一种光模块中激光器的温度计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种光模块中激光器的温度计算方法及装置，该方法包括如下步骤：当光模块的电功率发生突变后，在特定时间范围内，将温度传感器的检测值减去一渐变的温差，以获得激光器的温度；其中，所述温差在所述特定时间范围内，自突变前的第一稳态温差向突变后的第二稳态温差渐变。本发明专利技术得到激光器的温度更加接近激光器的实际温度，从而可以保证光模块稳定工作，提高了光模块的工作性能。

Method and device for calculating temperature of laser in optical module

The invention discloses a method and a device for computing a laser light module of temperature, the method comprises the following steps: when the power of optical module after mutation, at a specific time range, the detection value of the sensor temperature minus a gradient, in order to get the temperature of the laser; among them, the difference in the the specific time range, from the first to the second before the mutation of the steady state temperature difference gradient steady state temperature difference after mutation. The invention obtains the temperature of the laser closer to the actual temperature of the laser, thereby ensuring the stable operation of the optical module and improving the working performance of the optical module.

【技术实现步骤摘要】
一种光模块中激光器的温度计算方法及装置
本专利技术涉及光通信领域，特别涉及一种光模块中激光器的温度计算方法及装置。
技术介绍
SFP(SmallForm-factorPluggable，小型可插拔)光收发模块(在本
中亦简称为光模块)是在光通信领域中常见的器件。SFP光模块只有一个光电转换电路和电光转换电路，在电光转换电路中包含了激光器。如图1所示，是SFP光模块典型封装结构的热环境示意图。该封装结构包括：PCB、温度传感器(例如与SFP光模块的CPU形成一体)、激光器、激光器驱动器和外壳，PCB位于外壳内部，温度传感器和驱动器通常固定在PCB上，激光器贴近外壳以保证激光器的热量通过外壳散至环境中。激光器驱动器是造成整个SFP光模块温度变化的主要热源，在SFP光模块处于工作状态下，温度传感器的温度与激光器的温度之间的温度差是稳定的，即存在一稳态温差。在现有技术中，需要通过检测温度传感器获得的温度，来计算激光器的温度。SFP光模块中的激光器是半导体激光器，激光器的温度对于SFP光模块来说很重要，因为温度直接影响了激光器的工作特性。如图2所示，是激光器的输出光功率(或者称为前向发光功率，下文简称光功率)P0与温度和总前向驱动电流I(即偏置电流和调制电流之和，以下简称驱动电流)之间的关系示意图。图2还描述了激光器的二进制启闭键控调制。其中，用发光来表示二进制的1信号，此时光功率为P1；用不发光来表示二进制的0信号，此时光功率为P0。为了让激光器可以快速的开启关闭，发送0信号的时候激光器不能进入深度截止状态，需要有较弱的光功率P0，也即是说通常在发送0信号时激光器的光功率不为零。P1和P0的比值定义为消光比Er。消光比Er对接收机的灵敏度等指标有很大的影响。从图2还可以看出，在不同的温度(常温和高温)下激光器发光的阈值电流Ith、发光效率(如图2中常温斜线和高温斜线的斜率)等都有变化。当驱动电流为I0，该驱动电流I0大于常温Ith且小于高温Ith，若激光器的温度为常温，则激光器可以正常发光，光功率为P1；若激光器的温度为高温，则激光器发光弱非常多，光功率为P0，前后光功率差距可达几倍到几十倍。通常而言，需要根据激光器的温度对激光器施加一个偏置电流，再在偏置电流的基础上对激光器施加或不施加调制电流，以达到控制激光器发出光功率P1或P0。如图2所示，若激光器实际处于高温状态，如果计算得到的激光器温度为常温，那么会造成计算得到的偏置电流为常温偏置电流，即使对激光器施加了常温调制电流，激光器仍然无法发出光功率P1，将会对激光器的消光比Er产生巨大的影响，而对于可靠性要求非常高的通讯系统，必须保证激光器的平均光功率Pavg和Er不能变化，也就是光功率P1和P0不变。在现有技术中，往往需要通过获取温度传感器的检测值(温度)，然后将该检测值减去一温差，从而得到激光器的温度，而该温差是根据SFP光模块的电功率的变化查找得到对应的稳定温差。然而，现有技术计算得到的激光器的温度与实际激光器的温度存在较大差别，即准确度较低，影响了CSFP光模块的工作性能。