[發明專利]鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統

無效

• 申請號: 201210198796.7
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102738688A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 段云峰;鄭志勝;王家寧;李麗
• 申請（專利權）人: 天津峻烽科技有限公司
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042;G05D23/20
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫春玲

技術領域

本發明屬于激光技術領域，尤其是涉及一種鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統。

背景技術

寬帶業務需求推動光纖到戶(FTTH)產品的快速發展，大規模實施FTTH的一大障礙就是成本，主要是初裝費和運行費。高功率鉺鐿共摻雙包層放大器(EYDFA)以其優良的信號特性和相對低廉的成本，成為在FTTH中有線電視網(CATV)信號的首選放大器。這種高功率的鉺鐿共摻光纖放大器，尤其適用于CATV和FTTx網絡局端，或者分配中心的光信號功率放大和分配，使用多路輸出的高功率放大器可以替代多臺獨立的單路輸出的摻鉺光纖放大器(EDFA)。

2002年朗訊Lucent和法國Keopsys公司先后研制成功雙包層泵浦技術以來，國內外現有為數不多的公司獨立擁有該項技術，也有不少公司先后推出了高功率EYDFA放大器，但是高功率放大器應用中的一項關鍵技術工作溫度范圍問題一直困擾著EYDFA的廣泛應用。另外放大器在溫度條件惡劣的情況下加電啟動緩慢也是限制其應用的一個缺陷。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統，克服現有的高功率鉺鐿共摻光纖放大器的工作溫度窄、應用受限等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種鉺鐿共摻光纖放大器溫度控制系統，包括制冷器36、散熱固件24、溫度控制模塊28、驅動控制模塊29、電源供能管理模塊30；所述散熱固件24和制冷器36、鉺鐿共摻光纖放大器的激光器相連；所述溫度控制模塊28輸入端分別與鉺鐿共摻光纖放大器的激光器、電源供能管理模塊30相連；所述溫度控制模塊28輸出端分別與驅動控制模塊29輸入端、制冷器36相連；所述驅動控制模塊29輸入端分別與鉺鐿共摻光纖放大器的輸入輸出監控探測器、電源供能管理模塊30、溫度控制模塊28輸出端相連；驅動控制模塊29輸出端與鉺鐿共摻光纖放大器的激光器相連，其特征在于：所述溫度控制模塊28包括溫度信號采集模塊46、反饋控制線路模塊47、PWM調制模塊48、動輸出模塊49；所述溫度信號采集模塊46將輸入的溫度信號進行采集，采集到得溫度信息送入反饋控制線路模塊47進行控制計算，結果以電壓的形式送入PWM調制模塊48輸出驅動調制波，調制波信號驅動驅動輸出模塊49的功率器件輸出，輸出連接到制冷器36進行驅動；所述反饋控制線路模塊47在鉺鐿共摻光纖放大器的激光器溫度達到設定的溫控點時將邏輯指示信號輸出到驅動控制模塊29的反饋控制模式線路51，通知反饋控制模式線路51驅動激光器輸出。

進一步，所述溫度控制模塊28采用分段漸進降溫方法，包括如下步驟：

1)采集工作環境溫度并與工作設定溫度對比；

2)根據降溫或升溫的溫度幅度范圍，結合驅動制冷器的功率器件的最大工作效率，設定降溫或升溫速度；

3)Tn-1時刻驅動制冷器工作，將設置溫控區域溫度點由tn-1下降到tn；

4)驅動制冷器持續降溫到Tn時刻，使溫控區域溫度穩定保持在tn；

5)重復步驟3、步驟4，直至將工作環境溫度將到工作設定溫度。

進一步，所述驅動輸出模塊49的功率器件的最大功率20W，所述激光器的發熱功率10W，所述制冷器36的最大制冷功率53W；所述分段漸進降溫方法中，T_n-T_n-1=3分鐘，t_n-t_n-1=5°C。

進一步，所述散熱固件24包括型材散熱器32，絕熱密封墊圈33，硬鋁密封殼35，銅質勻熱片38，溫度傳感器40，壓板42，保溫泡沫44，風扇45；所述激光器固定在壓板42和銅質勻熱片38之間，所述壓板42和銅質勻熱片38通過塑料螺釘39相互連接并擰緊；所述激光器與所述銅質勻熱片38之間設置有導熱硅脂41，所述硬鋁密封殼35與所述型材散熱器32組成一密閉腔體，邊緣處用絕熱密封墊圈33和塑料螺釘34進行密封；所述腔體內密封所述激光器、壓板42、銅質勻熱片38，所述銅質勻熱片38與型材散熱器32之間設置有制冷器36，所述銅質勻熱片38與制冷器36之間設置有導熱硅脂37，所述型材散熱器32與制冷器36之間設置有導熱硅脂37；所述腔體內填充滿保溫泡沫44；溫度傳感器40設置在銅質勻熱片38上。