在线调整半导体光放大器性能参数的方法和装置与流程

文档序号:11137333阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种在线调整半导体光放大器性能参数的方法,其特征在于,包括下述步骤:

步骤S1,通过实验获取半导体光放大器的至少一个性能参数变化量与管芯温度变化量之间的关系,并保存在存储器中;

此步骤中,先确定一个温度基准值;当半导体放大器管芯温度为温度基准值时测得的性能参数值为性能参数基准值;性能参数变化量为性能参数采样值与性能参数基准值的差,管芯温度变化量为管芯温度采样值与管芯温度基准值的差;

步骤S2,调整性能参数时,先确定需要调整的性能参数目标值,将性能参数目标值减去性能参数基准值,得到性能参数变化量;根据步骤S1中性能参数变化量与管芯温度变化量之间的关系,得到管芯温度变化量;

管芯温度基准值+管芯温度变化量=管芯温度目标值;

MCU查询预设的管芯温度目标值与DAC输出电压关系表,得到性能参数目标值对应的DAC输出电压值,然后MCU相应设定DAC的输出为性能参数目标值对应的DAC输出电压值;

该DAC输出电压值作为温度给定模块的输入信号,利用温度给定模块的输出信号控制加热制冷驱动模块,对半导体加热制冷器TEC进行相应的加热或制冷驱动;

通过温度检测模块实时反馈半导体光传感器管芯温度,作为反馈信号给温度给定模块,通过反馈调节作用,改变温度给定模块的输出,将半导体光传感器管芯温度控制在管芯温度目标值即需要的温度点上。

2.如权利要求1所述的在线调整半导体光放大器性能参数的方法,其特征在于,

所述的性能参数,包括小信号增益、峰值波长、光谱带宽;

峰值波长变化量与管芯温度变化量的关系如公式(1)所示:

Δλ=Kλ*ΔT+Aλ (1)

其中,Δλ为峰值波长变化量,ΔT为管芯温度变化量;Kλ、Aλ为公式(1)中的系数;

光谱宽度变化量与管芯温度变化量之间的关系如公式(2)所示:

ΔW=aw*(ΔT)^2+bw*ΔT+cw (2)

其中,ΔW为光谱宽度变化量,ΔT为管芯温度变化量;aw、bw、cw为公式(2)中的系数;

小信号增益变化量与管芯温度变化量之间的关系如公式(3)所示:

ΔG=Ag*(ΔT)^2+Bg*ΔT+Cg (3)

其中,ΔG为小信号增益变化量,ΔT为管芯温度变化量;Ag、Bg、Cg为公式(3)中的系数。

3.如权利要求1所述的在线调整半导体光放大器性能参数的方法,其特征在于,

管芯温度基准值为25度,变化范围为20度~45度。

4.一种在线调整半导体光放大器性能参数的装置,包括:MCU、DAC、存储器、温度给定模块、加热制冷驱动模块、半导体加热制冷器TEC、温度检测模块;其中温度检测模块包括设置在半导体光放大器管芯上的温度传感器;

存储器连接MCU;MCU的电压设定端连接DAC的输入端,DAC的输出端连接加热制冷驱动模块,加热制冷驱动模块连接半导体加热制冷器TEC,温度检测模块连接MCU和温度给定模块;

MCU接收到性能参数调整信息后,先确定需要调整的性能参数目标值,将性能参数目标值减去性能参数基准值,得到性能参数变化量;根据性能参数变化量与管芯温度变化量之间的关系,得到管芯温度变化量;

管芯温度基准值+管芯温度变化量=管芯温度目标值;

MCU查询预设的管芯温度目标值与DAC输出电压关系表,得到性能参数目标值对应的DAC输出电压值,然后MCU相应设定DAC的输出为性能参数目标值对应的DAC输出电压值;

该DAC输出电压值作为温度给定模块的输入信号,利用温度给定模块的输出信号控制加热制冷驱动模块,对半导体加热制冷器TEC进行相应的加热或制冷驱动;

通过温度检测模块实时反馈半导体光传感器管芯温度,作为反馈信号给温度给定模块,通过反馈调节作用,改变温度给定模块的输出,将半导体光传感器管芯温度控制在管芯温度目标值即需要的温度点上。

5.如权利要求4所述的在线调整半导体光放大器性能参数的装置,其特征在于,

温度给定模块包括预放大器U1,运算放大器U2和U3;

加热制冷驱动模块包括三极管VT1、VT2、VT3、VT4;VT1、VT2为NPN型,VT3、VT4为PNP型;

预放大器U1的反相输入端接DAC的一个输出端,接收DAC输出的与性能参数目标值对应的DAC输出电压值,预放大器U1的同相输入端接半导体光放大器管芯上的温度传感器的反馈电压T_sensor;预放大器U1的两个电阻外接端之间接电阻R8,预放大器U1的输出端通过电阻R9接运算放大器U2的反相输入端;预放大器U1的参考电压端接参考电压Vref,并通过电阻R10接运算放大器U2的同相输入端;运算放大器U2的反相输入端通过串联的电阻R11和电容C3接U2的输出端;运算放大器U2的输出端通过电阻R12接三极管VT1和VT3的基极;

运算放大器U2的输出端通过电阻R5接运算放大器U3的反向输入端;运算放大器U3的同相输入端通过电阻R6接参考电压Vref;运算放大器U3的反向输入端通过电阻R7接U3的输出端;运算放大器U3的输出端通过电阻R13接三极管VT2和VT4的基极;

三极管VT1的集电极接正电源VCC,发射极接三极管VT3的发射极和半导体 加热制冷器TEC的一端,三极管VT3的集电极接地;三极管VT2的集电极接正电源VCC,发射极接三极管VT4的发射极和半导体加热制冷器TEC的另一端,三极管VT4的集电极接地。

6.如权利要求5所述的在线调整半导体光放大器性能参数的装置,其特征在于,

预放大器U1采用仪表放大器INA128。

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