低温与高温分别为该PLC 型可调光衰减器工作温度范围的最低与最高值，这样可以保证PLC型可调光衰减器在其全 温范围内的TDL值均符合系统要求。否则，在所选低温、高温之外的温度下，PLC型可调光衰 减器的TDL值可能会超出系统要求。
[0033] 热敏电阻网络在低温、常温、高温下的等效电阻，应当与相应温度下实现驱动电压 与所需驱动电流转换实际所需的电阻尽可能相等。两者偏差越小，产品的TDL越小，但相应 地，热敏电阻网络的复杂度越高，调整计算的过程也越复杂;为了满足实际生产的需求，无 法要求等效电阻与实际所需电阻完全相等。因此，等效电阻与实际所需电阻的偏差只要在 设定误差范围内即可，该范围一般为实际所需电阻值的±5%，实验证明，在该设定误差范 围内，既可以保证热敏电阻网络的架构较为简单易调整，又能够实现系统对TDL的要求。 [0034]综上，本发明PLC型可调光衰减器改善温度相关性的方法包括以下步骤：
[0035]测试PLC芯片在低温、常温、高温下产生预定衰减时分别所需的驱动电流，；
[0036] 计算低温、常温、高温下，将实现预定衰减所对应的驱动电压转换为所述驱动电流 分别实际所需的电阻值；
[0037] 调整热敏电阻网络的架构及其各电阻阻值，使热敏电阻网络在低温、常温、高温下 的等效电阻与相应温度下实现驱动电压与所需驱动电流转换实际所需的电阻值之差均在 设定误差范围内。
[0038] 其中，当系统同时要求PLC型可调光衰减器的TDL在一定范围内，且一定驱动电压 在不同温度下对应的衰减在一定范围内时，上述预定衰减为系统所要求衰减范围内的某个 值，而预定衰减所对应的驱动电压即系统所要求产生该范围内衰减所对应的驱动电压；当 系统仅要求PLC型可调光衰减器的TDL在一定范围内时，上述预定衰减为低温、常温、高温下 TDL最大值，而预定衰减所对应的驱动电压为该TDL最大值所对应的驱动电压，此时，可通过 测试PLC芯片在低温、常温、高温三个温度下的U-ATT曲线即电压与衰减关系曲线，获取TDL 最大值及其所对应的驱动电压。
[0039] 下面以工作温度范围为-5至70°C的PLC型可调光衰减器，需满足TDL<±4db、lV驱 动电压对应14~24db衰减的要求为例，对本发明的方法进行详细说明。
[0040]首先，测试PLC芯片在低温、常温、高温三个温度下的I-ATT曲线即电流与衰减关系 曲线，记录实现预定衰减时三个温度分别对应的三个电流值。低温、高温分别选取该PLC型 可调光衰减器工作温度范围的最低值_5°C及最高值70°C，常温为25°C ;预定衰减为预定衰 减范围14~24db中的某一值，本实施例选取的预定衰减值为该预定范围的中间值19db;其 中，低温与常温的温差是30°C，常温与高温的温差是45°C，PLC芯片的温度系数是0.15db/ °C，如果PLC芯片的衰减特性是衰减值与电流值成线性关系的话，预定衰减最理想的取值是 19-0.15 X (45-30)/2=17.875db，取19db会稍稍偏上，但由于PLC芯片并非线性的，在大衰减 时斜率会下降，因此预定衰减取中间值19db会给上下留有余量，实验证明选取中间值能够 得到较为理想的结果。
[0041] 接着，计算出相同的驱动电压实现不同驱动电流所需的放大倍数，即计算将相同 的驱动电压IV，转换为上述三个不同电流实际所需的电阻值。
[0042] 最后，通过调整热敏电阻网络，实现在不同的温度下能够获得产生该预定衰减所 需的驱动电流。即调整热敏电阻网络架构及其各电阻的阻值，使热敏电阻网络在低温、常 温、高温下的等效电阻，与相应温度下实现驱动电压与所需驱动电流转换实际所需的电阻 尽可能相等，通常要求其偏差在设定误差范围内，设定误差范围如前所述为实际所需电阻 值的±5%。本实施例热敏电阻网络架构如图5所示，根据该架构得到其等效电阻的计算式， 调整其中各电阻的值，使该等效电阻满足上述条件，即可最终确定各电阻值。其中，热敏电 阻的选取需根据所测得的驱动电流来决定，若相同衰减在低温下所需的驱动电流小于高温 下所需的驱动电流，则需选取正温度系数的热敏电阻，否则需选取负温度系数的热敏电阻。 [0043]下表为本实施例的PLC型可调光衰减器衰减曲线所对应的数据，结合图5与该表可 知，通过上述方法，该光衰减器的温度相关性得到明显改善，改善后相同驱动电压下的高低 温衰减差异明显小于改善前相同驱动电压下的高低温衰减差异，其高低温衰减差异的最大 值<4db、高低温衰减差异之和<8db，TDL满足系统要求。
