光模块及其激光器温度控制方法技术

本发明专利技术提供了一种光模块及其激光器温度控制方法，该方法包括：检测所述激光器达到高温制冷极限状态后，根据所述激光器的温度耐受值，将所述激光器的目标温度从标准值T0进行上调；根据所述激光器的当前温度，以及上调后的目标温度，向所述激光器的热电制冷器的驱动器输出相应控制量。通过本发明专利技术提供的激光器温度控制方法，可以延长光模块使用寿命，提高光模块和激光器的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通信
，具体而言，本专利技术涉及一种光模块及其激光器温度控制方法。
技术介绍
随着光通信行业的发展，光纤高速传输技术正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和波分复用系统方向发展。为了实现数据在光纤上的传输，数据需要通过光模块进行电光转换和光电转换，其中，电光转换通常是通过光模块中的激光器来完成的。目前，在超长距离光通讯系统中通常采用在G652光纤中衰减最小的1550波段光信号进行数据传输。考虑到1550波段存在一定的色散值，因此1550波段的光信号发射源通常使用集成体积小、波长啁啾低的EML(EroabsorptionModulatedLaser，电吸收调制激光器)，或者具有非常好的单色性的DFB(DistributedFeedbackLaser，分布式反馈激光器)。由于上述激光器的光输出功率等性能参数会受到环境温度的影响，因此，如图1所示，现有的光模块中，在激光器101内部通常会集成TEC(ThermoelectricCooler，热电制冷器)102和热敏电阻103，并在激光器的外围设置有TEC的驱动器104，以及MCU(MicroControllerUnit，微控制器)105。其中，MCU105可以根据激光器101内部的热敏电阻103的阻值，实时采集激光器101的当前温度；并根据预设的目标温度和采集的激光器101的当前温度，向TEC的驱动器104输出相应控制量；继而，TEC的驱动器104根据接收的控制量向TEC102输出相应的制冷电流或制热电流。这样，激光器101内部的TEC102则可以根据TEC的驱动器104输出的电流，对激光器101进行制热或制冷，促使稳定激光器101的温度，以保证激光器的传输性能。例如，当激光器101的工作温度持续升高时，热敏电阻103的阻值就会变小；MCU105将热敏电阻103的当前阻值所对应的温度作为激光器101的当前温度，并根据激光器的当前温度与预设的目标温度的比较结果，向TEC的驱动器104输出相应控制量；TEC的驱动器104根据MCU105输出的控制量输出对应的制冷电流至TEC102，用以对激光器101进行制冷，从而达到激光器101温度稳定于预设的目标温度的目的。然而，本专利技术的专利技术人发现，虽然光模块中内置的TEC有稳定激光器温度的作用，但是，当光模块在高温条件下使用时，仍然会出现激光器的温度急剧上升的现象，进而对激光器造成不可逆的损伤，甚至会造成激光器内部器件的移位，影响光模块的可靠性和寿命，对通信系统造成影响。因此，有必要提供一种光模块的激光器温度控制方法，延长光模块使用寿命，提高光模块的可靠性。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种光模块及其激光器温度控制方法，延长光模块使用寿命，提高光模块和激光器的可靠性。本专利技术方案提供了一种光模块的激光器温度控制方法，包括：检测所述激光器达到高温制冷极限状态后，根据所述激光器的温度耐受值，将所述激光器的目标温度从标准值T0进行上调；根据所述激光器的当前温度，以及上调后的目标温度，向所述激光器的热电制冷器的驱动器输出相应控制量。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种光模块，包括；激光器、热电制冷器、热电制冷器的驱动器，以及微控制器；其中，所述微控制器用于检测所述激光器达到高温制冷极限状态后，根据所述激光器的温度耐受值，将所述激光器的目标温度从标准值T0进行上调；并根据所述激光器的当前温度，以及上调后的目标温度，向所述激光器的热电制冷器的驱动器输出相应控制量。