一种光模块制造技术

本申请提供的光模块电路板，设置在所述电路板上的微控制芯片和驱动芯片，其中，微控制芯片用于根据微控制芯片温度和预先存储的调制系数，计算调制电流值，其中，所述微控制芯片温度的精度可以达到1/256℃；驱动芯片，基于微控制芯片写入的调制电流值调整电流信号生成驱动电流，并输出所述驱动电流至激光器芯片。光模块运行的过程中，微控制芯片基于MCU温度和调制系数计算出调制电流值，由于MCU温度的精度可以达到1/256℃，使用微控制芯片温度计算出的调制电流值的精度较高，驱动芯片基于所述调制电流值调整电流信号生成的驱动电流的精度较高，将该驱动电流作用于激光器芯片，相应的激光器芯片采眼图测试光功率和消光比的稳定性均有所提升。稳定性均有所提升。稳定性均有所提升。

【技术实现步骤摘要】
一种光模块


[0001]本申请实施例涉及光通信技术。更具体地讲，涉及一种光模块。

技术介绍

[0002]光模块通常指用于光电转换的集成模块，其通常由光发射模块，光接收模块和印制电路(Printed Circuit Board，PCB)板封装而成，用于光电信号的转换。光发射次模块包括驱动芯片和激光器芯片，驱动芯片输出调制电流值和偏置电流到激光器芯片，控制激光器芯片发光。
[0003]激光器芯片的谐振腔有两个反射镜面，它们是半透明的，它们的作用一方面构成谐振腔保证光子在其中往复运动以激射出新的光子，另一方面有相当一部分光子从反射镜透射出去即发光。前镜面透射出去的光谓之主光，通过与光纤的耦合发送光纤当中变成有用的传输。而后反射镜面辐射出去的光也称之为背向光。光发射次模块(Transmitter Optical Subassembly，TOSA)将此背向光转换为背光电流，利用它可以来监控激光器芯片发光功率的大小。
[0004]当激光器芯片腔中的光学增益超过腔体端反射面的损耗时，激光器芯片就会激射出相干的光信号。随着温度升高激光器芯片腔体中的光学增益会降低，由于腔体内光学增益降低，激光器芯片就需要更大的注入电流来获得相干光输出，结果激光器芯片的阈值电流就升高了。由于阈值电流的升高，导致了输出光功率的降低，如果要保持光功率不变的话，则驱动芯片必须要输出的更大的偏置电流。为了补偿激光器芯片阈值的变化，需要采用“自动功率控制(automatic power control，APC)”电路，APC电路通过控制输出的偏置电流，保持激光器芯片发出光信号平均光功率的稳定性。一般来说，偏置电流与平均光功率之间的比例关系是线性的，因此通过保持偏置电流的稳定，使得激光器芯片的平均光功率保持恒定。
[0005]对于直流耦合的光模块而言，偏置电流和调制电流值均会对光功率和消光比产生影响，在温度变化过程中，除了要保持激光器芯片输出光功率的稳定，同时也要保持激光器芯片消光比的稳定。保持输出光功率和消光比的稳定就是要调节偏置电流和调制电流值。通常的做法是利用光模块内部的MCU模拟APC的方式根据温度查找表追踪温度变化，从而输出合适的偏置电流以及调制电流值。调制电流值的确定方法采用的是查表法，具体的，预先存储温度-调制电流值预设表，MCU工作过程中获取温度，然后遍历温度-调制电流值预设表，查找出对应温度下的调制电流值，然后写入驱动器，从而产生调制电流值，偏置电流方法雷同。通常微控制芯片温度范围从-40C～+128℃，温度精度1/256℃，如果按照1/256℃的精度来设置温度-调制电流值预设表，则需要非常多的寄存器，显然在成本不合算且操作麻烦，所以通常的做法是将查找表的精度设置在2℃及以上，这样单个变量占用的查找表才可以少于128字节。
[0006]但是在查表的过程中如果温度的精度置值在2℃，相应的调制电流值的输出精度会变差，调制电流值的输出精度差会出现眼图不稳定的情况，最终会导致眼图测试光功率
和消光比不稳定的问题。

