一种光模块制造技术

本发明专利技术公开了一种光模块，所述光模块包括：激光发射单元，其包括激光器及其驱动电路，所述驱动电路根据所述光模块接收的数字差分电信号驱动所述激光器发射光信号；所述激光器中内置有加热电阻；MCU和加热控制电路，所述MCU用于在获取温度传感器检测的温度值后，确定出与获取的温度值相对应的电压输出值；根据确定出的电压输出值，从其一个DAC输出端口输出相应电压到所述加热控制电路的控制端控制流过所述加热电阻的电流。由于在激光器中内置了一个加热电阻，并MCU通过简单的加热控制电路来控制通过加热电阻的电流，不用采用成本较高的内置TEC的激光器来实现控制激光器温度，大大降低了光模块的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光纤通信技术，尤其涉及一种应用于粗波分复用系统中的光模块。
技术介绍
随着网络中光通信技术的广泛应用，各种光网络被应用到各种领域。例如，GBE (千兆以太网)、EPON (Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)、GPON(Gigabit Passive Optical Network,吉比特无源光网络)等光网络被应用于各种领域中。除了通常的应用环境，在一些具有极端温度环境中也需要应用到光通信技术，比如航空、航海等环境。光模块作为电信号与光信号之间进行转换的设备为光网络中不可或缺的；然而，光模块的工作往往会受到环境温度的影响，尤其是光模块发射的激光波长会随着温度的改变而漂移。尤其是对于采用CWDM (粗波分复用)技术的光网络系统，由于一根光纤里要传输多个光波长的信号，通信标准要求每个信道间隔20nm，每一个信道光波长在典型波长+/-6. 5nm以内；因此，激光波长的漂移不但会影响本信道的信号传输，还会干扰其它信道的信号传输。由于光模块激光波长漂移的原因，CWDM系统的中的光模块激光器只能工作在O 70°C的温度范围。目前，为了让光模块可以在更宽的温度范围内工作，则采用基于TEC(Thermoelectric cooler,热电制冷器)技术的激光器；然而，这使得光模块的成本大大提闻。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种光模块，可以在更宽的温度范围内工作，并具有较低成本。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光模块，包括激光发射单元，其包括激光器及其驱动电路，所述驱动电路根据所述光模块接收的数字差分电信号驱动激光器驱动所述激光器发射光信号；所述激光器中内置有加热电阻；微程序控制器MCU和加热控制电路，所述MCU用于在获取温度传感器检测的温度值后，根据预先存储的温度值与电压输出值的对应关系，确定出与获取的温度值相对应的电压输出值；根据确定出的电压输出值，从其一个DAC输出端口输出相应电压到所述加热控制电路的控制端；所述加热控制电路根据其控制端的电压控制流过所述加热电阻的电流。较佳地，所述温度传感器内置于所述MCU中。所述加热控制电路具体包括三极管Ql和电阻Rl ；其中，所述电阻Rl的一端连接于Ql的基极，另一端作为所述加热控制电路的控制端与所述MCU的DAC输出端口相连；所述三极管Ql的集电极、发射极以及所述加热电阻串接于电源和地之间。进一步，所述光模块还包括第一滤波电路；所述MCU的一个PWM输出端口与第一滤波电路的输入端相连，第一滤波电路的输出端与所述驱动电路相连；所述MCU通过该PWM输出端口输出特定占空比的PWM波到第一滤波电路；第一滤波电路对PWM波进行滤波后，从其输出端输出与PWM波的占空比相应的电压到所述驱动电路，用以控制调节所述驱动电路输出到所述激光器的偏置电流。较佳地，第一滤波电路具体为二级RC滤波电路。进一步，所述光模块还包括第二滤波电路、APD升压芯片，以及激光接收单元； 所述MCU还用于在获取温度传感器检测的温度值后，根据存储的温度值与占空比值的对应关系，确定出与获取的温度值相对应的占空比值，根据确定出的电压输出值，通过另一个PWM输出端口向第二滤波电路输出相应占空比的PWM波；第二滤波电路对接收的PWM波进行滤波后，从其输出端输出与接收的PWM波的占空比相应的电压到所述APD升压芯片；所述APD升压芯片对第二滤波电路107输出的电压进行升压，并将升压后的电压输出到所述激光接收单元中的APD。较佳地，第二滤波电路具体为二级RC滤波电路。进一步，所述MCU还用于通过另一个DAC输出端口控制所述驱动电路输出到所述激光器的偏置电流。较佳地，所述激光器具体采用分布反馈式激光器。所述光模块应用于同步数字系列光端机中，或光网络单元中，或光线路终端中。本专利技术实施例的光模块中，由于在激光器中内置了一个加热电阻，并MCU通过简单的加热控制电路来控制通过加热电阻的电流，达到控制激光器温度的目的，使得光模块在更低的环境温度下也可正常工作，使得光模块的工作温度范围更宽；并且，由于不用采用成本较高的内置TEC的激光器来实现控制激光器温度,大大降低了光模块的成本。