[發明專利]EML激光器的控制方法和控制電路

無效

• 申請號: 201210172963.0
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102723664A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 張武平;余向紅;熊青松;陳晉敏;付奔;林幍
• 申請（專利權）人: 武漢電信器件有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及光通信技術領域，特別涉及EML激光器的一種新型控制方法和控制電路。

背景技術

在光通信技術領域，電吸收調制激光器（Electro-absorption?Modulated?Laser,?EML）常用于高速、長距離通信中，并且朝著小型化和集成化方向發展。EML激光器是在同一片導體上集成激光器光源和電吸收外調制器，一些公司已經研制出將驅動器也集成在EML激光器中，這樣器件具有驅動電壓低、調制寬帶高、體積小和結構緊湊等優點，但是由于集成度比較高，EML激光器的外圍控制電路也變得更加復雜。以住友公司的某款高速激光器為例，為了使EML激光器正常工作，需要施加偏置電流和不同幅值的電壓，而且由于EML激光器的輸出波長、電流閾值、最大輸出功率和最小輸出功率的波動都直接受工作溫度的影響，因此還需要外圍電路進行溫度控制。

目前，大多數的EML激光器內部都集成有TEC(Thermoelectric?Cooler,?半導體致冷器)和熱敏電阻，但是其控制電路需要采用專用芯片或自行設計，否則激光器不能正常工作，偏置電流往往采用模擬電路來實現對其大小的控制，電源供電電路采用電源芯片和多個比例放大電路為激光器提供不同幅值的控制電壓。這種利用模擬電路搭建的外圍電路器件的數量龐大，溫度的反饋信號以及相關參數的設置都采用模擬電路，這就會增加復雜性而使布線的密度大大增加，而布線的密度增加導致相鄰元器件間的電磁干擾也變大，信號的傳輸質量就很難得到保障，而且給PCB的布線帶來很大的難度。特別在CFP光模塊中顯得更加明顯，由于CFP光模塊是將多個EML激光器發出的光信號利用波分復用技術匯聚在一根光纖上，采用上述方式的EML激光器控制方法顯然很難在小面積PCB板上實現高密度高速率的走線。

發明內容

如上所述，目前EML激光器常用的控制方法和控制電路，主要采用模擬電路來實現，這樣會給增加電路的復雜性和增加布線的密度，給PCB的布線帶來很大的難度，并且會導致信號的傳輸質量很難保證，在CFP光模塊中這種問題更加嚴重，本發明提供一種EML激光器控制的方法和控制電路，大大減少了外圍控制電路的器件組成，減小了布線密度，降低了PCB的布線難度和生產成本，具有電路實現簡單、功耗低、靈活性強、應用簡單等特點。

為了解決目前EML激光器控制電路存在的問題，本發明采用的具體技術方案是：一種EML激光器的控制方法，其設置一個控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，該控制電路包括：

一個電流型數字模擬轉換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調的偏置電流；

一個電壓型數字模擬轉換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不同幅值的電壓；

一個半導體致冷器驅動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內部的半導體致冷器提供驅動；

一個MCU芯片，與所述電流型數字模擬轉換器和所述電壓型數字模擬轉換器電連接以進行通信，與所述EML激光器電連接以接收從所述EML激光器采樣上報的參數來實現對電流和電壓的控制，與所述半導體致冷器驅動芯片電連接以控制所述半導體致冷器驅動芯片的工作。

如上所述的EML激光器的控制方法，優選的，所述MCU芯片與所述電流型數字模擬轉換器和所述電壓型數字模擬轉換器之間通過I²C總線或SPI總線進行通信。

如上所述的EML激光器的控制方法，優選的，所述采樣上報的參數為溫度、背光電流和/或功率。

如上所述的EML激光器的控制方法，優選的，所述EML激光器為一個或數個。

為了解決目前EML激光器控制電路存在的問題，本發明采用的另一個具體技術方案是：一種EML激光器的控制電路，用于控制EML激光器的正常工作，其包括：

一個電流型數字模擬轉換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器直接提供可調的偏置電流；

一個電壓型數字模擬轉換器，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器提供不同幅值的電壓；

一個半導體致冷器驅動芯片，與所述EML激光器電連接，用于為所述EML激光器內部的半導體致冷器提供驅動；

一個MCU芯片，與所述電流型數字模擬轉換器和所述電壓型數字模擬轉換器電連接以進行通信，與所述EML激光器電連接以接收從所述EML激光器采樣上報的參數來實現對電流和電壓的控制，與所述半導體致冷器驅動芯片電連接以控制所述半導體致冷器驅動芯片的工作。