铒镱共掺光纤放大器温度控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种铒镱共掺光纤放大器温度控制系统，其温度控制模块包括温度信号采集模块、反馈控制线路模块、PWM调制模块、动输出模块；所述温度信号采集模块将输入的温度信号进行采集，采集到得温度信息送入反馈控制线路模块进行控制计算，结果以电压的形式送入PWM调制模块输出驱动调制波，调制波信号驱动驱动输出模块的功率器件输出，输出连接到制冷器进行驱动。本实用新型专利技术大大缩短了高功率铒镱共掺光纤放大器工作的启动时间。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于激光
，尤其是涉及ー种铒镱共掺光纤放大器温度控制系统。
技术介绍
宽带业务需求推动光纤到户(FTTH)产品的快速发展，大規模实施FTTH的一大障碍就是成本，主要是初装费和运行费。高功率铒镱共掺双包层放大器(EYDFA)以其优良的信号特性和相对低廉的成本，成为在FTTH中有线电视网(CATV)信号的首选放大器。这种高功率的铒镱共掺光纤放大器，尤其适用于CATV和FTTx网络局端，或者分配中心的光信号 功率放大和分配，使用多路输出的高功率放大器可以替代多台独立的单路输出的掺铒光纤放大器(EDFA)。2002年朗讯Lucent和法国Keopsys公司先后研制成功双包层泵浦技术以来，国内外现有为数不多的公司独立拥有该项技木，也有不少公司先后推出了高功率EYDFA放大器，但是高功率放大器应用中的ー项关键技术工作温度范围问题一直困扰着EYDFA的广泛应用。另外放大器在温度条件恶劣的情况下加电启动缓慢也是限制其应用的ー个缺陷。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种铒镱共掺光纤放大器温度控制系统，克服现有的高功率铒镱共掺光纤放大器的工作温度窄、应用受限等问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种铒镱共掺光纤放大器温度控制系统，包括制冷器36、散热固件24、温度控制模块28、驱动控制模块29、电源供能管理模块30 ;所述散热固件24和制冷器36、铒镱共掺光纤放大器的激光器相连；所述温度控制模块28输入端分别与铒镱共掺光纤放大器的激光器、电源供能管理模块30相连；所述温度控制模块28输出端分别与驱动控制模块29输入端、制冷器36相连；所述驱动控制模块29输入端分别与铒镱共掺光纤放大器的输入输出监控探测器、电源供能管理模块30、温度控制模块28输出端相连；驱动控制模块29输出端与铒镱共掺光纤放大器的激光器相连，其特征在于所述温度控制模块28包括温度信号采集模块46、反馈控制线路模块47、PWM调制模块48、动输出模块49 ;所述温度信号采集模块46将输入的温度信号进行采集，采集到得温度信息送入反馈控制线路模块47进行控制计算，结果以电压的形式送入PWM调制模块48输出驱动调制波，调制波信号驱动驱动输出模块49的功率器件输出，输出连接到制冷器36进行驱动；所述反馈控制线路模块47在铒镱共掺光纤放大器的激光器温度达到设定的温控点时将逻辑指示信号输出到驱动控制模块29的反馈控制模式线路51，通知反馈控制模式线路51驱动激光器输出。进ー步，所述温度控制模块28采用分段渐进降温方法，包括如下步骤I)采集工作环境温度并与工作设定温度对比；2)根据降温或升温的温度幅度范围，结合驱动制冷器的功率器件的最大工作效率，设定降温或升温速度；3) Tn-I时刻驱动制冷器工作，将设置温控区域温度点由tn_l下降到tn ；4)驱动制冷器持续降温到Tn时刻，使温控区域温度稳定保持在tn ；5)重复步骤3、步骤4，直至将工作环境温度将到工作设定温度。进ー步，所述驱动输出模块49的功率器件的最大功率20W，所述激光器的发热功率10W，所述制冷器36的最大制冷功率53W ;所述分段渐进降温方法中，Tn-Tn-W分钟，Wi=S0 C。进ー步，所述散热固件24包括型材散热器32，绝热密封垫圈33，硬铝密封壳35，铜质匀热片38，温度传感器40，压板42，保温泡沫44，风扇45 ;所述激光器固定在压板42和铜质匀热片38之间，所述压板42和铜质匀热片38通过塑料螺钉39相互连接并拧紧；所述 激光器与所述铜质匀热片38之间设置有第二导热硅脂41，所述硬铝密封壳35与所述型材散热器32组成ー密闭腔体，边缘处用绝热密封垫圈33和塑料螺钉34进行密封；所述腔体内密封所述激光器、压板42、铜质匀热片38，所述铜质匀热片38与型材散热器32之间设置有制冷器36，所述铜质匀热片38与制冷器36之间设置有第一导热硅脂37，所述型材散热器32与制冷器36之间设置有第一导热硅脂37 ;所述腔体内填充满保温泡沫44 ;温度传感器40设置在铜质匀热片38上。