一种用于控制光发射组件波长的方法及装置与流程

文档序号:11147088阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于控制光发射组件温度的装置,其特征在于包括:微控制器、光发射组件温度控制单元、模数转换器、数模转换器、存储单元;其中,

所述微控制器包括:与所述模数转换器相连的ADC输入接口、与所述数模转换器相连的DAC输出接口、对外通信接口、与所述存储单元相连的存储器接口;

所述光发射组件温度控制单元与设置在所述光发射组件内的热敏电阻和热电冷却器相连,所述光发射组件温度控制单元通过所述热敏电阻检测所述光发射组件的当前温度,以及检测所述热电冷却器的当前电压/电流,并将检测到的所述当前温度和所述当前电压/电流通过所述模数转换器输入到所述微控制器,通过所述数模转换器接收所述微控制器所设定的温度控制目标;

所述光发射组件温度控制单元根据所检测到的所述光发射组件的当前温度、所检测到的所述热电冷却器的当前电压/电流、以及所述微控制器所设定的温度控制目标,通过PID控制算法计算获得需要施加到所述热电冷却器上的电压/电流,来实现对所述光发射组件的温度控制。

2.如权利要求1所述的用于控制光发射组件温度的装置,其特征在于:所述光发射组件温度控制单元包括:温度检测电路、误差放大比较补偿单元、TEC差分电压驱动器、TEC电压/电流检测电路、TEC电压/电流限值电路;

所述温度检测电路与设置在所述光发射组件内的热敏电阻相连,用于检测所述光发射组件的当前温度成线性关系的反馈电压VFB,并将其传送到所述模数转换器和所述误差放大比较补偿单元;

所述误差放大比较补偿单元从所述数模转换器接收所述微控制器设定的与温度控制目标成线性关系的设定电压VTEMPSET,根据所述反馈电压VFB和所述设定电压VTEMPSET产生与二者之差成线性关系的误差电压,并将所述误差电压输出给所述TEC差分电压驱动器;

所述TEC差分电压驱动器根据所述误差电压输出差分驱动电压,所述差分驱动电压驱动所述光发射组件的热电冷却器,从而对所述光发射组件进行加热或冷却;

所述TEC电压/电流检测电路与所述光发射组件的热电冷却器相连,检测所述热电冷却器的当前电压/电流,并将其通过所述模数转换器输入到所述微控制器,以及通过所述TEC电压/电流限值电路反馈给所述TEC差分电压驱动器以避免所述热电冷却器过载。

3.如权利要求2所述的用于控制光发射组件温度的装置,其特征在于:所述误差放大比较补偿单元包括第一个运算放大器OP1和第二个运算放大器OP2;其中,

所述第一个运算放大器OP1接收所述反馈电压VFB,并将其转换或调节为线性电压VTEMPOUT后输出到所述第二个运算放大器OP2;

所述第二个运算放大器OP2与分离的电阻电容元件构建一个硬件PID补偿网络,并根据所述线性电压VTEMPOUT和所述设定电压VTEMPSET产生与二者之差成线性关系的误差电压。

4.如权利要求2所述的用于控制光发射组件温度的装置,其特征在于:所述误差放大比较补偿单元通过软件进行PID运算控制来产生与所述反馈电压VFB和所述设定电压VTEMPSET两者之差成线性关系的误差电压。

5.如权利要求3或4所述的用于控制光发射组件温度的装置,其特征在于:所述光发射组件温度控制单元进一步包括:关断使能控制电路;所述微控制器通过GPIO输出接口所述关断使能控制电路相连来控制所述TEC差分电压驱动器的工作状态。

6.如权利要求2-5中任一项所述的用于控制光发射组件温度的装置,其特征在于:所述TEC差分电压驱动器工作于线性电源模式或开关模式或混合模式。

7.一种用于控制光发射组件波长的装置,其特征在于包括如权利要求1-6中任一项所述的用于控制光发射组件温度的装置,通过使用所述用于控制光发射组件温度的装置来控制所述光发射组件的温度,进而对所述光发射组件发出的光信号的中心波长进行控制。

8.一种用于控制光发射组件波长的方法,其特征在于:使用如权利要求1-6中任一项所述的用于控制光发射组件温度的装置来控制所述光发射组件的温度,进而对所述光发射组件发出的光信号的中心波长进行PID反馈控制。

9.一种标定系统,其特征在于包括:HOST主机、待标定单元、光纤、波长监控器;其中,所述待标定单元包括如权利要求1-6中任一项所述的用于控制光发射组件温度的装置、光发射组件控制单元、光发射组件;

所述HOST主机与所述待标定单元和所述波长监控器相连,所述HOST主机对所述待标定单元中的微控制器发出标定指令,所述微控制器对所述光发射组件控制单元进行设置;所述光发射组件控制单元驱动所述光发射组件发出的光通过所述光纤进入所述波长监控器,所述波长监控器监控所述光发射组件发出光的中心波长。

10.如权利要求9所述的标定系统,其特征在于:所述标定系统生成的标定数据表通过所述微控制器的对外通信接口写入到所述存储单元;所述微控制器根据所述标定数据表确定目标温度的相关参数;所述标定数据表包括模数转换器采样温度输入电压、光发射组件的温度、光发射组件的中心波长以及数模转换器输出电压之间的关系。

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