光模块的制作方法

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种光模块。

背景技术：

在光波复用(Wavelength Division Multiplexing，简称WDM)无源光网络(Passive Optical Network，简称PON)系统中，光线路终端(Optical Line Terminal，简称OLT)到光网络单元(Optical Network Unit，简称ONU)之间采用密集型光波复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，简称DWDM)波长，实现多路并行点对点传输。采用DWDM时相邻通道之间的波长间隔非常窄，因此对波长的精度要求很高。因此，对于WDM PON系统中的光模块，就需要光模块能够维持各通道的波长稳定，以避免出现通道之间的波长串扰。

现有技术中，通过在光模块中增加锁波器来保持波长稳定，具体地，锁波器采集激光器发出的光信号，当激光器芯片的中心波长由于温度变化而发生变化后，锁波器会将波长的变化反馈给MCU，进而，在MCU的控制下调整激光器芯片的温度，进而使得激光器芯片的波长调整到正常范围。

但是，现有技术中的光模块对于温度控制的精度不高，导致光模块的波长控制的精度不高，难以保证通道之间的波长间隔。

技术实现要素：

本发明提供一种光模块，用于解决现有技术中对光模块的波长控制精度不高的问题。

本发明所提供的光模块包括：

第一热电制冷器TEC、第一TEC驱动器、第一激光器、第一热敏电阻、第二TEC、第二TEC驱动器、第二激光器、第二热敏电阻、第三TEC以及第三TEC驱动器；

所述第一TEC与所述第二TEC分别设置在所述第三TEC上；

所述第三TEC根据所述第三TEC驱动器的控制进行制冷或制热；

所述第一激光器设置在所述第一TEC上，所述第一热敏电阻设置在所述第一激光器上，所述第一TEC驱动器与所述第一TEC连接，所述第一TEC驱动器根据所述第一热敏电阻的反馈值控制所述第一TEC制冷或制热；

所述第二激光器设置在所述第二TEC上，所述第二热敏电阻设置在所述第二激光器上，所述第二TEC驱动器与所述第二TEC连接，所述第二TEC驱动器根据所述第二热敏电阻的反馈值控制所述第二TEC制冷或制热。

本发明所提供的光模块，通过设置控制宏观温度的第三TEC以及分别控制每个激光器微观温度的第一TEC和第二TEC，从而极大地提升了光模块温度的精度，从而保证了光模块的波长控制的精度，进而保证了通道之间的波长间隔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的光模块实施例一的模块结构图；

图2为本发明提供的光模块实施例二的模块结构图；

图3为本发明提供的光模块实施例三的模块结构图；

图4为本发明提供的光模块实施例四的模块结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明提供的光模块实施例一的模块结构图，如图1所示，该光模块包括：第一热电制冷器(Thermoelectric Cooler，简称TEC)1、第一TEC驱动器2、第一激光器3、第一热敏电阻4、第二TEC5、第二TEC驱动器6、第二激光器7、第二热敏电阻8、第三TEC9以及第三TEC驱动器10。

第一TEC1与第二TEC5分别设置在第三TEC9上。

第三TEC9根据第三TEC驱动器10的控制进行制冷或制热。

第一激光器3设置在第一TEC1上，第一热敏电阻4设置在第一激光器3上，第一TEC驱动器2与第一TEC1连接，第一TEC驱动器2根据第一热敏电阻4的反馈值控制第一TEC1制冷或制热。

第二激光器7设置在第二TEC5上，第二热敏电阻8设置在第二激光器7上，第二TEC驱动器6与第二TEC5连接，第二TEC驱动器6根据第二热敏电阻8的反馈值驱动第二TEC5。

其中，第一激光器3和第二激光器7中都包括激光二极管(Laser Diode，简称LD)和背光二极管(Photo Diode，简称PD)，分别为LD1、PD1、LD2和LD2。LD为激光器芯片，激光器的工作温度主要是指LD的工作温度。另外，光模块中还包括激光器驱动器(LD Driver，简称LDD)，即与第一激光器3和第二激光器7对应的LDD1和LDD2。LD和PD之间形成自动功率控制(Auto Power Control，简称APC)闭环，用来维持出光功率的稳定性。

