[發(fā)明專利]一種用于控制光發(fā)射組件波長的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611221203.9
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106656347B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉安;徐紅春;梁飛;郭路
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢光迅科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/572
• 分類號: H04B10/572;H04B10/50;H04B10/077;H04B10/032;H04Q11/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 楊文錄

本發(fā)明涉及一種控制光發(fā)射組件波長的方法及裝置。該裝置包括微控制器、光發(fā)射組件溫度控制單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、存儲單元、TOSA器件內(nèi)部負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻和TEC組件。其中所述微控制器包括ADC輸入接口、DAC輸出接口、GPIO輸出接口、對外通信接口、存儲器接口；所述光發(fā)射組件溫度控制單元包括關(guān)斷使能控制電路、溫度檢測電路、誤差放大比較補(bǔ)償單元、TEC電壓/電流限制電路、TEC電壓/電流檢測電路、TEC差分電壓驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明所述控制方法及裝置簡單靈活，實(shí)現(xiàn)了波長的精確控制，同時(shí)兼顧了波長的調(diào)節(jié)功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光通信器件，具體涉及一種光發(fā)射組件，尤其涉及一種用于控制光發(fā)射組件波長的方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的通信速率越來越高，對光電器件如激光器，光電二極管的帶寬要求也越來越高，但由于在現(xiàn)有技術(shù)條件下單個(gè)光電器件的帶寬不足以支持光纖網(wǎng)絡(luò)通信速率的需求，因此出現(xiàn)了多種的復(fù)用技術(shù)，其中波分復(fù)用技術(shù)是一種比較經(jīng)濟(jì)，易于實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案。

通常，在光電收發(fā)模塊或光電轉(zhuǎn)發(fā)器模塊中的光發(fā)射組件(TOSA)內(nèi)部利用激光器產(chǎn)生光信號。隨著傳輸速率的增加和模塊尺寸越來越小，在單個(gè)TOSA器件內(nèi)集成兩個(gè)或更多的不同波長的激光器成為主流，這些不同波長的激光器通過光波分復(fù)用器后合成一束光束在光纖上進(jìn)行傳輸。

其中，在上述激光器通常由發(fā)光二極管(LED)或分布式反饋(DFB)激光器組成，通常，溫度的改變會(huì)影響LED或DFB激光器的輸出中心波長，并且隨著溫度的升高，激光器的輸出有效功率下降，所以單個(gè)激光器的波長調(diào)諧范圍將受到限制。在多激光器組成的TOSA中，不同的激光器中心波長受溫度影響存在差異，再加上波分復(fù)用器通帶范圍的差異，如何準(zhǔn)確靈活控制激光器的輸出波長使之匹配波分復(fù)用器成為一個(gè)問題。

通常，在TOSA器件內(nèi)使用熱電冷卻器(TEC)控制LED或DFB激光器的溫度。通過控制TEC的電流方向來實(shí)現(xiàn)對激光器的加熱或冷卻，從而實(shí)現(xiàn)恒溫控制激光器的目的。在現(xiàn)有的TOSA溫控系統(tǒng)中多采用開光電路控制，開關(guān)電路控制施加在TEC兩端的電流，這種電路具有結(jié)構(gòu)簡單，易于操作的特點(diǎn)，但存在溫度波動(dòng)較大，不能穩(wěn)定在設(shè)定值上的問題。這些問題將會(huì)造成激光器波長的變化，波長變化在多激光器加波分復(fù)用器的TOSA組件中會(huì)造成輸出光功率的變化，如果波長變化較大甚至?xí)?dǎo)致某些波長無光輸出，這將直接導(dǎo)致光傳輸系統(tǒng)誤碼率增加，直接影響光傳輸系統(tǒng)的性能。

因此，研究一種在光發(fā)射組件內(nèi)部激光器使用的自動(dòng)溫度控制方法或裝置從而靈活控制光發(fā)射組件波長，具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于控制光發(fā)射組件波長的自動(dòng)溫度控制電路，在本發(fā)明中具體給出的自動(dòng)溫度控制電路實(shí)現(xiàn)方案，解決了光傳輸系統(tǒng)對光發(fā)射組件波長穩(wěn)定，中心波長與光復(fù)用器的匹配的要求，同時(shí)采用微控制器可靈活控制TEC的溫度范圍以靈活適配TOSA器件對不同控制溫度的要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：本發(fā)明提供了一種用于控制光發(fā)射組件波長的裝置，包括：微控制器、光發(fā)射組件溫度控制單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、存儲單元；其中，

所述微控制器包括：與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連的ADC輸入接口、與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連的DAC輸出接口、對外通信接口、與所述存儲單元相連的存儲器接口；

所述光發(fā)射組件溫度控制單元與設(shè)置在所述光發(fā)射組件內(nèi)的熱敏電阻和熱電冷卻器相連，所述光發(fā)射組件溫度控制單元通過所述熱敏電阻檢測所述光發(fā)射組件的當(dāng)前溫度，以及檢測所述熱電冷卻器的當(dāng)前電壓/電流，并將檢測到的所述當(dāng)前溫度和所述當(dāng)前電壓/電流通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入到所述微控制器，通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器接收所述微控制器所設(shè)定的溫度控制目標(biāo)；