本发明专利技术公开了带有热电制冷器的激光器的温度控制的方法和装置。本发明专利技术的装置包括：热敏电阻，检测激光器组件壳体内的激光器的管芯温度，并输出管芯温度检测信号；热电制冷器ＴＥＣ，控制激光器的管芯温度；温度传感器，检测激光器组件壳体的壳体温度，并输出壳体温度检测信号；以及ＴＥＣ控制部分，利用温度传感器输出的壳体温度检测信号修正激光器管芯温度设定值，将热敏电阻输出的管芯温度检测信号的值与经修正的激光器管芯温度设定值进行比较，并根据比较结果控制流过ＴＥＣ的电流大小和方向。本发明专利技术利用温度传感器检测的激光器组件壳体的壳体温度来修正激光器管芯温度设定值，因而可以补偿热敏电阻和激光器管芯之间的热阻造成的控制精度的误差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器的温度控制方法和装置，特别涉及带有热电制冷器的激光器温度控制的方法和装置。
技术介绍
作为光传输系统中关键部件的光模块在很大程度上决定光传输系统的性能。光模块将电信号经过电光转换后把光信号输出到光纤，同时接收远端传输过来的光信号，将光信号转换成电信号，实现光信号发送和接收。在光传输系统中，对电光转换激光器有发光功率稳定性的要求。在DWDM系统中，激光器的工作波长还要要满足ITU-T G.692规定的适用于G. 652/G. 655光纤的最小通道间隔为50GHZ或100GHz的特定波长要求，而发光功率和发光波长都和激光器的管芯温度有关。为此各个激光器厂家都在其激光器中集成了热电制冷器(TEC)。通过控制流过TEC的电流大小和方向就能控制激光器的管芯温度，从而稳定激光器的发光功率和波长。目前普遍采用的方案是在激光器组件内集成TEC和热敏电阻，通过检测热敏电阻的阻值来检测激光器的管芯温度，采用负反馈的方法来控制流过TEC电流的大小和方向，稳定激光器的管芯温度。但是这种方案存在两个问题l.由于热敏电阻和激光器管芯之间有热阻，所以热敏电阻的阻值不能完全精确的反应激光器的管芯温度，这样给控制带来误差。特别是环境温度变化的时候，这种误差尤其明显。2.当环境温度比较高时，为了使激光器的管芯温度稳定在较低的固定值就需要很大的TEC工作电流，产生很大的热量。如果激光器组件的散热处理不当，这些热量不能及时散发就会使管芯温度进一步升高。这样就形成了正反馈，导致激光器热损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带有热电制冷器的激光器温度控制的装置，用于补偿由于热敏电阻和激光器管芯之间的热阻造成的控制精度的误差。 此外，本专利技术的另一目的是提供一种带有热电制冷器的激光器温度控制的方法。 根据本专利技术第一方面，带有热电制冷器的激光器的温度控制装置包括 热敏电阻，用于检测激光器组件壳体内的激光器的管芯温度，并输出管芯温度检测信号； 热电制冷器TEC，用于控制激光器的管芯温度； 温度传感器，用于检测激光器组件壳体的壳体温度，并输出壳体温度检测信号；以及 TEC控制部分，用于利用所述温度传感器输出的壳体温度检测信号修正激光器管芯温度设定值，将所述热敏电阻输出的管芯温度检测信号的值与经修正的激光器管芯温度设定值进行比较，并根据比较结果控制流过TEC的电流大小和方向。 在本专利技术的一个实施例中，所述TEC控制部分包括 温度采集和信号调理电路，用于将 述温度传感器输出的壳体温度检测信号的值与所述激光器管芯温度设定值进行比较处理后，得到并输出作为经修正的激光器管芯温度 设定值的信号； 误差检测电路，用于将所述热敏电阻输出的管芯温度检测信号的值与所述经修正 的激光器管芯温度设定值进行比较处理后，得到并输出误差检测信号； 温度控制器，用于通过计算所述误差检测信号，得到并输出控制TEC的控制信号； 热电制冷器驱动电路，用于在所述控制信号的控制下，输出流过所述热电制冷器TEC的驱动信号，其中所述驱动信号是根据所述控制信号改变大小和方向的电流。 其中所述热电制冷器控制装置还包括用于检测壳体温度最大允许值的过门限检测电路，当检测到来自所述温度采集和信号调理电路的信号所代表的壳体温度大于壳体温度最大允许值时，向TEC驱动电路输出用于关断TEC回路的使能信号。 其中所述温度传感器是贴在激光器组件壳体上的负温度系数热敏电阻。 其中所述温度采集和信号调理电路为比较电路，其正向端接收温度传感器输出的壳体温度检测信号，其反向端接收作为激光器管芯温度设定值的信号。 其中所述误差检测电路为比较电路，其正向端接收来自温度采集和信号调理电路 的经修正的激光器管芯温度设定值的信号，其反向端接收所述热敏电阻输出的管芯温度检 测信号。 