一种光模块的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术：

在光模块中，温度对激光器的特性有很大的影响，由于所述激光器的光功率电流随所述激光器的温度变化而变化，而所述激光器的驱动电流需要与所述激光器的光功率电流相匹配，以保证激光器能够输出所要求的输出信号，因此，通过对激光器的温度进行监控以控制所述激光器的驱动电流，使得所述激光器的驱动电流与该温度所对应的所述激光器的光功率电流相匹配，从而能够提高激光器输出信号的稳定性。

在现有技术中，通常采用带有温度传感器的芯片对光模块内环境的温度进行检测，在增加补偿值的基础上计算激光器的温度，这种方式检测温度不准确，难以实现对所述激光器的温度的进行准确监控，进而影响激光器性能。

技术实现要素：

本发明提供一种光模块，提高了激光器温度的监控准确性，提升了激光器性能。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明实施例提供一种光模块，包括：光组件以及温度监控模块，所述光组件中封装有激光器；所述温度监控模块包括：

测温元件，所述测温元件与所述光组件中激光器所对应的外壳通过导热件连接，所述导热件用于将激光器所散发的热量传导给所述测温元件，所述温度监控模块用于根据所述测温元件所检测的温度调节所述激光器的驱动电流，使得所述激光器的驱动电流与该检测温度下的所述激光器的光功率电流相匹配。

本发明实施例提供一种光模块。其中，所述光组件中的激光器所对应的外壳与所述测温元件通过导热件连接，能够直接将激光器所散发的热量高效传导给所述测温元件，与现有技术中相比，能够避免额外传导的热量所引起的温度变化，从而能够提高温度监控的准确性，并随温度变化对所述激光器的驱动电流进行调节，使得所述激光器的驱动电流与实时检测温度下的所述激光器的光功率电流相匹配，从而能够提高激光器输出信号的稳定性。克服了现有技术中对激光器的温度监控不准确，使得激光器的性能降低的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光模块的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种光模块的实体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种温度控制模块的电路连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种具有PN结的测温元件的电压-温度的关系曲线图；

图5为本发明实施例提供的一种基于图3的增加定值电阻的温度控制模块的电路连接示意图；

图6为本发明实施例提供的一种基于图5的增加模数转换模块的温度控制模块的电路连接示意图；

图7为本发明实施例提供的一种基于图6的增加控制模块的温度控制模块的电路连接示意图；

图8为本发明实施例提供的一种基于图7的增加芯片的温度控制模块的电路连接示意图；

图9为本发明实施例提供的一种基于图8的增加校准模块的温度控制模块的电路连接示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例提供一种光模块，参见图1与图2，包括：光组件1以及温度监控模块2，所述光组件1中封装有激光器，所述温度监控模块2包括：

测温元件21，所述测温元件21与所述光组件1中激光器所对应的外壳通过导热件22连接，所述导热件22用于将激光器所散发的热量传导给所述测温元件21，所述温度监控模块2用于根据所述测温元件21所检测的温度调节所述激光器的驱动电流，使得所述激光器的驱动电流与该检测温度下的所述激光器的光功率电流相匹配。

其中，所述光组件1是指光模块中的光电子器件，分为光发射模块、光接收模块、光收发一体模块以及光转发模块，在此，本发明实施例适用于封装有激光器的光组件。

本发明实施例提供一种光模块。其中，所述光组件1中的激光器所对应的外壳与所述测温元件21通过导热件22连接，能够直接将激光器所散发的热量高效传导给所述测温元件21，与现有技术中通过带有温度传感器的芯片对激光器的温度进行检测相比，能够避免额外传导的热量所引起的温度变化，从而能够提高温度监控的准确性，并随温度变化对所述激光器的驱动电流进行调节，使得所述激光器的驱动电流与实时检测温度下的所述激光器的光功率电流相匹配，从而能够提高激光器输出信号的稳定性。

其中，对所述导热件22不做限定。

本发明的一实施例中，所述导热件22为导热胶。

导热胶是电子元器件的热传递介质，具有高柔软性，可以减少元器件间所需的压力，同时能够覆盖微观不平整的表面从而使元器件充分接触而提高热传导效率。

其中，对所述测温元件21与所述光组件1中激光器所对应的外壳的连接方式不做限定。

本发明的一实施例中，所述光模块还包括压铸支架3，所述导热件22的下表面与所述压铸支架3的上表面过盈配合连接，所述光组件1中激光器所对应的外壳与所述导热件22的一部分上表面过盈配合连接，所述测温元件21与所述导热件22的另一部分的上表面过盈配合连接。

在本发明实施例中，在所述导热件22与其余部件进行连接时，所述导热件22的连接面发生形变而使得所述导热件22与其余部件的配合面之间产生很大的压力，能够实现过盈配合连接，这样，能够使导热件22与其余部件紧密充分接触进行传热，提高传热效率。进一步地，由于所述导热件22为导热胶，由于导热胶22具有良好的延展性，能够覆盖微观不平整的表面从而使元器件充分接触，从而能够最大程度上提高热传导效率，并能够对所述测温元件21和所述光组件1的位置进行固定，防止发生位置移动。

