

9.一种应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中该方法包含下列步骤：

提供一系统，包含一光源与一驱动器，该驱动器中包含一自动功率控制回路；

将该驱动器的多个组件与一第一可切割式电阻焊接至一基板上；

将一激光切割机电连接至该基板的该自动功率控制回路上；在该第一可切割式电阻的电阻值变化时，会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，调整该自动功率控制回路的同时，该自动功率控制回路会产生一指令，驱动该激光切割机对于该第一可切割式电阻进行切割操作，使该驱动器输出至该光源的光输出功率保持恒定，或是在不同的温度下的变异量小于1dB；以及完成调整该自动功率控制回路时，该自动功率控制回路会产生一指令，停止该激光切割机的操作。

10.如权利要求9所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中所述的第一可切割式电阻的电阻值变化时会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，进而控制该驱动器输出至该光源的电流大小。

11.如权利要求9所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中还包含一步骤，将一第二可切割式电阻焊接至该基板的另一位置上。

12.如权利要求11所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中所述的第一可切割式电阻的电阻值变化时会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，使该驱动器输出至该光源的光输出功率保持恒定，或是在不同的温度下的变异量小于1dB；且该第二可切割式电阻的电阻值变化时会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，进而控制该驱动器输出至该光源的电流大小。

13.如权利要求11所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中调整该自动功率控制回路的同时，该自动功率控制回路会产生一指令，驱动该激光切割机对于该第一可切割式电阻与第二可切割式电阻分别进行切割操作。

14.如权利要求11所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中所述的第一或第二可切割式电阻分别藉由一激光进行切割后改变其电阻值，其中所述的激光系为钕亚格激光。

15.如权利要求11所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中所述的第一或第二可切割式电阻分别为一表面黏着型的可切割式电阻。

16.如权利要求9所述的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中所述的光源为激光二极管或垂直共振腔表面发射型二极管，该方法应用于一光收发器之中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整光收发器的光源特性的系统，特别是涉及一种应用可切割式电阻，藉由激光切割的方式来动态实时切割出适当的电阻值后，进而调整光收发器的光输出功率与消光比等的光源特性的系统及其调整方法。

背景技术

由于一些需要应用光源来发光的零组件，例如：光收发器(OpticalTransceiver)所内含的光源(例如：激光二极管(Laser Diode；LD)、垂直共振腔表面发射型二极管(Vertical Cavity Surface Emitter Laser；VCSEL))在不同的环境温度下，会产生不同的光学特性；甚至于在长时间的使用下，其光学特性亦会因老化而衰退。所以，在用来驱动这类光源的驱动器当中，往往需要有可以针对光源的光输出功率进行调整的机制，一般称为自动功率控制(Automatic Power Control；APC)回路。藉由自动功率控制回路调整光源的光输出功率，再配合连接适当电阻值的控制电阻，可以将光源的光源特性例如平均发射光输出功率(Mean Launched Power)与消光比(Extinction Ratio)等达到稳定的状态，这样的技术应用在光收发器的发射端电路中，是非常重要的。
上述的技术内容进一步说明如下：请参照图1，一种光收发器1包含一光源10电连接至一驱动器12上，该驱动器12中内建有自动功率控制回路(图中未显示)，例如：本领域常用的Mindspeed 2068、Maxim 3646的型号的驱动器等等，同时，该驱动器12电连接一第一控制电阻13以及一第二控制电阻14，该驱动器12的一端电连接至一电源端18，用以提供系统适当的电源供应；为了达到上述的目的，现有技术的作法是自驱动器12中取得光源10的实时输出光功率的对应电流，并藉由第一控制电阻13形成电压降，再利用自动功率控制回路回授后，经由调整第一控制电阻13的电阻值，将自动功率控制回路的输出光功率的对应电流调整得当，即可以将光源10的输出光功率相对于环境温度下所产生的变异量达到最小值，甚至可使输出光功率达到恒定，使光源10的平均发射光输出功率稳定；此外，藉由第二控制电阻14的电阻值的变化，可以使自动功率控制回路中输出至光源10的电流调变，即可以达到光源较佳的消光比；由此可见，第一控制电阻13与第二控制电阻14的电阻值的变化，搭配自动功率控制回路可以调整光源的平均发射光输出功率与消光比等的光源特性。
虽然如此，现有技术针对这样的技术在实施时，仍有非常多种方式，举例如下：第一种方式是使用可变电阻型态的第一控制电阻13与第二控制电阻14，可以直接以螺丝刀在可变电阻上的旋钮做调整，当调整完成时，再以胶固定旋钮，但是这样的方式非常耗费人工，所以成本无法降低；第二种方式利用一额外的外接电阻来配合自动功率控制回路进行调整，找出适当的电阻值后再另外以适当电阻值的控制电阻焊接上去，这样的方式也无法省却繁复的制造步骤；第三种是利用具有温度感应控制功能的EEPROM来作为控制电阻，在计算出光源的特性曲线后，藉由转换电路，EEPROM即可以提供相对应的电阻值给光源应用，但这样的结构与制造过程亦属复杂，成本也不易降低；第四种方式是具有数字电阻功能的EEPROM来作为控制电阻，配合相对应的软件，可以在调整完成时，将适当的电阻值写入EEPROM中来达到相同的目的，这样的方式组件成本仍然不易降低；上述的方式除了组件成本不易降低外，普遍亦存在不易导入自动化生产的缺点，使得制造成本相对地更不易降低，故确实有需要改进的空间。

