一种光模块的光功率控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光模块的光功率控制系统及其控制方法，所述控制系统包括：信号接收单元，发光单元，发光功率检测单元，隔离单元，放大电路，电流检测单元，温度检测单元，反馈单元，电流控制单元，控制单元，采用本发明专利技术的技术方案的有益效果是：能够根据每一款激光器的特性进行智能控制，保证输出光功率稳定在高低温‑40～85度稳定在0.5dB变化范围之内；极大提高了工作效率，防止激光器烧坏；能对激光器的性能进行评估，判断出激光器的寿命，并提前预警；有效保护激光器防止由于过大的电流而烧毁。

Optical power control system of optical module and control method thereof

The invention discloses an optical power control system and control method of optical module, the control system includes a signal receiving unit, a light-emitting unit, light power detection unit, unit of isolation and amplification circuit, a current detection unit, temperature detecting unit, a feedback unit and a current control unit, control unit, the beneficial effects of the technical scheme the invention is capable of intelligent control according to the characteristics of each laser, the output optical power to ensure stability in the low temperature 40 ~ 85 degrees stable within the 0.5dB range; greatly improve work efficiency, prevent the laser performance of the laser can burn; evaluate the judgment of the life, and advance early warning; effective protection against laser due to excessive current and burn.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光功率装置，尤其涉及一种光模块的光功率控制系统。
技术介绍
目前，微波信号基本上都采用微波电缆传输微波信号，但是，微波电缆其差损比较大，特别是长距离传输时，其差损就非常大，大到无法满足系统的需求。现在，有些公司开始采用光传输微波信号，就是把微波信号直接调制到激光上，然后，通过光纤传输，因为激光在光纤里传输差损比较小，可以把微波信号传输比较远的距离。为了把微波信号调制到激光上，就需要采用微波光模块，这光模块其实就是一种电光转换装置。这装置非常关键的电路就是光功率控制电路，这控制电路来控制激光器的输出光功率，让其输出的光功率控制在系统要求的范围之内。目前，很多控制电路都采用模拟的控制电路，其电路需要人工手动调节电位器的电压来控制激光器的输出电压，这种模拟的控制电路，通过检测激光器的背光探测器的电压，来控制激光器的输出光功率，在高低温情况下，激光器的特性发生了改变，而模拟控制电路的放大倍数和基准是固定的，不能适应激光器的特性改变，这样，在高低温情况下，其激光器的输出光功率波动比较大，特别是低温情况下，其波动几乎不能满足系统的需求，无法让其输出光功率保持恒定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光模块的光功率控制系统及其控制方法，所述光功率控制系统能控制激光器的输出光功率；还可以使激光器在高低温的情况下，使输出激光光功率保持恒定；在生产中，可以采用ATS（自动测试系统）来进行调试和生产，不需要人工调整电位器，可以大大提高生产效率。