温度自适应电流源以及光模块制造技术

本发明专利技术公开了一种温度自适应电流源以及光模块，所述温度自适应电流源包括比例电流源、热敏电阻、电源端、输入端以及输出端；所述比例电流源包括基准电流支路和输出电流支路，所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中或者串联在所述输出电流支路中；所述基准电流支路的一端连接所述输入端并适于接收来自光组件的反馈电流，所述输出电流支路的一端连接所述输出端并适于向所述光组件的驱动芯片输出采样电流，所述采样电流和温度正相关，所述基准电流支路的另一端和所述输出电流支路的另一端连接所述电源端。本发明专利技术提供的温度自适应电流源以及光模块，能够避免出现高温导致光模块功耗增加、寿命缩短以及通信中断的问题。

Temperature adaptive current source and optical module

The invention discloses a temperature-adaptive current source and an optical module, the temperature-adaptive current source includes a proportional current source, a thermistor, a power source, an input terminal and an output terminal; the proportional current source includes a reference current branch and an output current branch, and the thermistor is connected in series in the reference current branch. Or in series in the output current branch, one end of the reference current branch is connected to the input end and adapted to receive feedback current from the optical component, one end of the output current branch is connected to the output end and adapted to output sampling current to the drive chip of the optical component, the sampling current and temperature positive phase. The other end of the reference current branch and the other end of the output current branch are connected with the power supply end. The temperature adaptive current source and the optical module provided by the invention can avoid the problems of power consumption increasing, life shortening and communication interruption caused by high temperature.

【技术实现步骤摘要】
温度自适应电流源以及光模块
本专利技术涉及光通信
，具体涉及一种温度自适应电流源以及光模块。
技术介绍
当前广泛使用的光模块，驱动芯片输出的偏置电流对激光二极管(LD，LaserDiode)基本都采用自动光功率控制(APC，AutomaticPowerControl)的闭环驱动模式，即在常温下配置驱动芯片，使激光二极管发射光功率在某个定值。一般的光组件，例如双向光组件(BOSA，Bi-directionalOpticalSub-Assembly)，不仅设置有激光二极管，还设置了背光二极管(MPD，MonitorPhotodiode)。背光二极管用于监测激光二极管的发射光功率大小，将发射光信号转换为电流信号提供给驱动芯片，以告知驱动芯片此时激光二极管的实际发射光功率大小。驱动芯片依此做出响应，调节其输出的偏置电流大小，实现自动光功率控制功能，从而使激光二极管的实际发射光功率随着温度变化保持动态稳定。随着温度的升高，光模块为了保持与常温下相同的发射光功率，驱动芯片需要增大偏置电流，同时增大调制电流以使发射光信号保持适当的消光比。然而，由于偏置电流和调制电流增大，光模块面临着如下三个问题：光模块整体功耗增加，自身温度变得更高；由于自身温度变得更高，可能陷入温度升高、偏置电流和调制电流增大、功耗增加、温度更高的死循环，激光二极管工作在非线性区域，直至突破激光二极管的工作上限，导致通信质量下降甚至中断等现象；激光二极管性能降低，寿命缩短。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是高温导致光模块功耗增加、寿命缩短以及通信质量下降甚至中断的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：一种温度自适应电流源，包括比例电流源、热敏电阻、电源端、输入端以及输出端；所述比例电流源包括基准电流支路和输出电流支路，所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中或者串联在所述输出电流支路中；所述基准电流支路的一端连接所述输入端并适于接收来自光组件的反馈电流，所述输出电流支路的一端连接所述输出端并适于向所述光组件的驱动芯片输出采样电流，所述采样电流和温度正相关，所述基准电流支路的另一端和所述输出电流支路的另一端连接所述电源端。可选的，所述电源端适于接收电源电压，所述输出电流支路包括第一电阻和第一PNP三极管，所述基准电流支路包括第二电阻和第二PNP三极管；所述第一电阻的一端作为所述输出电流支路的另一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的基极连接所述第二PNP三极管的基极和所述第二PNP三极管的集电极，所述第一PNP三极管的集电极作为所述输出电流支路的一端；所述第二电阻的一端作为所述基准电流支路的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二PNP三极管的发射极，所述第二PNP三极管的集电极作为所述基准电流支路的一端。可选的，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻且所述热敏电阻串联在所述输出电流支路中；或者，所述热敏电阻为正温度系数的热敏电阻且所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中。可选的，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻；所述热敏电阻串联在所述电源端和所述第一电阻的一端之间，或者所述热敏电阻串联在所述第一电阻的另一端和所述第一PNP三极管的发射极之间。可选的，所述热敏电阻为正温度系数的热敏电阻；所述热敏电阻串联在所述电源端和所述第二电阻的一端之间，或者所述热敏电阻串联在所述第二电阻的另一端和所述第二PNP三极管的发射极之间。可选的，所述电源端接地，所述输出电流支路包括第一电阻和第一NPN三极管，所述基准电流支路包括第二电阻和第二NPN三极管；所述第一电阻的一端作为所述输出电流支路的另一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一NPN三极管的发射极，所述第一NPN三极管的基极连接所述第二NPN三极管的基极和所述第二NPN三极管的集电极，所述第一NPN三极管的集电极作为所述输出电流支路的一端；所述第二电阻的一端作为所述基准电流支路的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二NPN三极管的发射极，所述第二NPN三极管的集电极作为所述基准电流支路的一端。可选的，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻且所述热敏电阻串联在所述输出电流支路中；或者，所述热敏电阻为正温度系数的热敏电阻且所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中。可选的，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻；所述热敏电阻串联在所述电源端和所述第一电阻的一端之间，或者所述热敏电阻串联在所述第一电阻的另一端和所述第一NPN三极管的发射极之间。可选的，所述热敏电阻为正温度系数的热敏电阻；所述热敏电阻串联在所述电源端和所述第二电阻的一端之间，或者所述热敏电阻串联在所述第二电阻的另一端和所述第二NPN三极管的发射极之间。本专利技术还提供一种光模块，包括光组件、驱动芯片以及上述温度自适应电流源；所述光组件用于在偏置电流和调制电流的驱动下产生发射光，并检测所述发射光功率大小，输出所述反馈电流；所述温度自适应电流源用于接收所述反馈电流，并对所述反馈电流按比例变换，输出所述采样电流；所述驱动芯片用于接收所述采样电流，并根据所述采样电流大小，输出所述偏置电流和所述调制电流。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：与现有光组件直接输出反馈电流至驱动芯片不同，本专利技术提供的温度自适应电流源以及光模块，在光组件和驱动芯片之间设置所述温度自适应电流源，利用比例电流源对光组件输出的反馈电流进行镜像，以向所述光组件的驱动芯片输出采样电流。通过在所述比例电流源的基准电流支路或者输出电流支路中串联热敏电阻，实现所述采样电流和温度正相关，使所述驱动芯片根据所述采样电流调节光组件的发射光功率大小，进而降低高温下的发射光功率，避免出现高温导致光模块功耗增加、寿命缩短以及通信中断的问题，提高低温下的发射光功率，避免由于需要的偏置电流和调制电流过低导致芯片处理性能下降，从而避免产生数据通信误码或其它异常。进一步，与在光模块中增加散热片、半导体制冷器或者外置风扇相比，本专利技术提供的温度自适应电流源以及光模块，直接在高温环境下降低发射光功率，从而降低光模块的功耗，继而降低光模块自身的温度，能够优化高温性能；本专利技术提供的温度自适应电流源以及光模块，采用硬件电路感知环境温度进行自动控制，无需采用APC温度查找表，因而不需要增加繁琐的温度采集和数据处理过程，大大节省人力和时间成本；与常温下调低发射光功率以提高高温性能相比，本专利技术提供的温度自适应电流源以及光模块在提升高温性能的同时，在低温环境中发射光功率相对常温下高些，即偏置电流和调制电流驱动激光二极管工作在线性区域，提高激光二极管工作的可靠性，避免过低的偏置电流无法打开激光二极管，避免由于需要的偏置电流和调制电流过低导致芯片处理性能下降，从而避免产生数据通信误码或其它异常；与轮询光模块温度和偏置电流、采用MCU和软件控制发射光功率相比，本专利技术提供的温度自适应电流源以及光模块，由少数分立元件构成，布板面积小、成本低，且硬件自动控制，省却软件编译和调试过程。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1是本专利技术一种实施例的温度自适应电流源的电路图；图2是本专利技术另一种实施例的温度自适应电流源的电路图；图3是本专利技术另一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度自适应电流源，其特征在于，包括比例电流源、热敏电阻、电源端、输入端以及输出端；所述比例电流源包括基准电流支路和输出电流支路，所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中或者串联在所述输出电流支路中；所述基准电流支路的一端连接所述输入端并适于接收来自光组件的反馈电流，所述输出电流支路的一端连接所述输出端并适于向所述光组件的驱动芯片输出采样电流，所述采样电流和温度正相关，所述基准电流支路的另一端和所述输出电流支路的另一端连接所述电源端。