具体工作过程中，一方面，第三TEC9在第三TEC驱动器10的控制下进行制冷或制热，从而实现对激光器的宏观温度的控制。另一方面，对于支持多通道的阵列光模块，各通道对应的激光器所产生的热量并不相同，例如，当激光器A工作而激光器B不工作时，激光器A和激光器B所产生的热量是不同的，这种情况下，激光器A和激光器B的温度也是不同的，即光模块各局部温度可能存在差异，这种差异可能会引起激光器的工作波长发生变化，因此，在光模块中设置第一TEC1和第二TEC5，将第一TEC1和第二TEC5设置在第三TEC9上。首先，第一激光器3设置在第一TEC1上，第一热敏电阻4设置在第一激光器3上，当第一激光器3的温度发生变化时，第一热敏电阻4可以将温度变化反馈到第一TEC驱动器2上，通过第一TEC驱动器2来控制第一TEC1进行制冷或制热，由于第一激光器3设置在第一TEC1上，所以通过第一TEC1的制冷或制热，就可以使得第一激光器3的温度保持稳定，从而实现对于第一激光器3在微观上的精确温度控制。其次，第二激光器7设置在第二TEC5上，第二热敏电阻8设置在第二激光器7上，当第二激光器7的温度发生变化时，第二热敏电阻8可以将温度变化反馈到第二TEC驱动器6上，通过第二TEC驱动器6来控制第二TEC5进行制冷或制热，由于第二激光器7设置在第二TEC5上，因此通过第二TEC5的制冷或制热就可以使得第二激光器7的温度保持稳定，从而实现对于第二激光器7在微光上的精确温度控制。

本实施例中，通过设置控制宏观温度的第三TEC以及分别控制每个激光器微观温度的第一TEC和第二TEC，从而极大地提升了光模块温度的精度，从而保证了光模块的波长控制的精度，进而保证了通道之间的波长间隔。

在一种优选的实施例中，进一步参照图1，上述光模块中还包括：热沉11。热沉11设置在第三TEC9与第一激光器3之间。

另一实施例中，进一步参照图1，上述光模块中还包括：第三热敏电阻12。

第三TEC驱动器10根据第三热敏电阻12的反馈值控制第三TEC9制冷或制热。

可选地，可以将第三热敏电阻12设置在热沉11上，由于热沉设置在第三TEC9与第一激光器3之间，因此，热沉11的温度就能够反应光模块中激光器的整体温度，第三热敏电阻12就可以通过采集热沉11的温度来采集激光器的宏观温度，当激光器的宏观温度发生变化时，第三热敏电阻12会将温度变化反馈给第三TEC驱动器10，从而使得第三TEC9在第三TEC驱动器10的控制下进行制冷或制热，以维持光模块中激光器的宏观温度的稳定。

另一实施例中，第三TEC驱动器10为具有处理能力的TEC驱动器，并且，第三TEC驱动器10与第三热敏电阻12连接，从而可以使得第三TEC驱动器10直接对第三TEC进行控制。具体地，当光模块激光器的宏观温度发生变化时，第三热敏电阻12会将温度变化反馈给第三TEC驱动器10，第三TEC驱动器10获知光模块中激光器的宏观温度发生变化时，就可以直接根据温度的变化来控制第三TEC9的驱动电流的大小。

除了第三TEC驱动器10以外，第一TEC驱动器2和第二TEC驱动器6也可以是具有处理能力的TEC驱动器。

首先，对于第一TEC驱动器2，第一TEC驱动器2与第一热敏电阻4连接，当第一激光器3的温度发生变化时，设置在其上的第一热敏电阻4就会将温度变化反馈给第一TEC驱动器2，第一TEC驱动器2获知第一激光器3的温度发生变化时，就可以直接根据温度的变化来控制第一TEC1的驱动电流的大小。

