[發明專利]穩定通信用激光器波長的溫度控制電路

有效

• 申請號: 201110095787.0
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102156493A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 龍熙平;孫艷香
• 申請（專利權）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24;H01S3/04
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳;龐炳良

技術領域

本發明涉及光通信領域，特別是涉及一種穩定通信用激光器波長的溫度控制電路。

背景技術

信息社會的發展需要采用高性能、低價格、大容量、高速率的傳輸網絡。DWDM(Dense?Wavelength?Division?Multiplexing，密集波分復用)技術利用單模光纖的低損耗窗口，在一根光纖上同時傳輸多路波長載波，是光纖通信系統向大容量、高速率發展的有效途徑。為了適應在一根光纖上傳輸多路信號，DWDM設備上使用的光源要求具有特定的波長。在目前的DWDM系統中，商用波道間隔主要有50GHz和100GHz兩種，其中，50GHz波道間隔占主流。由于50GHz波道間隔系統對激光器波長的穩定度和準確度要求高，其對應設備所用的激光器一般情況下都使用波長鎖定器來穩定激光器的波長；而100GHz波道間隔系統對激光器波長的穩定度和準確度要求相對低一些，因此對應設備所用的激光器則不需要波長鎖定器。

目前市場上商用通信特定波長激光器組件多數為調制器(或沒有)、DFB(分布反饋激光器)芯片、電熱制冷器、熱敏電阻和PD(Photo?Diode，光電二極管，用于檢測激光器輸出功率)的組合體，它們占據了主要的市場份額。這類組件輸出光波長的穩定是通過穩定激光器芯片的溫度和電流來實現的，一般應用于100GHz波道間隔系統。參見圖1所示，傳統通信用激光器的溫度控制電路包括電阻R1～R7、熱敏電阻Rth、可調電阻RP1、運算放大器A和電容C1～C4，其中，電阻R1、熱敏電阻Rth、電阻R2、可調電阻RP1和電阻R6構成一個平衡電橋，運算放大器A、電阻R4～R5、R7和電容C3～C4構成一個積分放大電路。

隨著激光器應用技術的成熟，不使用波長鎖定器的激光器的波長穩定度和準確度在短期內也可達到波道間隔50GHz的要求，但不能保證其長期的穩定性和準確度。這是由于激光器的老化會使其自身的發光效率下降，而為保證激光器的輸出功率不變，光發送電路中的自動功率控制電路(APC)會加大激光器的偏置電流，激光器偏置電流對波長的影響約為10pm/mA，從而導致激光器的波長向長波長方向漂移。

綜上所述，目前市場上商用通信特定波長激光器組件普遍存在以下兩個缺陷：

(1)激光器波長的穩定度和調整精度難以保證；

(2)激光器的老化會引起波長漂移。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種穩定通信用激光器波長的溫度控制電路，能夠提高激光器的波長調整精度和穩定度，補償因激光器老化引起的波長漂移。

本發明提供的穩定通信用激光器波長的溫度控制電路，包括平衡電橋、積分放大電路、激光器偏置電流指示反饋電路和供電電路，所述平衡電橋包括第一支路和第二支路，所述第一支路包括電阻R1和熱敏電阻Rth，所述第二支路包括電阻R2和R6，所述激光器偏置電流指示反饋電路包括電阻R3，所述積分放大電路包括運算放大器A和電阻R4～R5，所述第一支路還包括可調電阻RP1和電阻R8，所述電阻R1、可調電阻RP1、電阻R8和熱敏電阻Rth順次相連，電阻R1與可調電阻RP1的連接點還通過電阻R5與運算放大器A的反相輸入端相連；所述激光器偏置電流指示反饋電路還包括用于調節激光器偏置電流反饋量的可調電阻RP2，所述可調電阻RP2依次通過電阻R3、R4與運算放大器A的同相輸入端相連，電阻R2、R6串聯，電阻R2、R3、R4、R6的一端相連。

在上述技術方案中，所述積分放大電路還包括用于控制運算放大器A的直流放大倍數的電阻R9，所述電阻R9的一端與運算放大器A的反相輸入端相連，另一端與運算放大器A的輸出端相連。

在上述技術方案中，所述積分放大電路還包括由電阻R7和電容C3串聯構成的第三支路，所述第三支路連接在運算放大器A的反相輸入端與輸出端之間。

在上述技術方案中，所述第三支路與電阻R9并聯。

在上述技術方案中，所述積分放大電路還包括電容C4，所述電容C4連接在運算放大器A的反相輸入端與輸出端之間。

在上述技術方案中，所述電容C4與電阻R9并聯。

在上述技術方案中，所述供電電路包括穩壓器件B，所述穩壓器件B的輸出端分別與電阻R1、R2的一端相連，給平衡電橋供電。

在上述技術方案中，所述供電電路還包括電阻R10，所述穩壓器件B還通過電阻R10與運算放大器A的電源端相連。

在上述技術方案中，所述供電電路還包括電容C1，所述電容C1的一端與穩壓器件B的輸出端相連，另一端接地。