[0045] 为了得到更小的TDL，获得更好的温度相关性，可以进一步调整热敏电阻网络架 构，在该网络中串并联更多电阻并计算各电阻阻值，使热敏电阻网络在低温、常温、高温下 的等效电阻与相应温度下实现驱动电压与驱动电流转换实际所需的电阻值之差进一步缩 小。
[0046] 通过在PLC型可调光衰减器中设置热敏电阻网络，并调整热敏电阻网络，使其在低 温、常温、高温下的等效电阻，与相应温度下实现驱动电压与所需驱动电流转换实际所需的 电阻尽可能相等，而使热敏电阻网络起到温度补偿的作用，最终达到在不同温度时，相同驱 动电压下，能够获得不同的驱动电流，实现尽可能相同的衰减的目的，从而满足系统对PLC 型可调光衰减器温度相关性的要求。
【主权项】
1. 一种PLC型可调光衰减器，包括PLC芯片、设置于PLC芯片输入端向所述PLC芯片提供 驱动电流的V/I转换单元，其特征在于:该PLC型可调光衰减器还包括设置于V/I转换单元输 入端的热敏电阻网络，所述热敏电阻网络在低温、常温、高温下的等效电阻与相应温度下实 现V/I转换实际所需电阻的阻值之差均在设定误差范围内，所述V/I转换为PLC芯片实现预 定衰减所对应的驱动电压与所需驱动电流的转换。2. 根据权利要求1所述的PLC型可调光衰减器，其特征在于:所述预定衰减为该PLC型可 调光衰减器预定衰减范围的中间值。3. 根据权利要求1所述的PLC型可调光衰减器，其特征在于:所述预定衰减为该PLC型可 调光衰减器在低温、常温、高温下的TDL最大值。4. 根据权利要求1或2或3所述的PLC型可调光衰减器，其特征在于:所述低温、高温分别 为该PLC型可调光衰减器工作温度范围的最低、最高值。5. -种改善PLC型可调光衰减器温度相关性的方法，该方法包括： 测试PLC芯片在低温、常温、高温下产生预定衰减时分别所需的驱动电流； 计算低温、常温、高温下，将实现预定衰减所对应的驱动电压转换为所述驱动电流分别 实际所需的电阻值； 调整热敏电阻网络的架构及其各电阻阻值，使热敏电阻网络在低温、常温、高温下的等 效电阻与相应温度下实现驱动电压与所需驱动电流转换实际所需的电阻值之差均在设定 误差范围内。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述预定衰减为该PLC型可调光衰减器预 定衰减范围的中间值。7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于:所述预定衰减为该PLC型可调光衰减器在 低温、常温、高温下的TDL最大值。8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 调整所述热敏电阻网络架构及其各电阻阻值，使热敏电阻网络在低温、常温、高温下的 等效电阻与相应温度下实现驱动电压与所需驱动电流转换实际所需的电阻值之差减小。9. 根据权利要求5~8任一所述的方法，其特征在于:所述低温、高温分别为该PLC型可 调光衰减器工作温度范围的最低、最高值。
【专利摘要】本发明属于光电技术领域。公开一种PLC型可调光衰减器，包括PLC芯片、设置于PLC芯片输入端向所述PLC芯片提供驱动电流的V/I转换单元、及设置于V/I转换单元输入端的热敏电阻网络，该热敏电阻网络在低温、常温、高温下的等效电阻与相应温度下实现预定衰减所对应的驱动电压与所需驱动电流转换实际所需电阻的阻值之差均在设定误差范围内。该PLC型可调光衰减器成本更低，其改善温度相关性的方法也更简单，使得生产效率更高。
【IPC分类】G05B19/05, G02B6/26
【公开号】CN105572804
【申请号】CN201610024461
【发明人】黄土新
【申请人】昂纳自动化技术（深圳）有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月14日