调节小封装可热插拔光模块工作温度的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:9008673 阅读:158 留言:0更新日期:2013-08-08 12:28
本发明专利技术公开了一种调节小封装可热插拔光模块工作温度的方法及装置。该方法包括:检测小封装可热插拔光模块中半导体二极管的输出光强,根据检测到的光强信息感生光电流信息;根据感生的光电流与预先设置的光电流阈值,调节半导体二极管的发射功率;获取半导体二极管温度,查询预先设置的半导体二极管温度与加热电流的映射关系表,得到获取的半导体二极管温度映射的加热电流;按照得到的加热电流对半导体二极管进行加热。应用本发明专利技术,可以降低小封装可热插拔光模块温度调节的成本、扩展小封装可热插拔光模块的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通信技术,尤其涉及一种调节小封装可热插拔(SFP,SmallForm-factor Pluggables)光模块工作温度的方法及装置。
技术介绍
目前,用于云端数据中心、以太网、无线通信网络等数据通信系统传输的光器件多为传输波长为850nm的数据通信类光模块。随着数据通信系统传输容量需求的增加,数据通信类光模块中的10G850nm SFP+光模块,由于可以进行热插拔,连接到网络的灵活性强,能够独立于通信协议,符合ITU-T G957、G958标准,并能与各运营商的千兆位交换机兼容。因而,得到了越来越广泛的应用。随着SFP+光模块的大量商用,其低廉的成本、小型封装、功耗低、可靠性好等特性吸引了越来越多的市场关注。但由于受制于SFP+光模块中IOG垂直腔面发射激光器(VCSEL, Vertical Cavity Surface Emitting Laser)的性能,即当环境温度降到-20°C 以下时,VCSEL中晶片(Waffer)带宽急剧劣化,从而使得光模块的光眼图劣化明显。例如,低电平信号(“0”)和高电平信号(“I”)产生双线甚至多线、振铃、过冲等现象,从而影响整个数据通信系统的正常运行。因而,目前,为了保障SFP+光模块的工作性能,大多SFP+光模块只能工作在商业级温度范围内,即0 70°C。但实际应用中,产品的工作环境温度范围波动较大,为-40°C 85°C,即需要工作在工业级温度范围内。因而,为了提高IOG SFP+光模块的工作温度范围,提升应用范围,需要能够根据外部环境温度, 调节SFP+光模块的工作温度,使其工作温度处于商业级温度范围内,以保障数据通信系统的正常运行。现有调节SFP+光模块工作温度的方法,主要采用在激光器的光发射次模块(TOSA, Transmitter Optical Subassembly)中设置半导体制冷器(TEC, ThermoelectricCooler),利用半导体的热-电效应,通过控制流经TEC的电流大小和方向,例如,当控制流经TEC的电流方向为正方向时,TEC处于加热状态,从而对SFP+光模块中的激光器进行加热,提高其工作温度;而当控制流经TEC的电流方向为负方向时,TEC处于制冷状态,从而对SFP+光模块中的激光器进行制冷,降低其工作温度。这样,通过控制流经TEC的电流方向,从而实现对SFP+光模块的工作温度的调节和控制。但该调节方法实现复杂,需要设计复杂的外围电路驱动TOSA以控制流经TEC的电流方向,所需的电子器件多、体积大、功耗大、价格昂贵,不仅增大了 SFP+光模块的功耗,也增加了 SFP+光模块温度调节的成本;而且,通过该调节方法,也只能使SFP+光模块的工作温度范围在-10 85°C之内,无法应用于-40°C -10°C的环境中,应用范围较窄。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种调节SFP+光模块工作温度的方法,降低SFP+光模块温度调节的成本、扩展SFP+光模块的应用范围。本专利技术的实施例还提供一种调节SFP+光模块工作温度的装置,降低SFP+光模块温度调节的成本、扩展SFP+光模块的应用范围。为达到上述目的,本专利技术实施例提供的一种调节SFP+光模块工作温度的方法,该方法包括:检测小封装可热插拔光模块中半导体二极管的输出光强,根据检测到的光强信息感生光电流信息;根据感生的光电流与预先设置的光电流阈值,调节半导体二极管的发射功率;获取半导体二极管温度,查询预先设置的半导体二极管温度与加热电流的映射关系表,得到获取的半导体二极管温度映射的加热电流;按照得到的加热电流对半导体二极管进行加热。