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种光模块的光功率控制系统，包括：信号接收单元，用于接收微波信号并将微波信号输出至发光单元；发光单元，包括激光器，用以接收微波信号输出经过微波信号调制的激光信号；发光功率检测单元，检测发光单元激光器的的背向光功率并产生采样信号；隔离单元，将放大电路、反馈单元与发光功率检测单元进行隔离，防止放大电路和反馈单元影响发光功率检测单元产生的采样信号；放大电路，将发光功率检测单元产生的采样信号进行放大；电流检测单元，检测发光单元的激光器电流大小，并向控制单元发出电流采样信号；温度检测单元，检测系统的温度并产生温度信号传输给控制单元；反馈单元，根据发光功率检测单元的采样信号和基准信号的比较结果控制发光单元的激光信号的输出功率；电流控制单元，根据反馈单元输出的控制信号控制发光单元中激光器的工作电流，所述电流控制单元同时向电流检测单元输出与激光器的工作电流同值的电流；控制单元，根据温度检测单元检测的光模块的温度设置基准信号；根据电流检测单元检测发出的电流采样信号判断激光器的寿命，决定是否发出预警信号；根据发光功率检测单元检测的激光器的背向光功率产生的采样信号设置基准信号。所述信号接收单元与发光单元相连接，微波信号从信号接收单元进入后至发光单元，在发光单元中微波信号经过调制到激光信号后输出；所述发光单元与发光功率检测单元相连，所述发光功率检测单元与隔离单元相连，发光功率检测单元检测激光器的的背向光功率并产生采样信号输出至隔离单元，通过隔离单元后一路采样信号输出至放大电路，在放大电路中将发光功率检测单元产生的采样信号进行放大后输出至控制单元，控制单元根据采样信号设置基准信号输出至反馈单元；通过隔离单元后另一路采样信号输出至反馈单元，所述反馈单元与电流控制单元相连，反馈单元根据采样信号和基准信号的比较结果产生控制信号并输出至电流控制单元，所述电流控制单元与电流检测单元和发光单元相连，所述电流控制单元根据反馈电路输出的控制信号产生出一路电流至发光单元，所述电流控制单元输出另一路同样大小的电流至电流检测单元，电流检测单元与控制单元相连，所述电流检测单元检测激光器的电流大小并产生电流采样信号输出至控制单元，控制单元根据电流采样信号设置基准信号并输出至反馈单元；所述温度检测单元与控制单元相连，并产生温度信号传输给控制单元，控制单元根据温度信号设置基准信号并输出至反馈单元。所述的一种光模块的光功率控制系统，其信号接收单元包括：RF输入口101，微带线102，隔直电容103和宽带电感121；微波信号从RF输入口101输入，通过微带线102传输，通过隔直电容103后输出到发光单元，所述宽带电感121用以防止微波信号进入电流控制单元。所述的一种光模块的光功率控制系统，其所述的发光单元包括：微带匹配线104，激光器LD105和光纤106；由隔直电容103输入的微波信号经过微带匹配线104调制在激光器LD105上，激光器LD105产生的激光信号通过光纤106输出。所述的一种光模块的光功率控制系统，其所述发光功率检测单元检测激光信号的背向光功率并产生的采样信号是电压信号；所述发光功率检测单元包括：激光器的背光检测器PD117和采样电阻120；激光器LD105产生的激光信号时，激光器LD105背面的激光传输到激光器的背光检测器PD117上，此时，激光器的背光检测器PD117产生的电流经过电路线116传输到采样电阻120，在采样电阻120上产生相应的电压信号，隔离单元113将所述电压信号与放大电路115和反馈单元隔离，防止放大电路115和反馈单元影响采样电阻120上产生相应的电压信号。