一种光模块制造技术

本发明专利技术是关于一种光模块，具体的，在信号生成单元设定好参考电压后，利用运算放大器比较后输出参考电压和反馈电压之间的差值，即差值电压信号；然后，将该差值电压信号作为电压比较器的参考电压，通过电压比较器对该差值电压信号和三角波信号的比较处理，得到方波形脉冲信号，并且该脉冲信号的占空比受差值电压信号的大小决定；最后，雪崩二极管加热单元在脉冲信号处于预设电平状态时为光模块中的雪崩二极管加热；同时，电压反馈单元还向运算放大器输出与该脉冲信号在一个周期内处于预设电平状态的时长成正比的反馈电压。利用上述负反馈调整，以为光模块中的雪崩二极管提供可调节的工作温度并保持此温度的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块
本专利技术涉及光通信领域
，特别涉及一种光模块。
技术介绍
目前，随着光通信技术的发展，其应用程度也越加广泛。作为光通信技术中的核心部件，用于光电转换的光模块也在快速发展，其中，出现了从155M～100G多种不同速率的光模块。通常，光模块中主要设有光接收组件和发射光组件，其中，光接收组件用于将接收到的光信号转化为电信号，以便作进一步的信号处理和识别；发射光组件用于将需要发送的高速电信号转化为光信号，并耦合到光纤中进行传输。针对10G光模块的探测灵敏度要求高以及低成本的要求，其光接收组件通常采用雪崩光电二极管(AvalanchePhotoDiodes，APD)，APD光接收组件对于1577nm波段的光，不仅在常温、高温下灵敏度要优于原有技术(电吸收调制)的光接收组件，且成本方面及封装工艺方面均有较大优势，对高速网络推进极为有利。但由于受其材料特性限制，APD响应度在1577波段附近受温度影响较大，尤其在低温条件下，硅基APD性能比其常温状态下要差，响应度较低，因此要获得更好的响应度，势必需要在低温下对APD进行加热，保证光接收组件能够工作在最佳温度下，以获得更为稳定的器件性能。相关技术中，通常在APD光接收组件的内部或者外部设计加热电阻，光模块中的微程序控制器(MicroprogrammedControlUnit，MCU)根据当前环境温度，控制加热电阻的加热功率。然而，上述加热电路由于会受其它因素的干扰，导致对光接收组件的实际加热功率并不是MCU所控制的目标值，进而不能稳定控制对光接收组件的加热温度。
技术实现思路
本专利技术提供了一种光模块，以解决不能稳定控制对光接收组件的加热温度的问题。根据本专利技术实施例提供的光模块，包括：信号生成单元，用于生成参考电压信号和三角波信号；运算放大器，用于根据接收到的所述参考电压信号和反馈电压信号之间的差值，输出差值电压信号；电压比较器，用于根据接收到的所述三角波信号和所述差值电压信号的电压比较结果，输出脉冲信号；雪崩二极管加热单元，用于检测所述脉冲信号的电平状态，以及在所述脉冲信号处于预设电平状态时为所述光模块中的雪崩二极管加热；电压反馈单元，用于根据所述脉冲信号在一个周期内处于所述预设电平状态的时长，输出所述反馈电压信号，其中，所述脉冲信号处于预设电平状态的时长与所述反馈电压信号的电压大小成正比。由以上技术方案可见本专利技术实施例提供的光模块，在设定好参考电压后，利用运算放大器比较后输出参考电压和反馈电压之间的差值，即差值电压信号；然后，将该差值电压信号作为电压比较器的参考电压，通过电压比较器对该差值电压信号和三角波信号的比较处理，得到方波形脉冲信号，并且该脉冲信号的占空比受差值电压信号的大小决定；最后，雪崩二极管加热单元在所述脉冲信号处于预设电平状态时为所述光模块中的雪崩二极管加热；同时，电压反馈单元还向运算放大器输出与该脉冲信号在一个周期内处于所述预设电平状态的时长成正比的反馈电压。利用上述电路，在当前周期内，脉冲信号处于预设电平状态的时间越长，则为雪崩二极管加热时间越长加热量越大并且反馈电压越大，使反馈电压与参考电压之间的差值变小，并且在下一周期内使电压比较器输出的脉冲信号处于预设电平状态的时长变小，这样为雪崩二极管加热时间减小。因此，在上述负反馈调节下，加热电路最终会达到一个动态稳定状态，进而可以维持稳定的对光接收组件中雪崩二极管的加热温度。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和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光模块的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的电压比较器对信号处理的过程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种光模块的基本电路结构示意图；图4为图3中的运算放大器的基本电路结构示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，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。针对光模块中的雪崩二极管APD受材料特性限制，其响应度在1577nm波段附近受温度影响较大，在低温条件下，硅基APD性能比较其常温要差，响应度较低，因此要获得更好的响应度，势必需要在低温下对光接收组件内部的APD进行加热，保证探测器能够工作在最佳温度下，并且要尽可能的维持加热温度稳定性的要求。本专利技术实施例提供了一种光模块，通过在光模块内部设计加热电路，在该加热电路中以脉冲供电配合负反馈调节的方式，以为APD提供可调节的工作温度并保持此温度的稳定。针对上述设计原理，下面将结合附图对本实施例提供的光模块进行详细介绍。图1为本专利技术实施例提供的一种光模块的结构示意图。如图1所示，该光模块中的加热电路主要包括信号生成单元10、运算放大器20、电压比较器30、雪崩二极管APD加热单元40和电压反馈单元50。在该电路中，信号生成单元10用于生成参考电压信号和三角波信号，具体的，为节省光模块内部空间，可以在光模块中的微程序控制器上设置参考电压信号输出引脚和三角波信号输出引脚，并且参考电压信号输出引脚与运算放大器20参考电压信号输入端连接，三角波信号输出引脚与电压比较器30的三角波信号输入端连接。当然，还可以采用独立的信号生成元件实现。运算放大器20的两个输入端分别与信号生成单元10的输出端和电压反馈单元50的输出端连接，用于接收来自信号生成单元10的参考电压信号和来自电压反馈单50元的反馈电压信号，并根据接收到的参考电压信号和反馈电压信号之间的差值，输出差值电压信号。电压比较器30的两个输入端分别与信号生成单元10的输出端和运算放大器20的输出端连接，用于接收来自信号生成单元10的三角波信号和来自运算放大器20的差值电压信号，并根据接收到的三角波信号和差值电压信号的电压比较结果，输出脉冲信号。雪崩二极管加热单元40的输入端与电压比较器30的输出端连接，用于接收来自电压比较器30的脉冲信号并检测该脉冲信号的电平状态，在所述脉冲信号处于预设电平状态时，则为所述光模块中的雪崩二极管加热。电压反馈单元50的输入端与电压比较器30的输出端连接，用于接收来自电压比较器30的脉冲信号，以及根据接收到的脉冲信号在一个周期内处于所述预设电平状态的时长，输出反馈电压信号，并且，脉冲信号处于预设电平状态的时长与所述反馈电压信号的电压大小成正比。在上述电路工作过程中，首先，信号生成单元10设定好参考电压后，利用运算放大器20比较后输出参考电压和反馈电压之间的差值，即差值电压信号；然后，将该差值电压信号作为电压比较器30的参考电压，通过电压比较器30对该差值电压信号和三角波信号的比较处理，得到方波形脉冲信号，并且该脉冲信号的占空比受差值电压信号的大小决定。图2为本专利技术实施例提供的电压比较器对信号处理的过程示意图。根据电压比较器的工作原理，当“+”输入端电压高于“-”输入端时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块，其特征在于，包括：信号生成单元，用于生成参考电压信号和三角波信号；运算放大器，用于根据接收到的所述参考电压信号和反馈电压信号之间的差值，输出差值电压信号；电压比较器，用于根据接收到的所述三角波信号和所述差值电压信号的电压比较结果，输出脉冲信号；雪崩二极管加热单元，用于检测所述脉冲信号的电平状态，以及在所述脉冲信号处于预设电平状态时为所述光模块中的雪崩二极管加热；电压反馈单元，用于根据所述脉冲信号在一个周期内处于所述预设电平状态的时长，输出所述反馈电压信号，其中，所述脉冲信号处于预设电平状态的时长与所述反馈电压信号的电压大小成正比。