进一步，光模块中的MCU通过两个DAC输出端口分别控制调节加热电阻的电流和调制电流，通过两个PWM输出端口分别控制调节偏置电流和APD电压；从而节省了 MCU内置的DAC，可以采用成本更低的MCU实现上述功能，达到进一步降低光模块成本的目的。附图说明图I为本专利技术实施例的光模块的内部电路框图；图2为本专利技术实施例的激光器内部集成器件示意图；图3为本专利技术实施例的加热控制电路的一种具体的电路图；图4为本专利技术实施例的激光接收单元内部电路示意图；图5为本专利技术实施例的二级RC滤波电路示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本专利技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本专利技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本专利技术的这些方面。本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。本专利技术实施例的光模块，在激光器中内置一加热电阻，通过MCU来控制通过加热电阻的电流，达到调节激光器温度、避免激光波长随温度漂移过大的作用，从而使得光模块可以在更宽的环境温度范围内，比如在-10°c 70°C的温度范围内正常工作；由于没有采用更为昂贵、控制电路更为复杂的内置TEC的激光器，本专利技术的光模块的成本很低。 下面结合附图详细说明本专利技术实施例的技术方案。本专利技术实施例的光模块的内部电路如图I所示，包括激光发射单元101、激光接收单元102、MCU (MicroprogrammedControl Unit，微程序控制器)103、加热控制电路104。激光发射单元101用以根据光模块接收的电信号发射光信号；例如，若光模块具体为ONU (光网络单元)光模块，则激光发射单元101接收ONU系统设备发送的数字差分电信号，并根据接收的数字差分电信号发射相应的光信号。激光发射单元101中包括激光器121及其驱动电路122。激光发射单元101的驱动电路122根据光模块接收的电信号驱动激光器121中的激光发射光源发射特定波长的光信号。即驱动电路122根据光模块接收的数字差分电信号驱动激光器121中的激光发射光源(图2中的LD)发射特定波长的光信号。如图2所示，激光器121中内置了加热电阻Rt。MCU103 中内置有 DAC (Digital-to-Analog Converter,数字模拟转换器)，的MCU103中的一个DAC输出端口与加热控制电路104的控制端相连。DAC输出端口输出端口也可称为模拟量输出端口，用以输出模拟量。MCU103获取温度传感器检测的温度值后，根据预先存储的温度值与电压输出值的对应关系，确定出与获取的温度值相对应的电压输出值，根据确定出的电压输出值，MCU103从DAC输出端口输出相应电压到加热控制电路104的控制端。具体地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光模块，包括：激光发射单元，其包括激光器及其驱动电路，所述驱动电路根据所述光模块接收的数字差分电信号驱动所述激光器发射光信号；所述激光器中内置有加热电阻；微程序控制器MCU和加热控制电路，所述MCU用于在获取温度传感器检测的温度值后，根据预先存储的温度值与电压输出值的对应关系，确定出与获取的温度值相对应的电压输出值；根据确定出的电压输出值，从其一个DAC输出端口输出相应电压到所述加热控制电路的控制端；所述加热控制电路根据其控制端的电压控制流过所述加热电阻的电流。

【技术特征摘要】
1.一种光模块，包括 激光发射单元，其包括激光器及其驱动电路，所述驱动电路根据所述光模块接收的数字差分电信号驱动所述激光器发射光信号；所述激光器中内置有加热电阻； 微程序控制器MCU和加热控制电路，所述MCU用于在获取温度传感器检测的温度值后，根据预先存储的温度值与电压输出值的对应关系，确定出与获取的温度值相对应的电压输出值；根据确定出的电压输出值，从其一个DAC输出端口输出相应电压到所述加热控制电路的控制端； 所述加热控制电路根据其控制端的电压控制流过所述加热电阻的电流。2.如权利要求I所述的光模块，其特征在于，所述温度传感器内置于所述MCU中。3.如权利要求I所述的光模块，其特征在于，所述加热控制电路具体包括三极管Ql和电阻Rl ； 其中，所述电阻Rl的一端连接于Ql的基极，另一端作为所述加热控制电路的控制端与所述MCU的DAC输出端口相连； 所述三极管Ql的集电极、发射极以及所述加热电阻串接于电源和地之间。4.如权利要求I所述的光模块，其特征在于，还包括第一滤波电路； 所述MCU的一个PWM输出端口与第一滤波电路的输入端相连，第一滤波电路的输出端与所述驱动电路相连； 所述MCU通过该PWM输出端口输出特定占空比的PWM波到第一滤波电路； 第一滤波电路对PWM波进行滤波后，从其输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁良云，张华，李绍波，
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：