所述的一种光模块的光功率控制系统，其所述控制单元设置的基准信号是基准电压信号；所述反馈单元是积分负反馈电路112，所述积分负反馈电路112的一路输入电压是发光功率检测单元的采样电阻120的电压信号经过隔离单元113输入的电压信号；另一路输入电压是控制单元设置的基准电压信号；所述积分负反馈电路112把两个输入电压进行比较并且积分输出一个控制电压信号至电流控制单元107。所述的一种光模块的光功率控制系统，其积分负反馈电路112输出的控制电压信号输出至所述电流控制单元107，所述电流控制单元107根据负反馈电路123、223输出的控制电压信号产生出一路电流至发光单元的激光器LD105，以控制激光器LD105的发光功率，所述电流控制单元107输出另一路同样大小的电流至电流检测单元108以检测激光器LD105的电流大小。所述的一种光模块的光功率控制系统，其所述控制单元包括CPU电路114、数模转换电路110、负压/正压转换电路111；所述一组负压/正压转换电路111的输入与放大电路115输出相连，所述放大电路115输出的采样信号通过负压/正压转换电路111输出至数模转换电路110，所述数模转换电路110与CPU电路114相连，在数模转换电路110中将模拟信号制式的采样信号转换成数字信号制式的采样信号后输出至CPU电路114，所述CPU电路114根据采样信号设置基准信号输出至积分负反馈电路112；所述另一组负压/正压转换电路111的输入与电流检测单元108输出相连，所述电流检测单元108产生的电流采样信号通过负压/正压转换电路111输出至数模转换电路110，所述数模转换电路110与CPU电路114相连，在数模转换电路110中将模拟信号制式的电流采样信号转换成数字信号制式的电流采样信号后输出至CP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，包括：信号接收单元，用于接收微波信号并将微波信号输出至发光单元；发光单元，包括激光器，用以接收微波信号输出经过微波信号调制的激光信号；发光功率检测单元，检测发光单元激光器的背向光功率并产生采样信号；隔离单元，将放大电路、反馈单元与发光功率检测单元进行隔离，防止放大电路和反馈单元影响发光功率检测单元产生的采样信号；放大电路，将发光功率检测单元产生的采样信号进行放大；电流检测单元，检测发光单元的激光器电流大小，并向控制单元发出电流采样信号；温度检测单元，检测系统的温度并产生温度信号传输给控制单元；反馈单元，根据发光功率检测单元的采样信号和基准信号的比较结果控制发光单元的激光信号的输出功率；电流控制单元，根据反馈单元输出的控制信号控制发光单元中激光器的工作电流，所述电流控制单元同时向电流检测单元输出与激光器的工作电流同值的电流；控制单元，根据温度检测单元检测的光模块的温度设置基准信号；根据电流检测单元检测发出的电流采样信号判断激光器的寿命，决定是否发出预警信号；根据发光功率检测单元检测的激光器的背向光功率产生的采样信号设置基准信号；所述信号接收单元与发光单元相连接，微波信号从信号接收单元进入后至发光单元，在发光单元中微波信号经过调制到激光信号后输出；所述发光单元与发光功率检测单元相连，所述发光功率检测单元与隔离单元相连，发光功率检测单元检测激光器的背向光功率并产生采样信号输出至隔离单元，通过隔离单元后一路采样信号输出至放大电路，在放大电路中将发光功率检测单元产生的采样信号进行放大后输出至控制单元，控制单元根据采样信号设置基准信号输出至反馈单元；通过隔离单元后另一路采样信号输出至反馈单元，所述反馈单元与电流控制单元相连，反馈单元根据采样信号和基准信号的比较结果产生控制信号并输出至电流控制单元，所述电流控制单元与电流检测单元和发光单元相连，所述电流控制单元根据反馈电路输出的控制信号产生出一路电流至发光单元，所述电流控制单元输出另一路同样大小的电流至电流检测单元，电流检测单元与控制单元相连，所述电流检测单元检测激光器的电流大小并产生电流采样信号输出至控制单元，控制单元根据电流采样信号设置基准信号并输出至反馈单元；所述温度检测单元与控制单元相连，并产生温度信号传输给控制单元，控制单元根据温度信号设置基准信号并输出至反馈单元。...

