一种片上热调系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种片上热调系统及其控制方法，包括：电芯片、光芯片和开关管；光芯片包括位于待加热光器件一侧的热调器件，热调器件包括掺杂半导体制作的PN结或PIN结；开关管一端与所述电芯片相连，另一端与光芯片的热调器件相连；电芯片用于产生PWM波，并发送给所述开关管；开关管用于选通所述光芯片中的热调器件，并将PWM波发送到所述光芯片中被选通的热调器件上；光芯片中被选通的热调器件在PWM波作用下工作在正偏状态，以滤除PWM波中的高频成分，从而产生稳定的热功率，给所述待加热的光器件进行加热。由于热调器件的高频截止频率较低，PWM波的驱动频率相比于传统的PWM波驱动方案要低，故本发明专利技术中的电芯片的动态功耗较低，能量利用效率较高。

【技术实现步骤摘要】
一种片上热调系统及其控制方法
本专利技术属于半导体光芯片温度控制领域，更具体地，涉及一种片上热调系统及其控制方法。
技术介绍
随着信息社会的发展，数据中心、短距离集群等应用场景中的数据流量每年都在快速增长。为了满足流量需求，高速率、低功耗、低成本的集成光芯片得到了迅速的发展和广泛的应用。由于片上光器件对工作温度和制造工艺误差及其敏感，因此需要热调来调节工作温度和补偿制造误差，故研究一种片上热调系统及其控制方法具有重要的意义。传统的片上热调器件是利用专用的金属层或者掺杂的半导体区构成的电阻来完成加热。热调的加热一般采用的是连续电压驱动的方式，通过调节驱动电压的电压值来调整热调器件的发热功率，从而实现温度调节。这种连续电压的驱动所采用的电路架构一般是图1所示的架构。在工作时，功率放大器工作在线性放大区，因此功率放大器上存在较高的压降，有较大比例的功率被耗散在功率放大器上，能量利用效率较低。另一种片上热调系统如图2所示，该系统采用脉宽调制(PWM)信号作为热调驱动信号。光器件对热的调制响应有一个高频截止频率。传统的PWM波加热方案需要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上热调系统，其特征在于，包括：电芯片、光芯片和开关管；所述光芯片包括位于待加热光器件一侧的热调器件，所述热调器件包括掺杂半导体制作的PN结或PIN结；所述开关管一端与所述电芯片相连，另一端与所述光芯片的所述热调器件相连；/n所述电芯片用于产生PWM波，并发送给所述开关管；/n所述开关管用于选通所述光芯片中的热调器件，并将PWM波发送到所述光芯片中被选通的热调器件上；/n所述光芯片中被选通的热调器件在PWM波作用下工作在正偏状态，以滤除PWM波中的高频成分，从而产生稳定的热功率，给所述待加热的光器件进行加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种片上热调系统，其特征在于，包括：电芯片、光芯片和开关管；所述光芯片包括位于待加热光器件一侧的热调器件，所述热调器件包括掺杂半导体制作的PN结或PIN结；所述开关管一端与所述电芯片相连，另一端与所述光芯片的所述热调器件相连；
所述电芯片用于产生PWM波，并发送给所述开关管；
所述开关管用于选通所述光芯片中的热调器件，并将PWM波发送到所述光芯片中被选通的热调器件上；
所述光芯片中被选通的热调器件在PWM波作用下工作在正偏状态，以滤除PWM波中的高频成分，从而产生稳定的热功率，给所述待加热的光器件进行加热。


2.根据权利要求1所述的片上热调系统，其特征在于，所述热调器件由一个PN结或者PIN结构成，或者由多个PN结或者PIN结串联构成。


3.根据权利要求1所述的片上热调系统，其特征在于，所述热调器件为1个或多个；所述开关管的个数与所述热调器件的个数相同；所述开关管与所述热调器件一一对...

【专利技术属性】
技术研发人员：余宇，付思东，张新亮，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42