其中,所述根据感生的光电流与预先设置的光电流阈值,调节半导体二极管的发射功率包括: 如果感生的光电流小于预先设置的光电流阈值,增大半导体二极管两端的乖离率偏置电流;如果感生的光电流等于预先设置的光电流阈值,维持半导体二极管两端的乖离率偏置电流;如果感生的光电流大于预先设置的光电流阈值,减小半导体二极管两端的乖离率偏置电流。其中,生成所述映射关系表包括:获取半导体二极管能够维持通信系统正常运行的工作温度范围;将半导体二极管置于不同的温度下,通过调节温度调节模块的加热电流,分别获取在半导体二极管稳定运行状态下,半导体二极管的工作温度在维持通信系统正常运行的工作温度范围内的加热电流;根据不同温度下获取的加热电流,构建半导体二极管温度与加热电流的映射关系表。其中,所述小封装可热插拔光模块包括:半导体二极管、光电探测二极管、自动功率控制模块、热敏电阻、三极管以及微控制器,所述按照得到的加热电流对半导体二极管进行加热包括:预先将半导体二极管的正极与光电探测二极管的负极相连,并接入预先设置的驱动电压,半导体二极管的负极接地,光电探测二极管的正极与自动功率控制模块相连;将热敏电阻的一端与光电探测二极管的负极相连或接地,另一端与三极管的集电极相连;三极管的基极与微控制器相连,三极管的发射极接入预先设置的工作电压;设置三极管工作在放大区,微控制器向三极管的基极输出半导体二极管温度映射的加热电流,驱动热敏电阻按照得到的加热电流对半导体二极管进行加热。一种调节小封装可热插拔光模块工作温度的装置,该装置包括:半导体激光器、光电探测二极管、自动功率控制模块以及温度调节模块,其中,半导体激光器,用于在自动功率控制模块的控制下,按照自动功率控制模块控制的发射功率发射激光;光电探测二极管,用于检测半导体激光器的输出光强,根据检测到的光强信息感生光电流信息,输出至自动功率控制模块;自动功率控制模块,用于根据半导体激光器的输出光电流与预先设置的光电流阈值,调节半导体激光器的发射功率;温度调节模块,用于获取半导体激光器温度,根据获取的半导体激光器温度,查询预先设置的半导体激光器温度与加热电流的映射关系表,得到该获取的半导体激光器温度映射的加热电流,按照该映射的加热电流进行加热以提升半导体激光器的工作温度。较佳地,所述半导体激光器的正极与光电探测二极管的负极相连,并接入预先设置的驱动电压,半导体激光器的负极接地;光电探测二极管的正极与自动功率控制模块相连,负极与温度调节模块相连。较佳地,所述温度调节模块包括:温度调节电路、电流控制电路以及微控制器,其中,微控制器,用于获取半导体激光器温度,根据获取的半导体激光器温度,查询预先设置的半导体激光器温度与加热电流的映射关系表,得到该获取的半导体激光器温度映射的加热电流,向电流控制电路输出控制信息,携带加热电流信息;电流控制电 路,用于接收控制信息,按照控制信息中携带的加热电流信息调节温度控制电路的电流;温度调节电路,用于根据电流控制电路调节的电流进行加热,提升半导体激光器的工作温度。较佳地,所述电流控制电路为三极管,所述温度调节电路为热敏电阻,热敏电阻的一端与光电探测二极管的负极相连或接地,另一端与三极管的集电极相连;三极管工作在放大区,三极管的基极与微控制器相连,三极管的发射极接入工作电压。较佳地,所述APC模块包括:判断单元、偏置电流调大单元、偏置电流维持单元以及偏置电流调小单元,其中,判断单元,用于接收光电探测二极管感生的光电流,如果光电流小于预先设置的光电流阈值,向偏置电流调大单元输出调大信息;如果光电流等于预先设置的光电流阈本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种调节小封装可热插拔光模块工作温度的方法,该方法包括:检测小封装可热插拔光模块中半导体二极管的输出光强,根据检测到的光强信息感生光电流信息;根据感生的光电流与预先设置的光电流阈值,调节半导体二极管的发射功率;获取半导体二极管温度,查询预先设置的半导体二极管温度与加热电流的映射关系表,得到获取的半导体二极管温度映射的加热电流;按照得到的加热电流对半导体二极管进行加热。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:薄生伟赵其圣杨思更薛登山
申请(专利权)人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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