技术实现思路

[0007]本申请实施例第一种光模块，以解决现有技术存在的技术问题。
[0008]本申请实施例第一方面示出一种光模块，包括：
[0009]电路板，具有信号电路，用于提供信号电连接，还用于承载光电器件；
[0010]所述微控制芯片，设置在所述电路板上，用于根据微控制芯片温度和预先存储的调制系数，计算调制电流值，其中，；
[0011]驱动芯片，一端口与所述微控制芯片连接，用于接收所述微控制芯片写入的调制电流值；另一端口与所述信号电路连接，用于接收信号电路传输的电流信号，并基于所述调制电流值调整所述电流信号生成驱动电流；
[0012]激光器芯片，与所述驱动芯片电连接，用于根据所述驱动电流发出相应的光信号。
[0013]本申请提供的光模块，包括电路板，微控制芯片和驱动芯片，其中，所述电路板，具有信号电路，用于提供信号电连接，还用于承载光电器件；所述微控制芯片，设置在所述电路板上，用于根据微控制芯片温度和预先存储的调制系数，计算调制电流值，所述微控制芯片温度的精度较高，通常可以达到1/256℃；驱动芯片，一端口与所述微控制芯片连接，用于接收所述微控制芯片写入的调制电流值；另一端口与所述信号电路连接，用于接收信号电路传输的电流信号，并基于所述调制电流值调整所述电流信号生成驱动电流，并输出所述驱动电流至激光器芯片。本实施例出的光模块在运行的过程中，微控制芯片基于MCU温度和调制系数计算出调制电流值，由于MCU温度的精度为1/256℃，使用微控制芯片温度计算出的调制电流值的精度较高；驱动芯片基于所述调制电流值对接收到的电流信号进行调整，相应的生成的驱动电流的精度较高，将该驱动电流作用于激光器芯片，相应的激光器芯片采眼图测试光功率和消光比的稳定性均有所提升。
[0014]进一步的，本申请实施例示出的光模块中预设表记录激光器芯片的调制系数为：调制斜率和调制偏移值，相应的，每个激光器芯片对应的调制系数为两组，而现有技术示出的受温度控制的调制电流值表中，每个激光器芯片对应的调制系数至少为几百个，因此，本申请预设表中记录的调制系数的数据量远小于受温度控制的调制电流值表中记录的数据，相应的占用的寄存器的数量降低，相应的降低了开发成本。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为光通信终端连接关系示意图；
[0017]图2为光网络终端结构示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种光模块结构示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例提供光模块分解结构示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例提电路板的结构示意图；
[0021]图6为本专利技术实施例提供的微控制芯片意图；
[0022]图7为本专利技术实施例提供的微控制芯片意图；
[0023]图8为本专利技术实施例提供的微控制芯片示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]光纤通信的核心环节之一是光、电信号的相互转换。光纤通信使用携带信息的光信号在光纤/光波导等信息传输设备中传输，利用光在光纤/光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备使用的是电信号，为了在光纤/光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，就需要实现电信号与光信号的相互转换。
[0026]光模块在光纤通信
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光模块，其特征在于，包括：电路板，具有信号电路，用于提供信号电连接；微控制芯片，设置在所述电路板上，用于根据微控制芯片温度和预先存储的调制系数，计算调制电流值；驱动芯片，一端口与所述微控制芯片连接，用于接收所述微控制芯片写入的调制电流值；另一端口与所述信号电路连接，用于接收信号电路传输的电流信号，并基于所述调制电流值调整所述电流信号生成驱动电流；激光器芯片，与所述驱动芯片电连接，用于根据所述驱动电流发出相应的光信号。2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述微控制芯片，一端口与所述激光器芯片连接，用于接收所述激光器芯片上报的消光比，基于所述消光比与微控制芯片温度生成调制系数，将所述调制系数存储在其内部的非易失性存储区。3.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述调制系数包括：调制斜率和调制偏移值；所述微控制芯片，还用于根据如下的公式计算调制电流值：调制电流值＝SLOPE*T+OFFSET；其中，LOPE为调制斜率，OFFSET为调制偏移值，T为微控制芯片温度。4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述调制斜率包括：高温调制斜率和低温调制斜率，相应的所述调制偏移值包括：低温调制偏移值和高温调制偏移值。5.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述调制系数的生成过程为：将光模块置于25℃的控制箱内，所述微控制芯片，用于调节写入驱动芯片的调制电流值，直至接收到激光器芯片上报的消光比落在4.2dB～4.6dB的范围内，记录此时调制电流值M2与微控制芯片温度T2；将光模块置于-10℃的控制箱内，所述微控制芯片，用于调节写入驱动芯片的调制电流值，直至接收到激光器芯片上报的消光比落在...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅冬斌，
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：