【技术特征摘要】
1.一种光模块，其特征在于，包括：信号生成单元，用于生成参考电压信号和三角波信号；运算放大器，用于根据接收到的所述参考电压信号和反馈电压信号之间的差值，输出差值电压信号；电压比较器，用于根据接收到的所述三角波信号和所述差值电压信号的电压比较结果，输出脉冲信号；雪崩二极管加热单元，用于检测所述脉冲信号的电平状态，以及在所述脉冲信号处于预设电平状态时为所述光模块中的雪崩二极管加热；电压反馈单元，用于根据所述脉冲信号在一个周期内处于所述预设电平状态的时长，输出所述反馈电压信号，其中，所述脉冲信号处于预设电平状态的时长与所述反馈电压信号的电压大小成正比。2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述雪崩二极管加热单元包括加热电压源、开关管和加热电阻，其中：所述开关管的基极与所述电压比较器的输出端连接、发射极与所述加热电压源的输出端连接、集电极与所述加热电阻的一端连接，所述加热电阻的另一端接地。3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述加热电阻设置在所述光模块的光接收组件内部且靠近所述雪崩二极管的位置，其中：所述开关管的集电极与所述光接收组件的加热引脚的一端连接，所述加热引脚的另一端与所述加热电阻的一端连接，所述加热电阻的另一端接地。4.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述电压反馈单元包括PNP/PNP匹配双晶体管、...

【专利技术属性】
技术研发人员：周升强，
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