【技术特征摘要】
1.一种温度自适应电流源，其特征在于，包括比例电流源、热敏电阻、电源端、输入端以及输出端；所述比例电流源包括基准电流支路和输出电流支路，所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中或者串联在所述输出电流支路中；所述基准电流支路的一端连接所述输入端并适于接收来自光组件的反馈电流，所述输出电流支路的一端连接所述输出端并适于向所述光组件的驱动芯片输出采样电流，所述采样电流和温度正相关，所述基准电流支路的另一端和所述输出电流支路的另一端连接所述电源端。2.根据权利要求1所述的温度自适应电流源，其特征在于，所述电源端适于接收电源电压，所述输出电流支路包括第一电阻和第一PNP三极管，所述基准电流支路包括第二电阻和第二PNP三极管；所述第一电阻的一端作为所述输出电流支路的另一端，所述第一电阻的另一端连接所述第一PNP三极管的发射极，所述第一PNP三极管的基极连接所述第二PNP三极管的基极和所述第二PNP三极管的集电极，所述第一PNP三极管的集电极作为所述输出电流支路的一端；所述第二电阻的一端作为所述基准电流支路的另一端，所述第二电阻的另一端连接所述第二PNP三极管的发射极，所述第二PNP三极管的集电极作为所述基准电流支路的一端。3.根据权利要求2所述的温度自适应电流源，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻且所述热敏电阻串联在所述输出电流支路中；或者，所述热敏电阻为正温度系数的热敏电阻且所述热敏电阻串联在所述基准电流支路中。4.根据权利要求3所述的温度自适应电流源，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻；所述热敏电阻串联在所述电源端和所述第一电阻的一端之间，或者所述热敏电阻串联在所述第一电阻的另一端和所述第一PNP三极管的发射极之间。5.根据权利要求3所述的温度自适应电流源，其特征在于，所述热敏电阻为正温度系数的热敏电阻；所述热敏电阻串联在所述电源端和所述第二电阻的一端之间，或者所述热敏电阻串联在所述第二电阻的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡舒宏，李汝虎，
申请(专利权)人：博为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33