其次，对于第二TEC驱动器6，第二TEC驱动器6与第二热敏电阻8连接，当第二激光器7的温度发生变化时，设置在其上的第二热敏电阻8会将温度变化反馈给第二TEC驱动器6，第二TEC驱动器6获知第二激光器7的温度发生变化时，可以直接根据温度的变化来控制第二TEC5的驱动电流的大小。

图2为本发明提供的光模块实施例二的模块结构图，如图2所示，上述光模块中还包括微处理单元(Microcontroller Unit，简称MCU)13。

第三TEC驱动器10与MCU13连接。

第三TEC驱动器10通过MCU13控制第三TEC9。

可选地，MCU13可以与第三热敏电阻12连接，从而根据第三热敏电阻12的反馈值来生成对应的信号发送给第三TEC驱动器10，第三TEC驱动器10在MCU的控制下控制第三TEC9的驱动电流，从而保证光模块中激光器的宏观温度的稳定。

除了第三TEC驱动器10以外，第一TEC驱动器2和第二TEC驱动器6也可以分别与MCU13连接，在MCU的控制下控制对应的TEC的驱动电流。图3为本发明提供的光模块实施例三的模块结构图，如图3所示，第一TEC驱动器2和第二TEC驱动器6分别与MCU13连接，同时，第一热敏电阻4与MCU13连接，第二热敏电阻8与MCU13连接。

当第一激光器3的温度发生变化时，设置在其上的第一热敏电阻4就会将温度变化反馈给MCU13，MCU13根据反馈值向第一TEC驱动器2发送信号，以使得第一TEC驱动器2根据MCU13的信号来控制第一TEC1的驱动电流，进而实现对于第一激光器3的温度控制。

当第二激光器7的温度发生变化时，设置在其上的第二热敏电阻8就会将温度变化反馈给MCU13，MCU13根据反馈值向第二TEC驱动器6发送信号，以使得第二TEC驱动器6根据MCU13的信号来控制第二TEC5的驱动电流，进而实现对于第二激光器7的温度控制。

图4为本发明提供的光模块实施例四的模块结构图，如图4所示，上述光模块中还包括第一光栅区14以及第二光栅区15。

第一光栅区14设置在第一激光器3上，第一光栅区14与MCU13连接。

第二光栅区15设置在第二激光器7上，第二光栅区15与MCU13连接。

具体工作过程中，MCU13根据第一热敏电阻4以及第二热敏电阻8分别发送的反馈值，来分别控制第一光栅区14和第二光栅区15的输入电流，使得第一光栅区14和第二光栅区15都只能允许特定的波长通过，从而进一步保证每个激光器的工作波长的稳定。

另外，使用光栅区来维持激光器的工作波长的稳定不会增加光模块的功耗，即可以保证光模块的低功耗。

需要说明的是，图4中的第一TEC驱动器2、第二TEC驱动器6以及第三TEC驱动器10都通过MCU控制，但是在光模块中设置光栅区时，也可以将第一TEC驱动器2、第二TEC驱动器6以及第三TEC驱动器10都设置为具有处理能力的TEC驱动器，其连接关系可以参照前述的实施例。

可选地，由于波长的大小可以由电压和电流来决定，因此，可以事先通过预设的校准来形成电压和电流之间的对应关系，并将这种对应关系保存到MCU中，在光模块工作过程中，当温度变化导致激光器的工作波长发生变化时，可以通过预先保存的电压和电流之间的对应关系来保证波长的稳定。

本实施例中，在每个激光器中设置一个光栅区，当激光器的工作波长发生变化时，可以通过MCU控制光栅区的特性来保证激光器的工作波长的稳定，从而进一步提升光模块波长控制的精度。

在一种可选的实施例中，上述光模块中的激光器包括：第一激光器、第二激光器、第三激光器以及第四激光器。

可选地，第一光栅区14以及第二光栅区15可以为分布式布拉格反射(Distributed Bragg Reflector，简称DBR)光栅区。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。