在本专利技术的另一实施例中，所述TEC控制部分包括 分别对温度传感器输出的壳体温度检测信号和热敏电阻输出管芯温度检测信号 进行模数转换的模数转换器； 对模数转换器输出的数字信号进行比较处理，以分别输出控制TEC的控制信号和 关断TEC回路的使能信号的处理器； 对处理器输出的数字控制信号进行数模转换，以输出模拟控制信号的数模转换 器；以及 根据所述数模转换器输出的模拟控制信号以及处理器输出的使能信号，执行TEC 电流大小和方向控制及TEC关断控制的TEC驱动电路。 根据本专利技术的第二方面，本专利技术的带有热电制冷器的激光器的温度控制方法，包 括 利用热敏电阻检测激光器组件壳体内的激光器的管芯温度，得到并输出管芯温度 检测信号； 利用温度传感器检测激光器组件壳体的壳体温度，得到并输出壳体温度检测信 号；以及 根据所述管芯温度检测信号和壳体温度检测信号，控制流过热电制冷器TEC的电 流大小和方向，包括 利用所述温度传感器输出的壳体温度检测信号修正所述激光器管芯温度设定 值； 将所述热敏电阻输出的管芯温度检测信号的值与经修正的激光器管芯温度设定 值进行比较； 根据所述比较结果，控制流过热电制冷器TEC的电流大小和方向，由此控制所述 激光器的管芯温度。5 其中，通过将所述温度传感器输出的壳体温度检测信号的值与激光器管芯温度设定值进行比较，得到所述经修正的激光器管芯温度设定值。 本专利技术的方法还包括检测壳体温度最大允许值，以便当壳体温度大于所述壳体温度最大允许值时，关断热电制冷器回路的步骤。 由于本专利技术利用温度传感器检测的激光器组件壳体的壳体温度来修正激光器管芯温度设定值，使得经修正的激光器管芯温度设定值与热敏电阻检测的激光器的管芯温度值的差值反应了激光器实际管芯温度和设定值的差，从而补偿了热敏电阻和激光器管芯之间的热阻造成的控制精度的误差。 下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明 图1是显示本专利技术的激光器组件结构和温度传感器位置关系的示意 图2是本专利技术的TEC控制部分的第一实施例的原理框 图3是第一实施例中的温度采集和信号调理电路的电原理图； 图4是第一实施例中的温度采集和信号调理电路、误差检测电路、温度控制器、TEC驱动电路及其相互关系的电原理图； 图5是第一实施例中的温度采集和信号调理电路、过门限检测电路和TEC驱动电路及其相互关系的电原理图； 图6是本专利技术的TEC控制部分的第二实施例的电原理 图7是适用于本专利技术第二实施例的软件流程图。具体实施例方式图1显示了本专利技术的带有热电制冷器的激光器组件结构和温度传感器位置关系，如图1所示，本专利技术的带有热电制冷器的激光器的温度控制装置包括 设置在激光器组件壳体l内的热敏电阻2，用于检测激光器组件壳体1内的激光器6的管芯温度，输出管芯温度检测信号； 设置在激光器组件壳体1内的热电制冷器TEC 3，用于控制激光器的管芯温度，即通过改变流过TEC 3的电流的大小和方向，改变TEC 3的温度，从而控制激光器的管芯温度； 温度传感器4，用于检测激光器组件壳体1的壳体温度，并输出壳体温度检测信号；以及 TEC控制部分(图1中未显示)，用于利用所述温度传感器4输出的壳体温度检测信号修正激光器管芯温度设定值，将所述热敏电阻2输出的管芯温度检测信号的值与经修正的激光器管芯温度设定值进行比较，并根据比较结果控制流过TEC3的电流大小和方向。 本专利技术的特点之一是，利用所述温度传感器4输出的壳体温度检测信号修正激光器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带有热电制冷器的激光器的温度控制装置，其特征在于包括：热敏电阻（２），用于检测激光器组件壳体（１）内的激光器的管芯温度，并输出管芯温度检测信号；热电制冷器ＴＥＣ（３），用于控制激光器的管芯温度；温度传感器（４），用于检测激光器组件壳体（１）的壳体温度，并输出壳体温度检测信号；以及ＴＥＣ控制部分，用于利用所述温度传感器（４）输出的壳体温度检测信号修正激光器管芯温度设定值，将所述热敏电阻（２）输出的管芯温度检测信号的值与经修正的激光器管芯温度设定值进行比较，并根据比较结果控制流过ＴＥＣ（３）的电流大小和方向。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹建光，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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