进ー步，所述型材散热器32包络体积(150± 10) X (80±5)X (50±2)mm;所述绝热密封垫圈33为聚四氟こ烯垫圈，根据金属密封外壳边缘成型，厚度3±0. 2mm ;所述制冷器36米用半导体制冷器,体积大小为(40±2) X (40±2) X (3. 6±0. 2)mm ;所述第一导热硅脂37和第二导热硅脂41厚度均小于0. 06mm ;所述铜质匀热片38体积为(105±7) X(40±2)X (5±0. 2)mm ;所述温度传感器40采用玻璃封装NTC水滴热敏电阻；所述保温泡沫44采用聚氨酯硬质泡沫板,最薄处厚度大于20mm。进ー步，所述型材散热器32包络体积150x80x50mm ;所述绝热密封垫圈33厚度3mm ;所述制冷器36体积大小为40x40x3. 6mm ;所述铜质勻热片38体积为105x40x5mm ;所述风扇45为DC轴流风扇，体积大小为80x80x25mm。本技术具有的优点和积极效果是I)通过本设计可以实现输出功率2W的高功率铒镱共掺光纤放大器产品；2)在输出功率2W的EYDFA中，实现宽的工作温度范围；3)大大缩短了高功率铒镱共掺光纤放大器工作的启动时间。附图说明图I是本技术的工作原理示意图图2是本技术的散热固件结构示意图图3是本技术的控制线路原理示意图图4是本技术的温度控制曲线示意图图中14、分光稱合器输入端15、分光稱合器16、单模波分复用17、掺铒光纤18、波分复用器19、铒镱共掺光纤20、输出分光稱合器21、分光耦合器输出端 22.输入监控探测器23.单模泵浦激光器24.散热器固件25.多模泵浦激光器27.控制线路28.温度控 制模块29.驱动控制模块30.电源供能管理模块31.输出监控探测器 32.型材散热器33.绝热密封垫圈34.塑料螺钉35.硬铝密封壳36.制冷器37.第一导热硅脂38.铜质匀热片39.塑料螺钉40.温度传感器41.第二导热硅脂42.压板43.泵浦激光器44.保温泡沫45.风扇46.温度信号采集模块 47.反馈控制线路模块48. PWM调制模块49.驱动输出模块50.输入输出监控信号模块 51.反馈控制模式线路52.驱动输出模块具体实施方式本技术在铒镱共掺光纤放大器中的工作原理如图I所示，通信光信号经过分光率禹合器输入端14输入,经过分光稱合器15光信号分为两束,一束传输到后级的单模波分复用器16进入掺铒光纤17，另一部分输出给输入监控探测器22，转换为电信号提供给控制线路。单模激光器23经过驱动输出模块的泵浦光经过单模波分复用器16的另ー个输入端ロ输入到掺铒光纤17，掺铒光纤17中的铒粒子吸取泵浦激光转换为激发态，当通信信号光经过掺铒光纤时会将其放大，放大后的信号输出到第二级的波分复用器18，经过波分复用器进入铒镱共掺光纤19进行二次功率放大。多模泵浦激光器25输出的泵浦光经过波分复用器18输入到铒镱共掺光纤19进行激励，信号光进入时对其放大，经过二次放大输出信号光的功率可以放大到瓦级，二次放大的信号经过输出分光I禹合器20输出，I禹合器分出的大部分信号经过分光耦合器输出端21输出，小部分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铒镱共掺光纤放大器温度控制系统，包括制冷器（36）、散热固件（24）、温度控制模块（28）、驱动控制模块（29）、电源供能管理模块（30）；所述散热固件（24）和制冷器（36）、铒镱共掺光纤放大器的激光器相连；所述温度控制模块（28）输入端分别与铒镱共掺光纤放大器的激光器、电源供能管理模块（30）相连；所述温度控制模块（28）输出端分别与驱动控制模块（29）输入端、制冷器（36）相连；所述驱动控制模块（29）输入端分别与铒镱共掺光纤放大器的输入输出监控探测器、电源供能管理模块（30）、温度控制模块（28）输出端相连；驱动控制模块（29）输出端与铒镱共掺光纤放大器的激光器相连，其特征在于：所述温度控制模块（28）包括温度信号采集模块（46）、反馈控制线路模块（47）、PWM调制模块（48）、驱动输出模块（49）；所述温度信号采集模块（46）将输入的温度信号进行采集，采集到得温度信息送入反馈控制线路模块（47）进行控制计算，结果以电压的形式送入PWM调制模块（48）输出驱动调制波，调制波信号驱动驱动输出模块（49）的功率器件输出，输出连接到制冷器（36）进行驱动；所述反馈控制线路模块（47）在铒镱共掺光纤放大器的激光器温度达到设定的温控点时将逻辑指示信号输出到驱动控制模块（29）的反馈控制模式线路（51），通知反馈控制模式线路（51）驱动激光器输出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑志胜，段云峰，李伟峻，杨冬霞，
申请(专利权)人：天津峻烽科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：