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决相关技术中存在的光模块中计算得到的激光器的温度与实际激光器的温度存在较大差别的技术问题，本专利技术提供了一种光模块中激光器的温度计算方法及装置。一种光模块中激光器的温度计算方法，包括如下步骤：当光模块的电功率发生突变后，在特定时间范围内，将温度传感器的检测值减去一渐变的温差，以获得激光器的温度；其中，所述温差在所述特定时间范围内，自突变前的第一稳态温差向突变后的第二稳态温差渐变。本专利技术还提供了一种光模块中激光器的温度计算装置，所述温度计算装置用于，当光模块的电功率发生突变后，在特定时间范围内，将温度传感器的检测值减去一渐变的温差，以获得激光器的温度；其中，所述温差在所述特定时间范围内，自突变前的第一稳态温差向突变后的第二稳态温差渐变。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在一些实施例中，逐渐增大或减小温度传感器与激光器之间的温差，并根据每次温度传感器的检测值减去该温差，得到激光器的温度，该激光器的温度更加接近激光器的实际温度，从而可以保证光模块稳定工作，提高了光模块的工作性能，而不会出现现有技术那样的技术缺陷，即将温度传感器的温度减去突变后的稳态温差而得到激光器的温度，而造成激光器的温度与实际温度相差很大。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并于说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是本专利技术一些实施例的光模块的封装结构示意图；图2是典型的光模块中激光器的输出光功率与总前向驱动电流之间的关系图；图3是本专利技术一些实施例的光模块的封装结构示意图；图4是本专利技术一个实施例的光模块电功率、温度计温差的时序示意图；图5是本专利技术一种实施例的光模块中激光器的温度计算方法的流程图；图6是本专利技术另一种实施例的光模块中激光器的温度计算方法的流程图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。经过研究发现，SFP光模块的电功率发生突变(例如从工作状态到关闭状态，或者从关闭状态至工作状态)之后，温度传感器的温度却不是突变的，而是经过一段时间后才稳定下来，也就是说，在这个过程中，温度传感器与激光器的温度差是变化的，直至最终稳定下来，达到稳态温差。因此，现有技术直接计算得到的激光器的温度与实际激光器的温度存在较大差别。另外，目前双通道的CSFP光收发模块(在本
中亦简称为光模块)已成为主流产品(CSFP，CompactSmallFormFactorPluggable，紧凑型SFP光模块；SFP，SmallForm-factorPluggable，小型可插拔光模块)。由于CSFP里面有两路独立的光电、电光转换电路，所以光模块光模块的空间布局、功耗等都比传统的SFP光模块复杂很多。CSFP光模块的封装与SFP光模块类似，包括PCB、两个激光器、两个激光器驱动器、外壳以及一个或两个温度传感器。由于温度传感器固定在PCB上，而PCB上不同位置的温度相差不大，不同位置的温度传感器检测得到的温度相差不大，因此在现有很多方案中，采用一个温度传感器来检测温度，并以此温度计算激光器的温度。CSFP光模块在使用过程中可能双通道同时工作,或者某一通道瞬间停止工作,或在两个通道之间来回切换工作，因此，在上述不同的工作模式下的功耗变化，将导致温度传感器和激光器之间的稳态温差出现变化。在一个通道的激光器工作的情况下，另一个激光器的突然关闭或开启，会导致CSFP光模块的电功率发生突变，如果按照现有技术的方法计算激光器的温度，同样会面临上述技术问题，即计算得到的激光器的温度与实际激光器的温度存在较大差别，进而影响CSFP光模块的工作性能。如图5所示，是本专利技术一种实施例的光模块中激光器的温度计算方法，包括如下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块中激光器的温度计算方法，其特征是，包括如下步骤：当光模块的电功率发生突变后，在特定时间范围内，将温度传感器的检测值减去一渐变的温差，以获得激光器的温度；其中，所述温差在所述特定时间范围内，自突变前的第一稳态温差向突变后的第二稳态温差渐变。

【技术特征摘要】
1.一种光模块中激光器的温度计算方法，其特征是，包括如下步骤：当光模块的电功率发生突变后，在特定时间范围内，将温度传感器的检测值减去一渐变的温差，以获得激光器的温度；其中，所述温差在所述特定时间范围内，自突变前的第一稳态温差向突变后的第二稳态温差渐变。2.如权利要求1所述的方法，其特征是，根据预设的稳态温差与电功率之间的对应关系，计算所述突变前的第一稳态温差与所述突变后的第二稳态温差。3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述温差的变化量逐渐减小。4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述温差呈斜率逐渐减小的指数变化。5.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述判断光模块的电功率是否出现突变的步骤为：判断当前时刻所述光模块的电功率与当前时刻之前时刻的电功率的差值是否大于功率阈值。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：鄂文晶，林青合，
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