发明内容

本发明提供一种应用可切割式电阻调整光源特性的系统及其调整方法，由于可以结合一外部控制调变器直接驱动一激光切割机，配合调整驱动器中的一自动功率控制回路后实时切割可切割式电阻，使达到调整光源的光输出功率的目的，且兼具有容易自动化且低成本的优势。
根据上述构想，本发明提供一种应用可切割式电阻调整光源特性的系统，该系统包含：一光源；一驱动器，用以驱动该光源发光，其中该驱动器包含一自动功率控制回路；以及一第一可切割式电阻，电连接于该驱动器，该第一可切割式电阻由激光切割的方式来动态实时切割出适当的电阻值，从而使驱动器中的自动功率控制回路相对产生变化，以使驱动器输出至光源的光输出功率保持恒定，或是在不同的温度下的变异量小于1dB。
根据上述构想，该系统还包含一第二可切割式电阻，电连接于驱动器。
根据上述构想，该系统还包含：一激光切割机，电连接至驱动器，用以接收驱动器的指令以便进行激光切割操作。
根据上述构想，本发明提供一种应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法，其中该方法包含下列步骤：提供一系统，包含一光源与一驱动器，该驱动器中包含一自动功率控制回路；将该驱动器的多个组件与一第一可切割式电阻焊接至一基板上；将一激光切割机电连接至该基板的该自动功率控制回路上；在该第一可切割式电阻的电阻值变化时，会使该驱动器中的该自动功率控制回路相对产生变化，调整该自动功率控制回路的同时，该自动功率控制回路会产生一指令，驱动该激光切割机对于该第一可切割式电阻进行切割操作，使该驱动器输出至该光源的光输出功率保持恒定，或是在不同的温度下的变异量小于1dB；以及完成调整该自动功率控制回路时，该自动功率控制回路会产生一指令，停止该激光切割机的操作。
根据上述构想，当同时将该等多个组件与该第一可切割式电阻焊接至该基板上时，亦同时将一第二可切割式电阻焊接至该基板的另一位置上。
根据上述构想，调整该自动功率控制回路的同时，该自动功率控制回路会产生一指令，驱动该激光切割机对于该第一可切割式电阻与第二可切割式电阻分别进行切割操作。
根据上述构想，系统应用于一光收发器(Optical Transceiver)之中。
根据上述构想，光源为激光二极管(Laser Diode；LD)或垂直共振腔表面发射型二极管(Vertical Cavity Surface Emitter Laser；VCSEL)。
根据上述构想，可切割式电阻可以藉由一激光进行切割后改变其电阻值，其中所述的激光为钕亚格激光(Nd-YAG Laser)。
根据上述构想，可切割式电阻为一表面黏着型(Surface Mound Device；SMD)的可切割式电阻。
根据上述构想，第一可切割式电阻的电阻值变化时会使驱动器中的自动功率控制回路相对产生变化，使驱动器输出至光源的光输出功率保持恒定，亦可使驱动器输出至光源的光输出功率在不同的温度下的变异量小于1dB；且第二可切割式电阻的电阻值变化时会使驱动器中的自动功率控制回路相对产生变化，进而控制驱动器输出至光源的电流大小。
根据上述构想，第二可切割式电阻的电阻值变化时会使驱动器中的自动功率控制回路相对产生变化，使驱动器输出至光源的光输出功率保持恒定，亦可使驱动器输出至光源的光输出功率在不同的温度下的变异量小于1dB；且第一可切割式电阻的电阻值变化时会使驱动器中的自动功率控制回路相对产生变化，进而控制驱动器输出至光源的电流大小。

附图说明

图1为现有技术的应用控制电阻调整光输出功率的系统的功能方块示意图。
图2为本发明的应用可切割式电阻调整光源特性的系统的功能方块示意图。
图3A至图3D为本发明中所述的可切割式电阻的切割方式示意图。
图4为本发明的应用可切割式电阻调整光源特性的调整方法的流程方块示意图。
附图符号说明
1   光收发器           10  光源
12  驱动器             13  第一控制电阻
14  第二控制电阻       18  电源端
2   光收发器           20  光源
22  驱动器             23  第一可切割式电阻
231 切割线             232 切割线
233 切割线             234 切割线
24  第二可切割式电阻   26  激光切割机
28  电源端             41～45 步骤