其中，对所述导热胶22的成分不做限定。

优选的，所述导热胶22为HD6000导热硅胶片。

其中，对所述测温元件21不做限定，所述测温元件21可以为热敏电阻，也可以为三极管。

本发明的又一实施例中，所述测温元件21为二极管或者三极管。

由于二极管和三极管具有PN结，一块单晶半导体中，一部分掺有受主杂质是P型半导体，另一部分掺有施主杂质是N型半导体时，P型半导体和N型半导体的交界面附近的过渡区称为PN结。所述PN结具有非常良好的温度线性，具有体积小、热响应速度快，线性偏差小，互换性好的特点，因此，能够实现对所述激光器的温度的准确监控。

本发明的一实施例中，参见图3，所述温度监控模块2还包括：恒流源23，所述恒流源23用于将恒定电流正向通过所述测温元件21的PN结，所述测温元件21用于检测所述激光器的温度变化，并将PN结两端的正向压降作为测量信号输出。

其中，所述恒流源23是输出电流保持恒定的电流源。参见图4，所述具有PN结的测温元件是一种负温度系数温度-电压转换器件，即温度升高，PN结两端电压下降，利用PN结的正向压降随检测温度的升高而降低的原理，将所述PN结两端的正向压降作为测量信号输出，能够对所述激光器的温度进行实时监控。

其中，对所述恒定电流的大小不做限定。

本发明的一实施例中，所述恒定电流为100-300μA。

由于流过所述测温元件21的PN结的电流从几十微安起就能正常工作，但是，若所述恒定电流过小，则容易被外界干扰，若所述恒定电流过大，所述测温元件21自身升温使得温度测量不准确。其中，恒定电流在合适的范围内变化，不会影响测温元件21测量的线性度。

本发明的一实施例中，参见图5，所述温度监控模块2还包括：定值电阻24，所述定值电阻24的一端与所述恒流源23的正极连接，所述定值电阻24的另一端与所述PN结的正极电连接，所述PN结的负极接地。

在本发明实施例中，通过将定值电阻24与所述PN结串联，起到分压的作用，示例性的，若V为恒流源23的电压，定值电阻为R，则流过PN结的电流if＝(V-Vf)/R，Vf为PN结的输出电压，由于所述PN结的负极接地，因此，所述PN结的输出电压即为所述PN结两端的正向压降。

其中，需要说明的是，二极管是一块P型半导体和一块N型半导体紧密地结合在一起而构成的。在它们的交界面上形成一个界面，这个界面就称PN结。在P型与N型半导体上各加上一根引线，然后进行封装，便构成一个二极管。该PN结就叫做二极管的PN结。所述三极管由两个PN结组成，所述三极管有NPN型三极管和PNP型三极管，所述三极管中的任意一个PN结均可串联至电路中形成测温元件。

本发明的又一实施例中，所述PN结为NPN型三极管的发射结。

NPN型三极管是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结，在电路连接中，所述PN结主要有两种连接方式，第一种连接方式为：所述三极管的基极与所述定值电阻电连接，所述三极管的发射极接地；第二种连接方式为：所述三极管的基极与所述定值电阻电连接，所述三极管的发射极接地，并且所述三极管的集电极与所述三极管的基极短接，在这两种方式中，恒定电流均可以通过所述三极管的发射结。

本发明的一实施例中，所述三极管的集电极与所述三极管的基极短接。

本发明的一实施例中，参见图6，所述温度监控模块还包括：模数转换模块25，所述模数转换模块25与所述测温元件21的电压输出端连接，用于将所述PN结的正向压降转换为温度信号。

通常，由于所述测温元件21的输出信号是个模拟信号，通过所述模数转换模块25能够将所述模拟信号转换为温度信号。

本发明的又一实施例中，参见图7，所述温度监控模块还包括：控制模块26；所述控制模块26与所述模数转换模块25的信号输出端电连接，所述控制模块26用于接收所述模数转换模块25发送的温度信号，根据所述温度信号控制所述激光器的驱动电流。

通过设置控制模块26，能够对所述激光器的驱动电流根据实际温度变化情况进行实时调控，提高温度监控的可靠性与准确性。

本发明的一实施例中，参见图8，所述温度监控模块包括：芯片27，所述恒流源23与所述控制模块26集成于所述芯片27上。

本发明的又一实施例中，参见图9，所述温度监控模块还包括：校准模块28，所述校准模块28分别与所述模数转换模块25的信号输出端和所述控制模块26的信号输入端电连接，所述校准模块28用于接收所述模数转换模块25发送的温度信号，并对该温度信号进行校准，使得所述测温元件21所检测的温度与所述激光器所对应的外壳的实际温度相一致，并将校准后的温度信号发送给所述控制模块26。

在温度传导过程中，所述导热胶22虽然具有较好的导热能力，但是，还会有部分热量通过导热胶22以及压铸支架3散失，从而使得温度检测具有一定的误差，通过设置校准模块28，能够减小误差，进一步提高温度监控的准确性。

其中，所述校准模块28可以为存储有拟合曲线的应用软件。

通过温度计实时检测所述激光器所对应的外壳的温度，再将该温度设定为测温元件的校准温度基准点，通过拟合软件能够获得激光器所对应的外壳的温度与所述测温元件的检测温度的拟合曲线，从而能够保证测温元件测量温度的准确性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。