一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術揭示了一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置，該方法包括如下步驟：當光模塊的電功率發生突變后，在特定時間范圍內，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內，自突變前的第一穩態溫差向突變后的第二穩態溫差漸變。本發明專利技術得到激光器的溫度更加接近激光器的實際溫度，從而可以保證光模塊穩定工作，提高了光模塊的工作性能。

Method and device for calculating temperature of laser in optical module

The invention discloses a method and a device for computing a laser light module of temperature, the method comprises the following steps: when the power of optical module after mutation, at a specific time range, the detection value of the sensor temperature minus a gradient, in order to get the temperature of the laser; among them, the difference in the the specific time range, from the first to the second before the mutation of the steady state temperature difference gradient steady state temperature difference after mutation. The invention obtains the temperature of the laser closer to the actual temperature of the laser, thereby ensuring the stable operation of the optical module and improving the working performance of the optical module.

【技術實現步驟摘要】
一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置
本專利技術涉及光通信領域，特別涉及一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置。
技術介紹
SFP(SmallForm-factorPluggable，小型可插拔)光收發模塊(在本
中亦簡稱為光模塊)是在光通信領域中常見的器件。SFP光模塊只有一個光電轉換電路和電光轉換電路，在電光轉換電路中包含了激光器。如圖1所示，是SFP光模塊典型封裝結構的熱環境示意圖。該封裝結構包括：PCB、溫度傳感器(例如與SFP光模塊的CPU形成一體)、激光器、激光器驅動器和外殼，PCB位于外殼內部，溫度傳感器和驅動器通常固定在PCB上，激光器貼近外殼以保證激光器的熱量通過外殼散至環境中。激光器驅動器是造成整個SFP光模塊溫度變化的主要熱源，在SFP光模塊處于工作狀態下，溫度傳感器的溫度與激光器的溫度之間的溫度差是穩定的，即存在一穩態溫差。在現有技術中，需要通過檢測溫度傳感器獲得的溫度，來計算激光器的溫度。SFP光模塊中的激光器是半導體激光器，激光器的溫度對于SFP光模塊來說很重要，因為溫度直接影響了激光器的工作特性。如圖2所示，是激光器的輸出光功率(或者稱為前向發光功率，下文簡稱光功率)P0與溫度和總前向驅動電流I(即偏置電流和調制電流之和，以下簡稱驅動電流)之間的關系示意圖。圖2還描述了激光器的二進制啟閉鍵控調制。其中，用發光來表示二進制的1信號，此時光功率為P1；用不發光來表示二進制的0信號，此時光功率為P0。為了讓激光器可以快速的開啟關閉，發送0信號的時候激光器不能進入深度截止狀態，需要有較弱的光功率P0，也即是說通常在發送0信號時激光器的光功率不為零。P1和P0的比值定義為消光比Er。消光比Er對接收機的靈敏度等指標有很大的影響。從圖2還可以看出，在不同的溫度(常溫和高溫)下激光器發光的閾值電流Ith、發光效率(如圖2中常溫斜線和高溫斜線的斜率)等都有變化。當驅動電流為I0，該驅動電流I0大于常溫Ith且小于高溫Ith，若激光器的溫度為常溫，則激光器可以正常發光，光功率為P1；若激光器的溫度為高溫，則激光器發光弱非常多，光功率為P0，前后光功率差距可達幾倍到幾十倍。通常而言，需要根據激光器的溫度對激光器施加一個偏置電流，再在偏置電流的基礎上對激光器施加或不施加調制電流，以達到控制激光器發出光功率P1或P0。如圖2所示，若激光器實際處于高溫狀態，如果計算得到的激光器溫度為常溫，那么會造成計算得到的偏置電流為常溫偏置電流，即使對激光器施加了常溫調制電流，激光器仍然無法發出光功率P1，將會對激光器的消光比Er產生巨大的影響，而對于可靠性要求非常高的通訊系統，必須保證激光器的平均光功率Pavg和Er不能變化，也就是光功率P1和P0不變。在現有技術中，往往需要通過獲取溫度傳感器的檢測值(溫度)，然后將該檢測值減去一溫差，從而得到激光器的溫度，而該溫差是根據SFP光模塊的電功率的變化查找得到對應的穩定溫差。然而，現有技術計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別，即準確度較低，影響了CSFP光模塊的工作性能。
技術實現思路