具体实施方式

本发明的实施方式请先参照图2所示，基本上，应用于光收发器2中的组件与其相对位置大致与现有技术类似，但是本发明特别应用一第一可切割式电阻23来代替第一控制电阻13，且亦可以应用一第二可切割式电阻24来代替第二控制电阻14，并分别电连接至驱动器22的两个相对应位置上，其中，驱动器22上亦具有与前述驱动器12中相同的自动功率控制(Automatic Power Control；APC)回路，该驱动器22可以是例如一种本领域常用的零组件型号Mindspeed 2068、MAXIM 3646或是其它具有类似功能的组件，而光源20亦电连接于驱动器22，其中该光源20可以是激光二极管(Laser Diode；LD)或是垂直共振腔表面发射型二极管(VerticalCavity Surface Emitter Laser；VCSEL)等，驱动器22的一端则电连接至一电源端28，以提供整体系统所需要的电源能量。
另一方面，在调整自动功率控制回路时是以一激光切割机26电连接至驱动器22的一端，该激光切割机26可以提供激光切割可切割式电阻的功能，同时，激光切割机26中具有可以令设计者自行设定激光切割程序的功能，使用者可以自行设定该激光切割机26，使其接受驱动器22中自动功率控制回路的指令，使驱动激光切割机26可以同步对于可切割式电阻做适当的切割操作，当自动功率控制回路调整完成时，亦同时使激光切割机26停止切割操作，最好是其中该激光可以是钕亚格激光(Nd-YAG Laser)等。
本发明应用的控制方式则如下所述，请同时参照图2以及图4所示，其中图4为实施本发明的流程方块示意图；首先，同时焊接驱动器22所需要的多个组件、第一可切割式电阻23与第二可切割式电阻24至一基板(图中未显示)上，如步骤41，最好是可以将这些组件与第一可切割式电阻23与第二可切割式电阻24同时设计成为表面黏着型(Surface Mound Device；SMD)，这样在制造时可以应用自动化设备将其组件焊接至基板的预设位置上，增进制造时的效率与成功品率；接下来，将一激光切割机26一端电连接至基板，亦即与驱动器22中的自动功率控制回路相互连接，如步骤42；接下来，可以藉由调整驱动器22中的自动功率控制回路同时，产生一指令，同步驱动激光切割机顺序分别对于第一可切割式电阻23与第二可切割式电阻24进行切割操作，如步骤43，其中，第一可切割式电阻23或是第二可切割式电阻24在被激光切割的同时，其电阻值会不断的提高，通过自动功率控制回路的反馈，可以得到驱动器22的实时的输出光功率的对应电流以及其相对应的消光比；接下来，判断自动功率控制回路是否调整得宜？如步骤44，其中，判断的机制可以随设计者而定，若是尚未调整完成，则回到步骤43继续进行调整；最后，当确认调整完成时，调整驱动器22中的自动功率控制回路亦产生一指令，使激光切割机26停止激光切割操作，如步骤45，完成后则可以将激光切割机26移除即可，如此，则可以完成自动调整光收发器2所需要的适当的光学特性的设定。
上述的技术中，当以激光切割机来进行切割可切割式电阻时，若以图3A所示者为例，第一可切割式电阻23上会随着切割线231切割后，使第一可切割式电阻23的传输电流能力下降，也就是其电阻值会相对于未切割前而提高，同理，亦可以于第一可切割式电阻23上切割成多条切割线231、232，如图3B所示，或是切割成多条切割线231、233，如图3C所示，亦可以于调整自动功率控制回路过程中使第一可切割式电阻23的电阻值提高，或是如图3D所示，在第一可切割式电阻23以激光切割出切割线234，亦可以达到相同的目的。
由上述的说明可知，本发明的实施方式由于是应用可切割式电阻于调整驱动器的光输出功率，可切割式电阻可以事先与其它组件一起焊接至基板上，最后再调整其成为适当的电阻值，这样可以省去繁复的制作步骤，进而节省成本，同时，本发明的技术可以利用激光切割机直接接收驱动器22中的自动功率控制回路的指令，来直接控制可切割式电阻的电阻值，这样更容易可以达到自动化的境地，更进一步可将成本降低，可见本发明的技术确实具有产业的应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，上述实施例仅是用来说明而非用以限定本发明的权利要求范围，本发明的保护范畴是由本发明的权利要求所界定。凡依本发明的权利要求所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。