【技术特征摘要】
1.一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，包括：
信号接收单元，用于接收微波信号并将微波信号输出至发光单元；
发光单元，包括激光器，用以接收微波信号输出经过微波信号调制的激光信号；
发光功率检测单元，检测发光单元激光器的背向光功率并产生采样信号；
隔离单元，将放大电路、反馈单元与发光功率检测单元进行隔离，防止放大电路和反馈单元影响发光功率检测单元产生的采样信号；
放大电路，将发光功率检测单元产生的采样信号进行放大；
电流检测单元，检测发光单元的激光器电流大小，并向控制单元发出电流采样信号；
温度检测单元，检测系统的温度并产生温度信号传输给控制单元；
反馈单元，根据发光功率检测单元的采样信号和基准信号的比较结果控制发光单元的激光信号的输出功率；
电流控制单元，根据反馈单元输出的控制信号控制发光单元中激光器的工作电流，所述电流控制单元同时向电流检测单元输出与激光器的工作电流同值的电流；
控制单元，根据温度检测单元检测的光模块的温度设置基准信号；根据电流检测单元检测发出的电流采样信号判断激光器的寿命，决定是否发出预警信号；根据发光功率检测单元检测的激光器的背向光功率产生的采样信号设置基准信号；
所述信号接收单元与发光单元相连接，微波信号从信号接收单元进入后至发光单元，在发光单元中微波信号经过调制到激光信号后输出；所述发光单元与发光功率检测单元相连，所述发光功率检测单元与隔离单元相连，发光功率检测单元检测激光器的背向光功率并产生采样信号输出至隔离单元，通过隔离单元后一路采样信号输出至放大电路，在放大电路中将发光功率检测单元产生的采样信号进行放大后输出至控制单元，控制单元根据采样信号设置基准信号输出至反馈单元；通过隔离单元后另一路采样信号输出至反馈单元，所述反馈单元与电流控制单元相连，反馈单元根据采样信号和基准信号的比较结果产生控制信号并输出至电流控制单元，所述电流控制单元与电流检测单元和发光单元相连，所述电流控制单元根据反馈电路输出的控制信号产生出一路电流至发光单元，所述电流控制单元输出另一路同样大小的电流至电流检测单元，电流检测单元与控制单元相连，所述电流检测单元检测激光器的电流大小并产生电流采样信号输出至控制单元，控制单元根据电流采样信号设置基准信号并输出至反馈单元；所述温度检测单元与控制单元相连，并产生温度信号传输给控制单元，控制单元根据温度信号设置基准信号并输出至反馈单元。
2.如权利要求1所述的一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，所述信号接收单元包括：RF输入口（101）、微带线（102）、隔直电容（103）和宽带电感（121）；微波信号从RF输入口（101）输入，通过微带线（102）传输，通过隔直电容（103）后输出到发光单元，所述宽带电感（121）用以防止微波信号进入电流控制单元。
3.如权利要求1或2所述的一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，所述的发光单元包括：微带匹配线（104）、激光器LD（105）和光纤（106）；由隔直电容（103）输入的微波信号经过微带匹配线（104）调制在激光器LD（105）上，激光器LD（105）产生的激光信号通过光纤（106）输出。
4.如权利要求3所述的一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，所述发光功率检测单元检测激光信号的背向光功率并产生的采样信号是电压信号；所述发光功率检测单元包括：激光器的背光检测器PD（117）和采样电阻（120）；激光器LD（105）产生的激光信号时，激光器LD（105）背面的激光传输到激光器的背光检测器PD（117）上，此时，激光器的背光检测器PD（117）产生的电流经过电路线（116）传输到采样电阻（120），在采样电阻（120）上产生相应的电压信号，隔离单元（113）将所述电压信号与放大电路（115）和反馈单元隔离，防止放大电路（115）和反馈单元影响采样电阻（120）上产生相应的电压信号。
5.如权利要求4所述的一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，所述控制单元设置的基准信号是基准电压信号；所述反馈单元是积分负反馈电路（112），所述积分负反馈电路（112）的一路输入电压是发光功率检测单元的采样电阻（120）的电压信号经过隔离单元（113）输入的电压信号；另一路输入电压是控制单元设置的基准电压信号；所述积分负反馈电路（112）把两个输入电压进行比较并且积分输出一个控制电压信号至电流控制单元（107）。
6.如权利要求5所述的一种光模块的光功率控制系统，其特征在于，积分负反馈电路（112）输出的控制电压信号输出至所述电流控制单元（107），所述电流控制单元（107）根据负反馈电路（123、223）输出的控制电压信号产生出一路电流至发光单元的激光器LD（105），以控制激光器LD（105）的发光功率，所述电流控制单元（107）输出另一路同样大小的电流至电流检测单元（108）以检测激光器LD（105）的电流大小。
7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：付敏，何迟光，罗国鹏，
申请(专利权)人：珠海天启技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44