本实施例的方案中，当光模块在高温条件下使用时，如果检测到激光器达到高温制冷极限状态，则主动根据激光器的温度耐受值，将激光器的目标温度适当上调；目标温度上调后，热电制冷器的电流将适当减小，从而避免因热电制冷器处于最大电流状况时造成相关器件过热情况，同时激光器的温度维持在激光器的耐受温度范围内，避免出现激光器温度升高至不可控的情况；从而，尽量避免激光器受损，延长光模块使用寿命，提高光模块和激光器的可靠性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明图1为现有光模块的结构示意图；图2为本专利技术实施例中光模块的结构示意图；图3为本专利技术实施例中一种光模块的激光器温度控制方法的流程示意图；图4为本专利技术实施例中目标温度上调后光模块的激光器温度控制方法的流程示意图；图5为本专利技术实施例中关闭激光器后光模块的激光器温度控制方法的流程示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术的专利技术人发现，当现有光模块在高温条件下使用时，容易出现激光器温度失控状态；其原因在于：随着环境温度升高，为了将激光器的温度稳定在设定的目标温度，MCU控制TEC加大输出的制冷电流；当环境温度升高到一定程度时，即使TEC处于最大制冷电流，仍然无法将激光器的温度降到目标温度；此时，MCU控制TEC一直处于最大制冷电流，而激光器的温度仍然不断升高；当TEC长时间以最大制冷电流工作时，易造成激光器内部的相关器件进一步升高温度，而出现击穿、或移位等损坏情况，从而导致激光器极易损坏。由此，本专利技术的专利技术人考虑到，当光模块在高温条件下使用时，如果检测到激光器达到高温制冷极限状态，则主动将激光器的目标温度适当上调；目标温度上调后，TEC的电流将适当减小，从而尽量避免因TEC处于最大电流状况时造成相关器件过热情况，同时激光器的温度维持在激光器的耐受温度范围内，以尽量避免出现激光器温度升高至不可控的情况；从而延长光模块使用寿命，提高光模块和激光器的可靠性。下面结合附图详细说明本专利技术的技术方案。本专利技术提供了一种光模块，如图2所示，光模块可以包括：激光器201、TEC(ThermoelectricCooler，热电制冷器)202、TEC的驱动器203，以及MCU(MicroControllerUnit，微控制器)204。其中，MCU204与激光器201相连，MCU204可以通过设置在激光器201内部的热敏电阻的阻值变化来检测激光器201的当前温度。MCU204如何通过激光器201内部的热敏电阻采集激光器201的温度为本领域技术人员所熟知的技术，此处不再赘述。TEC202设置于激光器201的内部，用于通过流经其内部的电流的方向和大小，实现对激光器201制冷或制热。TEC的驱动器203与TEC202相连，用于向TEC202输出用于制冷或制热的电流。MCU204与TEC的驱动器203相连，用于根据激光器201的当前温度和激光器201的目标温度，采用PID(ProportionIntegrationDifferentiation，比例积分微分)算法计算出向TEC的驱动器203输出的相应控制量。这样，TEC的驱动器203可根据接收的控制量向TEC202输出相应的电流；继而，TEC202根据TEC的驱动器203输出的电流的大小和方向，对激光器201进行制冷或制热，使激光器201的温度趋向于目标温度。进一步，MCU2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块的激光器温度控制方法，其特征在于，包括：检测所述激光器达到高温制冷极限状态后，根据所述激光器的温度耐受值，将所述激光器的目标温度从标准值T0进行上调；根据所述激光器的当前温度，以及上调后的目标温度，向所述激光器的热电制冷器的驱动器输出相应控制量。

【技术特征摘要】
1.一种光模块的激光器温度控制方法，其特征在于，包括：检测所述激光器达到高温制冷极限状态后，根据所述激光器的温度耐受值，将所述激光器的目标温度从标准值T0进行上调；根据所述激光器的当前温度，以及上调后的目标温度，向所述激光器的热电制冷器的驱动器输出相应控制量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述激光器达到高温制冷极限状态，具体包括：检测到激光器的当前温度超过T0；和/或向所述驱动器输出的控制量超过设定的控制量阈值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述激光器的目标温度从标准值T0进行上调，具体包括：将所述激光器的目标温度从标准值T0上调浮动值n；其中，T0与n之和小于所述激光器的温度耐受值。4.如权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，在所述根据所述激光器的当前温度，以及上调后的目标温度，向所述激光器的TEC的驱动器输出相应控制量后，还包括：若检测到所述激光器超出高温制冷极限状态，则关闭所述激光器。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测到所述激光器超出高温制冷极限状态，具体包括：检测到激光器的当前温度超过上调后的目标温度；和/或向所述驱动器输出的控制量超过设定的控制量阈值。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥嫏，
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：山东;37