有鑒于此，為了解決相關技術中存在的光模塊中計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別的技術問題，本專利技術提供了一種光模塊中激光器的溫度計算方法及裝置。一種光模塊中激光器的溫度計算方法，包括如下步驟：當光模塊的電功率發生突變后，在特定時間范圍內，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內，自突變前的第一穩態溫差向突變后的第二穩態溫差漸變。本專利技術還提供了一種光模塊中激光器的溫度計算裝置，所述溫度計算裝置用于，當光模塊的電功率發生突變后，在特定時間范圍內，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內，自突變前的第一穩態溫差向突變后的第二穩態溫差漸變。本專利技術的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：在一些實施例中，逐漸增大或減小溫度傳感器與激光器之間的溫差，并根據每次溫度傳感器的檢測值減去該溫差，得到激光器的溫度，該激光器的溫度更加接近激光器的實際溫度，從而可以保證光模塊穩定工作，提高了光模塊的工作性能，而不會出現現有技術那樣的技術缺陷，即將溫度傳感器的溫度減去突變后的穩態溫差而得到激光器的溫度，而造成激光器的溫度與實際溫度相差很大。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的，并不能限制本專利技術。附圖說明此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本專利技術的實施例，并于說明書一起用于解釋本專利技術的原理。圖1是本專利技術一些實施例的光模塊的封裝結構示意圖；圖2是典型的光模塊中激光器的輸出光功率與總前向驅動電流之間的關系圖；圖3是本專利技術一些實施例的光模塊的封裝結構示意圖；圖4是本專利技術一個實施例的光模塊電功率、溫度計溫差的時序示意圖；圖5是本專利技術一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算方法的流程圖；圖6是本專利技術另一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算方法的流程圖。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例執行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本專利技術相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本專利技術的一些方面相一致的裝置和方法的例子。經過研究發現，SFP光模塊的電功率發生突變(例如從工作狀態到關閉狀態，或者從關閉狀態至工作狀態)之后，溫度傳感器的溫度卻不是突變的，而是經過一段時間后才穩定下來，也就是說，在這個過程中，溫度傳感器與激光器的溫度差是變化的，直至最終穩定下來，達到穩態溫差。因此，現有技術直接計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別。另外，目前雙通道的CSFP光收發模塊(在本
中亦簡稱為光模塊)已成為主流產品(CSFP，CompactSmallFormFactorPluggable，緊湊型SFP光模塊；SFP，SmallForm-factorPluggable，小型可插拔光模塊)。由于CSFP里面有兩路獨立的光電、電光轉換電路，所以光模塊光模塊的空間布局、功耗等都比傳統的SFP光模塊復雜很多。CSFP光模塊的封裝與SFP光模塊類似，包括PCB、兩個激光器、兩個激光器驅動器、外殼以及一個或兩個溫度傳感器。由于溫度傳感器固定在PCB上，而PCB上不同位置的溫度相差不大，不同位置的溫度傳感器檢測得到的溫度相差不大，因此在現有很多方案中，采用一個溫度傳感器來檢測溫度，并以此溫度計算激光器的溫度。CSFP光模塊在使用過程中可能雙通道同時工作,或者某一通道瞬間停止工作,或在兩個通道之間來回切換工作，因此，在上述不同的工作模式下的功耗變化，將導致溫度傳感器和激光器之間的穩態溫差出現變化。在一個通道的激光器工作的情況下，另一個激光器的突然關閉或開啟，會導致CSFP光模塊的電功率發生突變，如果按照現有技術的方法計算激光器的溫度，同樣會面臨上述技術問題，即計算得到的激光器的溫度與實際激光器的溫度存在較大差別，進而影響CSFP光模塊的工作性能。如圖5所示，是本專利技術一種實施例的光模塊中激光器的溫度計算方法，包括如下步驟本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光模塊中激光器的溫度計算方法，其特征是，包括如下步驟：當光模塊的電功率發生突變后，在特定時間范圍內，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內，自突變前的第一穩態溫差向突變后的第二穩態溫差漸變。

【技術特征摘要】
1.一種光模塊中激光器的溫度計算方法，其特征是，包括如下步驟：當光模塊的電功率發生突變后，在特定時間范圍內，將溫度傳感器的檢測值減去一漸變的溫差，以獲得激光器的溫度；其中，所述溫差在所述特定時間范圍內，自突變前的第一穩態溫差向突變后的第二穩態溫差漸變。2.如權利要求1所述的方法，其特征是，根據預設的穩態溫差與電功率之間的對應關系，計算所述突變前的第一穩態溫差與所述突變后的第二穩態溫差。3.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述溫差的變化量逐漸減小。4.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述溫差呈斜率逐漸減小的指數變化。5.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述判斷光模塊的電功率是否出現突變的步驟為：判斷當前時刻所述光模塊的電功率與當前時刻之前時刻的電功率的差值是否大于功率閾值。6....

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄂文晶，林青合，
申請(專利權)人：青島海信寬帶多媒體技術有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37